基础篇
一、什么是Java
Java是一门面向对象的高级编程语言,不仅吸收了C++语言的各种优点,比如继承了C++语言面向对象的技术核心。还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念,,同时也增加了垃圾回收机制,释放掉不被使用的内存空间,解决了管理内存空间的烦恼。
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 。
二、Java的特点有哪些
Java 语言是一种分布式的面向对象语言,具有面向对象、平台无关性、简单性、解释执行、多线程、安全性等很多特点。
下面针对这些特点进行逐一介绍。
- 面向对象
Java 是一种面向对象的语言,它对对象中的类、对象、继承、封装、多态、接口、包等均有很好的支持。为了简单起见,Java 只支持类之间的单继承,但是可以使用接口来实现多继承。使用 Java 语言开发程序,需要采用面向对象的思想设计程序和编写代码。 - 平台无关性
平台无关性的具体表现在于,Java 是“一次编写,到处运行(Write Once,Run any Where)”的语言,因此采用 Java 语言编写的程序具有很好的可移植性,而保证这一点的正是 Java 的虚拟机机制。在引入虚拟机之后,Java 语言在不同的平台上运行不需要重新编译。
Java 语言使用 Java 虚拟机机制屏蔽了具体平台的相关信息,使得 Java 语言编译的程序只需生成虚拟机上的目标代码,就可以在多种平台上不加修改地运行。 - 简单性
Java 语言的语法与 C 语言和 C++ 语言很相近,使得很多程序员学起来很容易。对 Java 来说,它舍弃了很多 C++ 中难以理解的特性,如操作符的重载和多继承等,而且 Java 语言不使用指针,加入了垃圾回收机制,解决了程序员需要管理内存的问题,使编程变得更加简单。 - 解释执行
Java 程序在 Java 平台运行时会被编译成字节码文件,然后可以在有 Java 环境的操作系统上运行。在运行文件时,Java 的解释器对这些字节码进行解释执行,执行过程中需要加入的类在连接阶段被载入到运行环境中。 - 多线程
Java 语言是多线程的,这也是 Java 语言的一大特性,它必须由 Thread 类和它的子类来创建。Java 支持多个线程同时执行,并提供多线程之间的同步机制。任何一个线程都有自己的 run() 方法,要执行的方法就写在 run() 方法体内。 - 分布式
Java 语言支持 Internet 应用的开发,在 Java 的基本应用编程接口中就有一个网络应用编程接口,它提供了网络应用编程的类库,包括 URL、URLConnection、Socket 等。Java 的 RIM 机制也是开发分布式应用的重要手段。 - 健壮性
Java 的强类型机制、异常处理、垃圾回收机制等都是Java 健壮性的重要保证。对指针的丢弃是 Java 的一大进步。另外,Java 的异常机制也是健壮性的一大体现。 - 高性能
Java 的高性能主要是相对其他高级脚本语言来说的,随着 JIT(Just in Time)的发展,Java 的运行速度也越来越高。 - 安全性
Java 通常被用在网络环境中,为此,Java 提供了一个安全机制以防止恶意代码的攻击。除了 Java 语言具有许多的安全特性以外,Java 还对通过网络下载的类增加一个安全防范机制,分配不同的名字空间以防替代本地的同名类,并包含安全管理机制。
Java 语言的众多特性使其在众多的编程语言中占有较大的市场份额,Java 语言对对象的支持和强大的API使得编程工作变得更加容易和快捷,大大降低了程序的开发成本。Java 的“一次编写,到处执行”正是它吸引众多商家和编程人员的一大优势。
三、JDK和JRE和JVM的区别
- JDK
JDK(Java SE Development Kit),Java标准的开发包,提供了编译、运行Java程序所需要的各种工具和资源,包括了Java编译器、Java运行时环境、以及常用的Java类库等。 - JRE
JRE(Java Runtime Environment),Java运行时环境,用于解释执行Java的字节码文件。普通用户只需要安装JRE来运行Java程序即可,而作为一名程序员必须安装JDK,来编译、调试程序。 - JVM
JVM(Java Virtual Mechinal),Java虚拟机,是JRE的一部分。它是整个Java实现跨平台的核心,负责解释执行字节码文件,是可运行Java字节码文件的虚拟计算机。所有平台上的JVM向编译器提供相同的接口,而编译器只需要面向虚拟机,生成虚拟机能识别的代码,然后由虚拟机来解释执行。
当使用Java编译器编译Java程序时,生成的是与平台无关的字节码,这些字节码只面向JVM。也就是说JVM是运行Java字节码的虚拟机。
不同平台的JVM是不同的,但是他们都提供了相同的接口。JVM是Java程序跨平台的关键部分,只要为不同平台实现了相同的虚拟机,编译后的Java字节码就可以在该平台上运行。
为什么要采用字节码:
在 Java 中,JVM 可以理解的代码就叫做字节码 (即Java源代码经过虚拟机编译器编译后扩展名为.class的文件),它不面向任何特定的处理器,只面向虚拟机。Java 语言通过字节码的方式,在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题,同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以Java程序运行时比较高效,而且,由于字节码并不针对一种特定的机器,因此,Java 程序无须重新编译便可在多种不同操作系统的计算机上运行。
什么是跨平台:
所谓跨平台性,是指java语言编写的程序,一次编译后,可以在多个系统平台上运行。
实现原理:Java程序是通过java虚拟机在系统平台上运行的,只要该系统可以安装相应的java虚拟 机,该系统就可以运行java程序。
