Java语言概述
什么是计算机语言
语言
语言是人与人之间沟通的一种方式。
计算机语言
计算机语言是人与计算机交流,传达信息的一种方式。
计算机语言有很多种:如C,C++,Python,Java,Golang,PHP
……等。
计算机语言的发展
第一代:打孔机(纯机器语言)
第二代语言:汇编语言
第三代语言:面向过程\面向对象语言
C、Pascal、Fortran面向过程的语言
C++面向过程\面向对象
Java跨平台的纯面向对象的语言
Java语言的主要特征
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Java语言是简单的:
Java语言的语法与C语言和C++语言很接近,使得大多数程序员很容易学习和使用。另一方面,Java丢弃了C++中很少使用的、很难理解的、令人迷惑的那些特性,如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地,Java语言不使用指针,而是引用。并提供了自动的废料收集,使得程序员不必为内存管理而担忧。
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Java语言是面向对象的:
Java语言提供类、接口和继承等面向对象的特性,为了简单起见,只支持类之间的单继承,但支持接口之间的多继承,并支持类与接口之间的实现机制(关键字为implements)。Java语言全面支持动态绑定,而C++语言只对虚函数使用动态绑定。总之,Java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。
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Java语言是分布式的:
Java语言支持Internet应用的开发,在基本的Java应用编程接口中有一个网络应用编程接口(java net),它提供了用于网络应用编程的类库,包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI(远程方法激活)机制也是开发分布式应用的重要手段。
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Java语言是健壮的:
Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。Java的安全检查机制使得Java更具健壮性。
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Java语言是安全的:
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恶意代码的攻击。除了Java语言具有的许多安全特性以外,Java对通过网络下载的类具有一个安全防范机制(类ClassLoader),如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查,并提供安全管理机制(类SecurityManager)让Java应用设置安全哨兵。
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Java语言是体系结构中立的:
Java程序(后缀为java的文件)在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式(后缀为class的文件),然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。
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Java语言是可移植的:
这种可移植性来源于体系结构中立性,另外,Java还严格规定了各个基本数据类型的长度。Java系统本身也具有很强的可移植性,Java编译器是用Java实现的,Java的运行环境是用ANSI C实现的。
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Java语言是解释型的:
如前所述,Java程序在Java平台上被编译为字节码格式,然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。在运行时,Java平台中的Java解释器对这些字节码进行解释执行,执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中。
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Java是高性能的:
与那些解释型的高级脚本语言相比,Java的确是高性能的。事实上,Java的运行速度随着JIT(Just-In-Time)编译器技术的发展越来越接近于C++。
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Java语言是多线程的:
在Java语言中,线程是一种特殊的对象,它必须由Thread类或其子(孙)类来创建。通常有两种方法来创建线程:其一,使用型构为Thread(Runnable)的构造子类将一个实现了Runnable接口的对象包装成一个线程,其二,从Thread类派生出子类并重写run方法,使用该子类创建的对象即为线程。值得注意的是Thread类已经实现了Runnable接口,因此,任何一个线程均有它的run方法,而run方法中包含了线程所要运行的代码。线程的活动由一组方法来控制。Java语言支持多个线程的同时执行,并提供多线程之间的同步机制(关键字为synchronized)。
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Java语言是动态的:
Java语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。Java程序需要的类能够动态地被载入到运行环境,也可以通过网络来载入所需要的类。这也有利于软件的升级。另外,Java中的类有一个运行时刻的表示,能进行运行时刻的类型检查。
Java语言发展历史
Java语言是SUN公司1995年推出的一门高级编程语言,由James Gosling和同事们共同研发。
Java技术体系平台
Java SE(Java Standard Edition)标准版
支持面向桌面级应用(如Windows下的应用程序)的Java平台,提供了完成的Java核心API,此版本以前称为J2SE
Java EE(Java Enterprise Edition)企业版
是为开发企业环境下的应用程序提供的一套解决方案,该技术体系中包含的技术如:Servlet、Jsp等,主要针对于Web应用程序开发,版本以前称为J2EE
Java ME(Java Micro Edition)小型版
支持Java程序运行在移动终端(手机、PDA)上的平台,对Java API有所精简,并加入了针对移动终端的支持,此版本以前称为J2ME
Java Card
支持一些小程序(Applets)运行在小内存设备(如智能卡)上的平台
Java在各个领域中的应用
从Java的应用领域来分,Java语言的应用的方向主要表现在以下几个方面:
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企业级应用:
主要指复杂的大企业的软件系统,各种类型的网站,Java的安全机制以及它的跨平台的优势,使他在分布式系统领域开发中有广泛应用,应用领域包括金融、电信、交通、电子商务
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Android应用:
Android应用程序使用Java语言编写,Android开发水平的高低很大程度取决于Java语言核心能力是否扎实
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移动领域应用:
主要表现在消费和嵌入式领域,是指在各种小型设备上的应用,包括手机、PDA、机顶盒、汽车通信设备等
Java语言的特点
特点一:面相对象
两个基本概念:类、对象
三大特性:封装、继承、多态
特点二:健壮性、完善性
吸收了C/C++语言的优点,但去掉了其影响健壮性的部分(如指针、内存的申请与释放等)提供了一个相对安全的内存管理和访问机制
特点三:跨平台性JVM
跨平台性:编写的应用程序可以在不同的系统下运行。Write once,Run Anywhere
(一次编写,处处运行)
原理:只需在需要运行Java应用程序的操作系统上,先安装一个Java虚拟机(JVM Java Virtual Machine)即可,由 JVM 来负责Java程序在该系统中的运行
特点四:垃圾回收
不再使用的内存空间回收 ---- 垃圾回收
- 在C/C++等程序中,由程序员编写代码负责回收无用内存
- Java语言消除了程序员回收无用内存空间的责任,提供了一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况,并在JVM 空闲时,检查并释放哪些可被释放的存储空间。