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2020-10-27 Java背景、JDK总结


文章说明:本章是系列文章,是我学Java的总结,之后都会继续更新。同时在写的时候也借鉴了很多大佬的文章,借鉴的文章来源都有备注。

计算机基础

计算机软件

计算机软件可以分为互联网应用客户端应用

互联网应用指的是 通过浏览器输入网站地址进行的软件操作,如:淘宝、京东、英雄联盟、王者荣耀抽奖小程序……(B/S)

客户端应用指的是 通过电脑或是移动设备中安装对应的客户端,用户通过打开并操作客户端进行的软件操作,如:穿越火线、刺激战场、微信……(C/S)

计算机背景

计算机数学家冯·诺依曼提出

计算机采用二进制

计算机由五个部分组成(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备),这套理论被称为冯·诺依曼体系结构。

计算机基础知识整理大全_百度文库:https://wenku.baidu.com/view/52db825b5afafab069dc5022aaea998fcc2240ab.html?fr=aladdin664466&ind=1

计算机基础知识-知乎:https://zhuanlan.zhihu.com/p/34372197?utm_source=qq

二进制、十进制、十六进制

1、怎么和十进制进行转化

传统的十进制
十进制,逢十进一,数字表示范围0~9
2346     可以表示成   2×10^3+3 ×10^2  +4 × 10^1  +6 × 10^0 
               = 2000 + 300 + 40 + 6	= 2346(十进制)

计算机的二进制
二进制,逢二进一,数字表示范围0、1
1101     表示为   1×2^3+1 ×2^2  +0 × 2^1  +1 × 2^0 
               = 8 + 4 + 0 + 1  = 13(十进制)
               
计算机十六进制
十六进制,逢十六进一,数字表示范围0~9 A~F
从10开始到15 由A~F替代。
10、	11、	12、	13、	14、	15
A、	B、	C、	D、	E、	F

4B		表示为		11x16^0+4x16^1	=	11+64	=	75(十进制)

计算方法:逢二进一

	 𝟏𝟎𝟏𝟏𝟎
+	 𝟎𝟎𝟏𝟏𝟏
	-------
	 𝟏𝟏𝟏𝟎𝟏

Java基础

Java的背景

Java———百度百科:https://baike.baidu.com/item/Java/85979?fr=aladdin#1

Java是什么?

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的由来?

Sun公司首先推出了可以嵌入网页并且可以随同网页在网络上传输的Applet(Applet是一种将小程序嵌入到网页中进行执行的技术),并将Oak更名为Java*(在申请注册商标时,发现Oak已经被人使用了,再想了一系列名字之后,最终,使用了提议者在喝一杯Java咖啡时无意提到的Java词语)*。5月23日,Sun公司在Sun world会议上正式发布Java和HotJava浏览器。IBMAppleDECAdobeHPOracleNetscape微软等各大公司都纷纷停止了自己的相关开发项目,竞相购买了Java使用许可证,并为自己的产品开发了相应的Java平台。

Java之父

詹姆斯·高斯林(James Gosling)

1977年获得了加拿大卡尔加里大学计算机科学学士学位
,1983年获得了美国卡内基梅隆大学计算机科学博士学位,毕业后到IBM工作,设计IBM第一代工作站NeWS系统,但不受重视。
后来转至Sun公司,1990年,与Patrick,Naughton和Mike Sheridan等人合作“绿色计划”,后来发展一套语言叫做“Oak”,后改名为Java

各版本发布的时间线

1996,JDK1.0正式发布。代表技术:JVM,Applet,AWT.

1997,JDK1.1,新特性:JAR文件格式、JDBC、JavaBean、RMI、内部类(Inner class)、反射(Reflection)

1998,J2SE1.2,发布Java 2 Platform(平台名即简称为J2)。基础体系拆分成J2SE、J2EE、J2ME。新特性:插件Java Plug-in、JavaIDL 、JFC(Java Foundation Classes)一个GUI包括Swing 1.0拖放和Java 2D类库、JIT(Just In Time)编译器、EJB、集合(Collection)

2000,J2SE1.3,新特性:使用CORBA IIOP实现RMI的通信协议、改进Java2D、添加JavaSound API类库、Java文件索引。

2002,J2SE1.4 ,新特性:正则表达式、异常链、NIO、日志Logging API、XML解析器、XLST转换器、Java打印服务、Java Web Start、Preferences API、JDBC 3.0 API

2004,J2SE5.0,版号跳了。新特性:自动装箱拆箱、泛型、动态注解、枚举、可变长参数、迭代增强循环、引入Instrumentation代理类。

2006,JavaSE6,版号与名称全改,取消J2,全称为Java Platform-Standard Edition 6。而JDK6全称为Java SE Development Kit6。6是产品版本号,1.6是开发者版本号。宣布Java开源。新特性:JDBC4.0 API、支持动态脚步语言、提供Java Compiler编译API,继承Web服务如HTTP服务器API、改进JVM的锁、同步垃圾回收、类加载、可插拔注解、增加对Native PKI(Public Key Infrastructure)、Java GSS(Generic Security Service)、Kerberos和LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)的支持。