Java 程序从源代码到运行需要三步:
- 总结
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- JDK 用于开发,JRE 用于运行java程序 ;如果只是运行Java程序,可以只安装JRE,无序安装JDK。
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- JDk包含JRE,JDK 和 JRE 中都包含 JVM。
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- JVM 是 Java 编程语言的核心并且具有平台独立性。
四、Oracle JDK 和 OpenJDK 的对比
- Oracle JDK版本将每三年发布一次,而OpenJDK版本每三个月发布一次;
- OpenJDK 是一个参考模型并且是完全开源的,而Oracle JDK是OpenJDK的一个实现,并不是完全开源的;
- Oracle JDK 比 OpenJDK 更稳定。OpenJDK和Oracle JDK的代码几乎相同,但Oracle JDK有更多的类和一些错误修复。因此,如果您想开发企业/商业软件,我建议您选择Oracle JDK,因为它经过了彻底的测试和稳定。某些情况下,有些人提到在使用OpenJDK 可能会遇到了许多应用程序崩溃的问题,但是,只需切换到Oracle JDK就可以解决问题;
- 在响应性和JVM性能方面,Oracle JDK与OpenJDK相比提供了更好的性能;
- Oracle JDK不会为即将发布的版本提供长期支持,用户每次都必须通过更新到最新版本获得支持来获取最新版本;
- Oracle JDK根据二进制代码许可协议获得许可,而OpenJDK根据GPL v2许可获得许可。
五、Java有哪些数据类型
Java中有 8 种基本数据类型,分别为:
- 6 种数字类型 (四个整数形,两个浮点型):byte、short、int、long、float、double
- 1 种字符类型:char
- 1 种布尔型:boolean。
- byte:
byte 数据类型是8位、有符号的,以二进制补码表示的整数;
最小值是 -128(-2^7);
最大值是 127(2^7-1);
默认值是 0;
byte 类型用在大型数组中节约空间,主要代替整数,因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一;
例子:byte a = 100,byte b = -50。
- short:
short 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数
最小值是 -32768(-2^15);
最大值是 32767(2^15 - 1);
Short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一;
默认值是 0;
例子:short s = 1000,short r = -20000。
- int:
int 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数;
最小值是 -2,147,483,648(-2^31);
最大值是 2,147,483,647(2^31 - 1);
一般地整型变量默认为 int 类型;
默认值是 0 ;
例子:int a = 100000, int b = -200000。
- long:
注意:Java 里使用 long 类型的数据一定要在数值后面加上 L,否则将作为整型解析
long 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数;
最小值是 -9,223,372,036,854,775,808(-2^63);
最大值是 9,223,372,036,854,775,807(2^63 -1);
这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上;
默认值是 0L;
例子: long a = 100000L,Long b = -200000L。
"L"理论上不分大小写,但是若写成"l"容易与数字"1"混淆,不容易分辩。所以最好大写。
- float:
float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数;
float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间;
默认值是 0.0f;
浮点数不能用来表示精确的值,如货币;
例子:float f1 = 234.5f。
- double:
double 数据类型是双精度、64 位、符合IEEE 754标准的浮点数;
浮点数的默认类型为double类型;
double类型同样不能表示精确的值,如货币;
默认值是 0.0d;
例子:double d1 = 123.4。
- char:
char类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符;
最小值是 \u0000(即为 0);
最大值是 \uffff(即为 65535);
char 数据类型可以储存任何字符;
例子:char letter = 'A';(单引号)
- boolean:
boolean数据类型表示一位的信息;
只有两个取值:true 和 false;
这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况;
默认值是 false;
例子:boolean one = true。
这八种基本类型都有对应的包装类分别为:Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character、Boolean