JAVA 从何说起

Posted 2020-08-30

为了弄清楚Java是什么，就不得不从Java的诞生开始说起，就如同我们打算认识一个人，都会问这个人出生于哪里一样，Sun公司在1991年成立了一个Green的项目，专攻计算机在家电产品上的嵌入式应用，当时由于C++语言过于复杂和庞大，另外消费电子产品所采用的嵌入式处理器芯片的种类繁杂，如何让编写的程序跨平台运行也是个难题，请记住跨平台三个字，这决定了Java的基因，天生就是跨平台的，为了解决困难，他们首先着眼于语言的开发（牛人就是牛人，开发语言不合适就直接先开发一门语言），1992年的夏天，Oak语言开发成功，这就是Java的前身，这个比我还晚出生的家伙，经过二十多年的发展，已经成了全球最流行的开发语言，同时也形成了自己独有的JAVA技术体系。

       首先，Java体系结构包括四个独立但相关的技术

Java程序设计语言：就是我们最常提到的开发语言

Java class文件格式：所有Java语言开发的代码都会被编译成.class文件

Java API：Java的一些预先定义的函数

Java VM：Java的核心，因为所有的Java代码都是在Java虚拟机上运行

 

通过以上的认识，我们知道了Java的大体结构，那Java语言是如何被运行的呢？用JAVA语言编译源代码，编译成Java Class文件，然后在Java VM中运行class文件，当编写程序时，通过调用类(Java API)中的方法来访问系统资源，而当程序运行时，它通过调用class文件中实现了Java API的方法也满足程序的Java API调用。Java VM和Java API一起组成了一个“平台”，所有Java程序都在其上编译和运行，因此，它们有时也被称作Java运行时环境。

 

Java VM的主要任务是装载class文件并且执行其中的字节码。Java VM包含一个类装载器(class loader)，它可以从程序和API装载class文件；而Java API的类只在程序执行中需要时才会被装载。

Java字节码由执行引擎来执行。而不同的Java VM中，其执行引擎的实现可能各不相同。最简单的执行引擎不是一次性解释字节码，而另一种称为“即时编译器(just-in-time compiler)”的执行引擎执行速度更快，但要消耗更多的内存资源。即时编译模式下，第一次被执行的字节码会被编译成本地机器代码并缓存下来以实现“复用”。

俗话说的好一图胜过十言，无图无真相

上图就是Java虚拟机的工作流程，有Jvm中class loader加载程序的类文件以及Java API的类文件到执行引擎中，由执行引擎来执行这些被加载进来的程序的类文件以及Java API的类文件，

上图是JVM虚拟机工作的具体方法

知道了Java技术的体系结构，那Java之所以这样受欢迎，还跟它天生的特性有关系，纯面向对象、多线程、结构化错误处理，垃圾收集、动态链接、动态扩展，

1998年，Sun把Java技术分拆为三个方向：

J2SE: Standard Edition

J2EE：Enterprise Edition

J2ME：Mobile Edition

2006年，Sun开源了Java技术；遵循GPL规范；并建立了OpenJDK组织管理此些代码；但是JDK只是提供了J2SE的标准实现，能实现C/S架构开发程序，但是如果要提供网页格式的内容展示，即B/S网站架构模式，就必须能输出带html标签的JAVA代码，为了便于开发，Sun公司定义了一个规范，即Servlet，也是Java的一个专有类，应用程序可以以HTTP、CGI格式的方式来接收用户的请求，并且能够理解HTTP、CGI请求的基础上，还能构建HTTP、CGI的响应报文，响应给客户端，同时，Servlet要求程序员在写Servlet规范的代码时，必须要以硬编码机制把所有的html都硬编码在Java中，这就要求程序员既要懂Java代码，还有东前端html样式设计，这无疑给程序员带来了很大的困难，于是出现了分体设计JSP，同样的这也是Java的一个特殊类，这样html就可以内嵌Java程序了，有一个叫jasper的翻译官来将jsp翻译成Servlet代码，也即是Java代码

上图即是JDK所提供的功能，最上层是Java开发语言，接下来的一层是Java开发工具包以及Java API，一直到最下面Java Virtual Machine也就是Java虚拟机了，Java之所以能跨越Sloaris、windows、linux等平台，靠的就是Java虚拟机来实现。

Sun公司创建了第一个Servlet容器，即Java Web Server， 但JWS只是为了演示Servlet的相应功能，所以其很不稳定。与此同时，ASF创建了JServ项目，一个能够与apache整合起来的servlet容器。1999年，Sun把JWS捐给了ASF，于是两个项目合二为一，即今天Tomcat的前身。第一个tomcat版本是Tomcat 3.x系列，而发布于2001年Tomcat4.0则是在此前基础上进行了重新设计和实现，其代码项目被命名为Catalina。Tomcat不是一个完整意义上的J2EE服务器，它甚至都没有提供对哪怕是一个主要Java EE API的实现，比如EJB、JMS、JMX、JavaMail等，但由于遵守apache开源协议，tomcat却又为众多的Java应用程序服务器嵌入自己的产品中构建商业的Java应用程序服务器，如JBoss和JOnAS。

尽管Tomcat对Jave EE API的实现并不完整，然而很企业也在渐渐抛弃使用传统的J2EE技术（如EJB）转而采用一些开源组件来构建复杂的应用。如Structs、Spring和Hibernate，而Tomcat能够对这些组件实现完美的支持。这也是tomcat比较流行的原因，当然除了开源项目实现，还有众多的商业实现，比如IBM的WebSphere、Oracle收购的WebLogic、Glassfish、被redhat收购的Jboss