2010,Oracle并购Sun。

2011,JavaSE7,新特性:钻石型语法、switch语句块中允许以字符串作为分支条件提供GI收集器、支持try-with-resources、引入Java NIO.2开发包、null值的自动处理、在一个语句块中捕获多种异常、在创建泛型对象时应用类型推断、数值类型可以用2进制字符串表示且可以在字符串表示中添加下划线、加强对非Java语言的调用支持(JSR-292,升级类加载架构。

2014,JavaSE8,新特性:Lambda 表达式、Default默认方法、Type注解、并发计数器、Pipelines Streams API、Date Time API 、Parallel操作、Optional 类、TLS SNI、移除PermGen Error、Nashorn, Nashhorn JavaScript 引擎。

……

……

……

2020-09-15,JDK 15。

Java的技术应用

1、Android应用

许多的 Android应用都是Java程序员开发者开发。虽然 Android运用了不同的JVM以及不同的封装方式,但是代码还是用Java语言所编写。相当一部分的手机中都支持JAVA游戏,这就使很多非编程人员都认识了JAVA。

2、在金融业应用的服务器程序

Java在金融服务业的应用非常广泛,很多第三方交易系统、银行、金融机构都选择用Java开发,因为相对而言,Java较安全 [39] 。大型跨国投资银行用Java来编写前台和后台的电子交易系统,结算和确认系统,数据处理项目以及其他项目。大多数情况下,Java被用在服务器端开发,但多数没有任何前端,它们通常是从一个服务器*(上一级)接收数据,处理后发向另一个处理系统(下一级处理)*。

3、网站

Java 在电子商务领域以及网站开发领域占据了一定的席位。开发人员可以运用许多不同的框架来创建web项目,SpringMVC,Struts2.0以及frameworks。即使是简单的 servlet,jsp和以struts为基础的网站在政府项目中也经常被用到。例如医疗救护、保险、教育、国防以及其他的不同部门网站都是以Java为基础来开发的。

4、嵌入式领域

Java在嵌入式领域发展空间很大。在这个平台上,只需130KB就能够使用Java技术*(在智能卡或者传感器上)*。

5、大数据技术

Hadoop以及其他大数据处理技术很多都是用Java,例如Apache的基于Java的HBase和Accumulo以及 ElasticSearchas。

6、高频交易的空间

Java平台提高了这个平台的特性和即使编译,他同时也能够像 C++ 一样传递数据。正是由于这个原因,Java成为的程序员编写交易平台的语言,因为虽然性能不比C++,但开发人员可以避开安全性,可移植性和可维护性等问题。

7、科学应用

Java在科学应用中是很好选择,包括自然语言处理。最主要的原因是因为Java比C++或者其他语言相对其安全性、便携性、可维护性以及其他高级语言的并发性更好。

【————百度百科————】

开始学习Java

Java平台版本

JavaSE 标准版

a.是为开发小型客户端应用程序提供的解决方案,可以完成一些桌面应用的开发

b.其他两个体系,必须依赖于这个体系

JavaME 小型版

a.这个体系主要是为嵌入式设备或外接系统提供的解决方案

JavaEE 企业版

a.这个体系中包含有为企业进行软件开发所需要的全部解决方案

b.它主要倾向于进行企业级web开发,使我们日后主要学习方向

Java的优点

简单性、安全性、解释性、健壮性、面向对象、高性能、多线程、分布式、开源http://hg.openjdk.java.net/jdk8、跨平台

简单性

Java看起来设计得很像C++,但是为了使语言小和容易熟悉,设计者们把C++语言中许多可用的特征去掉了,这些特征是一般程序员很少使用的。例如,Java不支持go to语句,代之以提供break和continue语句以及异常处理。Java还剔除了C++的操作符过载(overload)和多继承特征,并且不使用主文件,免去了预处理程序。因为Java没有结构,数组和串都是对象,所以不需要指针。Java能够自动处理对象的引用和间接引用,实现自动的无用单元收集,使用户不必为存储管理问题烦恼,能更多的时间和精力花在研发上。

面向对象

Java是一个面向对象的语言。对程序员来说,这意味着要注意其中的数据和操纵数据的方法(method),而不是严格地用过程来思考。在一个面向对象的系统中,类(class)是数据和操作数据的方法的集合数据和方法一起描述对象(object)的状态和行为每一对象是其状态和行为的封装。类是按一定体系和层次安排的,使得子类可以从超类继承行为。在这个类层次体系中有一个根类,它是具有一般行为的类。Java程序是用类来组织的。
Java还包括一个
类的扩展集合
,分别组成各种程序包(Package),用户可以在自己的程序中使用。例如,Java提供产生图形用户接口部件的类(java.awt包),这里awt是抽象窗口工具集(abstract windowing toolkit)的缩写,处理输入输出的类(java.io包)和支持网络功能的类(java.net包)。

