Java基础系列之初遇Java

导语

时至今日，Java语言已历时二十多年，已经发展成为计算机史上影响最为深远的编程语言之一，在某种程度上甚至已经超过了编程语言的范畴，成为了一种开发平台，一种开发规范。更有甚者，Java已经成为了一种信仰，一种对开源和分享精神的代表。

了解Java

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我们不妨在搜索引擎里面直接搜索下Java

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好吧，开个玩笑，搜索出来的前几列都是广告，这恰恰证明了Java的火爆。我们还是看下百度百科对于Java的描述吧。

Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程 。
Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点 。Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等

这里面重点是面向对象、安全性、平台独立与可移植性。

• 安全性
  Java提供一个相对安全的内存管理和访问机制，避免了绝大部分的内存泄露和指针越界问题。这里先了解下内存泄露概念：
  内存泄露：分配出去的内存得不到及时回收，如此便会导致系统运行速度变慢，更有甚者，导致系统瘫痪。什么情况下会导致内存泄露呢？程序忘记及时回收无用的资源、程序错误回收核心类库内存。前者只是让系统变慢，后者可能造成系统的瘫痪。
• 平台独立与可移植性
  如何才能称为平台独立与可移植性呢？那就得是在不同的cpu、Java编译器或者操作系统上运行代码得出的结果应该是一致的。JVM给Java提供了一个虚拟CPU般的存在使得Java呈现出这个特性。
• 面向对象我们在后续的章节里面具体分析。

Java的发展历史

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计算机从无到有，因此，任何语言也是有发展历程的，Java也不能例外。但是有意思的是，Java的诞生更为的有意思，甚至可以说是一场意外。
1990年年末，Sun公司打算给智能家电编写一个通用的系统，因此Java之父James Gosling领导的“Green计划”团队准备为此开发。起初考虑使用C++语言，该团队很多成员发现C++和可用的Api在某些方面存在很大的问题，该团队资源有限，且C++太过复杂，缺少垃圾回收、可移植性和分布式等特性。于是乎，Gosling创造了一种新的语言Oak,Oak便是Java的前身。

1. 1995年Sun公司发布了Java，Sun公司直接把Java放在互联网上，供大家免费使用。
2. 1996年Sun公司发布了Java1.0，这个环境下已经包含了JRE和JDK
3. 中间省略掉某些版本，我们直接聊聊Java1.4，这个版本是一个相对成熟的版本，目前国内还有很多公司在使用。2002年2月发布，在此期间，诞生了大量的基于Java的开源框架，如我们熟悉的三大框架Spring,Struts,Hibernate，同时也涌现了大量的企业应用服务器，Weblogic，Jboss等。
4. 2004年10月发布了Java的里程碑版本Java1.5（更名Java5.0），把之前一直称呼的J2EE正式更名为Java EE。这个版本增加了增强for、泛型、可变参数、枚举类、注解、自动装箱和拆箱等。
5. 2014年3月18日，Oracle公司发布了Java SE8，（Sun公司很不幸的被收购了）。这次更新带来了全新的Lambda表达式和很多其他的新特性。

Java程序的基本规则

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说完发展历史，我们直接说点实在的，说说代码吧。
首先我们要理解两个概念：类和实例。
类：英文名class在Java里面随处可见，所有的Java文件编译后都是.class，程序员面向世界的第一个代码如下

public class HelloWorld{

}

这就是一个类，百度百科描述：类（Class）是面向对象程序设计（OOP，Object-Oriented Programming）实现信息封装的基础。类是一种用户定义类型，也称类类型。每个类包含数据说明和一组操作数据或传递消息的函数。
好吧，其实说白了，就是存放我们要写的代码的容器，我们的代码都写在类里面（狭义的，后面还有接口，枚举等）。专业点的说法就是：类是Java程序的最小程序单位。
实例：英文名instance，也称之为对象，就是我们常说的面向对象的对象。是类的具体实现。如new HelloWorld();,就是一个实例。还有一种创建实例的方式，我们可以根据英文名称，去java.lang.Class类中查找下关于实例的方法，找到一个叫newInstance()，顾名思义，这也是创建实例的一种方式。

• Java的一些规范
  和Linux操作系统般的，Java是大小写敏感的。我们会有一些约定的规范，类名首字母为大写，方法名首字母为小写（其实，反过来，Java也能编译成功，不会影响结果），命名规范为驼峰原则（早期sun公司并没有遵守这个规范比如大名鼎鼎的Hashtable），final修饰的常量采用全部大写的方式（这个 java.awt.Color类里面很有意思的是出现一个大写，一个小写的变量，可能当时开发粗心导致的吧，后续为了修复这个问题全部改大写了，实现的效果是一样的，再次说明Java大小写敏感）。类的程序入口是main方法，且这个main方法是public static void 修饰，形参是String[] 数组。

浅谈垃圾回收机制

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之前说到Java安全特性，我们聊到了内存泄露和指针越界的问题，其实就引出了垃圾回收机制。
众所周知，Java的堆是一个运行时数据区，用以保存Java的实例（对象）。由于Java程序员不负责对象的回收，那么Java需要自己把无用对象回收掉，这就是垃圾回收机制。你可以这样理解，C/C++ 就好比一个小孩在房间里面玩折纸，地上无用的纸屑，需要小孩自己去捡起来，扔掉。而Java，则允许小孩丢纸屑，不必自己去捡起来，有一台扫地机器人帮忙丢掉无用的纸屑。

• 优点
  • 提高编程效率 （玩的开心）
  • 保护程序完整性（不打断玩）
• 特性
  • 回收无用对象的内存空间，只回收内存资源，对于物理资源、数据库连接、磁盘I/O等无能为力（如果纸屑在桌子上，机器人表示无能为力）
  • 将引用变量置为null,能暗示垃圾回收机制可以回收对象
  • 垃圾回收发生不可预知，System.gc()或Runtime对象的gc()只是起到建议作用
  • 垃圾回收机制能精确标记活着的对象；垃圾回收器能精确定位到对象之间的引用关系。
  • JVM有多种不同的垃圾回收实现

关于运行时内存区域：2014年3月发布的Java8删除了HotSpot JVM中的永久代内存（PermGen,永久代内存主要用于存储一些需要常驻内存、通常不会被回收的信息），而是改为使用本地内存来存储类的元数据信息，并称之为元空间，这就意味着以后不会出现Java.lang.OutOfMemoryEror:PermGen错误（解决了eclipse自动重启报错的问题）

尾声

篇幅加上个人能力有限，对于初遇Java只能写到这里了。后续将会发布更多可能含有些技术含量的文章，再见。