分布式

Java设计成支持在网络上应用,它是分布式语言。Java既支持各种层次的网络连接,又以*Socket类支持可靠的流*(stream)网络连接,所以用户可以产生分布式的客户机和服务器。

网络变成软件应用的分布运载工具。Java程序只要编写一次,就可到处运行

编译和解释性

Java编译程序生成字节码(byte-code),而不是通常的机器码。Java字节码提供对体系结构中性的目标文件格式,代码设计成可有效地传送程序到多个平台。Java程序可以在任何实现了Java解释程序和运行系统(run-time system)的系统上运行。
在一个解释性的环境中,程序开发的标准“链接”阶段大大消失了。如果说Java还有一个链接阶段,它只是把新类装进环境的过程,它是增量式的、轻量级的过程。因此,Java支持快速原型和容易试验,它将导致快速程序开发。这是一个与传统的、耗时的“编译、链接和测试”形成鲜明对比的精巧的开发过程。

健壮性

Java原来是用作编写消费类家用电子产品软件的语言,所以它是被设计成写高可靠和稳健软件的。Java消除了某些编程错误,使得用它写可靠软件相当容易。

Java是一个强类型语言,它允许扩展编译时检查潜在类型不匹配问题的功能。Java要求显式的方法声明,它不支持C风格的隐式声明。这些严格的要求保证编译程序能捕捉调用错误,这就导致更可靠的程序。

可靠性方面最重要的增强之一是Java的存储模型。Java不支持指针,它消除重写存储和讹误数据的可能性。类似地,Java自动的“无用单元收集”预防存储漏泄和其它有关动态存储分配和解除分配的有害错误。Java解释程序也执行许多运行时的检查,诸如验证所有数组和串访问是否在界限之内。

异常处理是Java中使得程序更稳健的另一个特征。异常是某种类似于错误的异常条件出现的信号。使用try/catch/finally语句,程序员可以找到出错的处理代码,这就简化了出错处理和恢复的任务。

安全性

Java的存储分配模型是它防御恶意代码的主要方法之一。Java没有指针,所以程序员不能得到隐蔽起来的内幕和伪造指针去指向存储器。更重要的是,Java编译程序不处理存储安排决策,所以程序员不能通过查看声明去猜测类的实际存储安排。编译的Java代码中的存储引用在运行时由Java解释程序决定实际存储地址。

Java运行系统使用字节码验证过程来保证装载到网络上的代码不违背任何Java语言限制。这个安全机制部分包括类如何从网上装载。例如,装载的类是放在分开的名字空间而不是局部类,预防恶意的小应用程序用它自己的版本来代替标准Java类。

可移植性

Java使得语言声明不依赖于实现的方面。例如,Java显式说明每个基本数据类型的大小和它的运算行为*(这些数据类型由Java语法描述)*。

Java环境本身对新的硬件平台和操作系统是可移植的。Java编译程序也用Java编写,而Java运行系统用ANSIC语言编写。

高性能

Java是一种先编译后解释的语言,所以它不如全编译性语言快。但是有些情况下性能是很要紧的,为了支持这些情况,Java设计者制作了“及时”编译程序,它能在运行时把Java字节码翻译成特定CPU(中央处理器)的机器代码,也就是实现全编译了。
Java字节码格式设计时考虑到这些“及时”编译程序的需要,所以生成机器代码的过程相当简单,它能产生相当好的代码。

多线程

Java是多线程语言,它提供支持多线程的执行*(也称为轻便过程)*,能处理不同任务,使具有线索的程序设计很容易。Java的lang包提供一个Thread类,它支持开始线程、运行线线程、停止线程和检查线程状态的方法。

Java的线索支持也包括一组同步原语。这些原语是基于监督程序和条件变量风范,由C.A.R.Haore开发的广泛使用的同步化方案。用关键词synchronized,程序员可以说明某些方法在一个类中不能并发地运行。这些方法在监督程序控制之下,确保变量维持在一个一致的状态。

开源

跨平台

1、跨平台的关键是JVM,JVM本身并不能跨平台,每个操作系统都要下载对应的JVM。

2、JVM的职责只是加载、执行.class文件。

3、Java语言和jvm其实没什么关系,只用你能编译成.class文件,用汉语写代码都行。

动态性

Java语言设计成适应于变化的环境,它是一个动态的语言。例如,Java中的类是根据需要载入的,甚至有些是通过网络获取的。

jdk、jre、jvm的关系

01.JDK(Java开发工具包)

JDK是提供给Java开发人员使用的,其中包含了java的开发工具,也包括了JRE。所以安装了JDK,就不用在单独安装JRE了

02.JRE(Java运行时环境)

包括Java虚拟机和Java程序所需的核心类库等,如果想要运行一个开发好的Java程序,必须安装JRE环境

03.JVM(Java虚拟机)

JVM是一种用于计算设备的规范,它是一个虚构出来的计算机,是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的

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因为有JDK的工具包,使得JRE可以被构建出来,一旦JRE成功构建并运行,就产生了JVM。

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JDK文件结构介绍

一个是jdk文件夹一个事jre文件夹
两文件夹后面的数字是版本号

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