1.2—Java之旅：一次编写，随处运行

Posted 2020-09-19

JAVA的特性和优势

·简单性：就是c++语法的纯净版。没有头文件、指针运算、结构、联合、操作符重载、虚基类等等。由于语法基于c，因此学习起来完全不费力。

·面向对象：面向对象是一种程序设计技术，他将重点放在数据（即对象）和对象之间的接口上。

·可移植性：这是JAVA的一个重要的优势。JAVA代码或者说字节码、二进制码可以跨平台的移植，而不用管具体的操作系统和硬件环境。

JAVA本身就是面向网络的，只有在网络环境中才能显示出他的优势，

比如：现在我有一个网络环境，要让我的笔记本和手机交互，笔记本环境是windows发出一个让手机定时录音的JAVA代码，手机只有简单Linux内核操作系统，照样可以完美的执行这个代码。

·“一次编写，随处运行”：“write once, run anywhere”JAVA在设计时就很注重移植和跨平台性。

比如：JAVA的Int永远都是32位。不像c++可能是16，32，可能是根据编译器厂商规定的变化。这样的话程序的移植就会非常麻烦。

·高性能：JIT(JUST IN TIME)即时编译。将一些“热点”字节码编译成本地机器码，并将结果缓存起来，在需要的时候重新调用。

这样的话，使JAVA程序的执行效率大大提高，某些代码甚至接待c++的效率。随着这种技术的一天天完善，也许有一天会超越编译代码的效率。

·分布式：JAVA是为internet的分布式环境设计的，因为他能够处理tcp/ip协议。

事实上，通过url访问一个网络资源和访问本地文件是一样简单的。Java还支持远程方法调用(RMI,remote method Invocation)，使程序能够通过网络调用方法。

·动态性：就是在需要时将某些代码添加到正在运行的程序中，反射机制。当需要把某些代码添加到正在运行的程序中时，动态性是一个非常重要的特性。

Java的动态特性是其面向对象设计方法的扩展。它允许程序动态地装入运行过程中所需要的类，这是C++语言进行面向对象程序设计所无法实现的。

·多线程：多线程的使用可以带来更好的交互响应和实时行为。多线程的简单性是Java成为主流服务器端开发语言的主要原因之一。

·安全性：Java适合于网络/分布式环境，为了达到这个目标，在安全性方面投入了很大的精力，使Java可以构建防病毒，防篡改的系统。

·健壮性：Java是一种健壮的语言，吸收了C/C++ 语言的优点，但去掉了其影响程序健壮性的部分（如：指针、内存的申请与释放等）。

Java程序不可能造成计算机崩溃。Java系统仔细检测对内存的每次访问，确认它是合法的，而且不致引起任何问题。

不过，即使Java程序也可能有错误。如果出现某种出乎意料之事，程序也不会崩溃，而是把该例外抛弃。再通过异常处理机制，程序就会发现这类例外，并加以处理。 

JAVA应用程序的运行机制

计算机的高级编程语言类型: 编译型 ，解释型

Java语言是两种类型的结合；

利用编辑器编写 Java源程序源文件名：主类名.java

利用编译器（javac）将源程序编译成字节码 字节码文件名：源文件名.class

利用虚拟机（解释器，java）解释执行:

    运行过程：载入、代码校验、解释执

JVM(JAVA VIRTUAL MACHINE) 

JVM是一种规范，可以使用软件来实现，也可以使用硬件来实现，就是一个虚拟的用于执行bytecodes字节码的计算机。他也定义了指令集、寄存器集、结构栈、垃圾收集堆、内存区域。

JVM负责将java字节码解释运行，边解释边运行，这样，速度就会受到一定的影响。

JAVA提供了另一种解释运行的方法JIT（just in time），可以一次解释完，再运行特定平台上的机器码，高级的JIT可以只能分析热点代码，并将这些代码转成本地机器码，并将结果缓存起来，下次直接从内存中调用，这样就大大提高了执行JAVA代码的效率。

这样就实现了跨平台、可移植的功能。

JVM是指在一台计算机上由软件或硬件模拟的计算机；它类似一个小巧而高效的CPU。

byte-code代码是与平台无关的是虚拟机的机器指令。 

Java字节代码运行的两种方式:

   方式interpreter(解释)

   Just-in-time(即时编译):有代码生成器将字节代码转换成本机的机器代码,然后可以以较高速度执行。

不同的操作系统有不同的虚拟机。
Java 虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，随处运行”。 

Java运行时环境JRE(Java Runtime Environment) 

Java Runtime Environment (JRE)

包含：Java虚拟机、库函数、运行Java应用程序和Applet所必须文件

 Java 2 SDK (Development Kit)

包含：JRE的超集，包含编译器和调试器等用于程序开发的文件

Java运行环境的三项主要功能：

加载代码：由class loader 完成；

校验代码：由bytecode verifier 完成；

执行代码：由 runtime interpreter完成。

JDK和JRE:

sdk（也就是jdk）是jre的超集，是在jre的基础上增加了编译器及其他一些开发工具。

jre就是java运行时环境，包括了jvm和其它一些java核心api,任何一台电脑，只有安装了jre才可以运行java程序。

总结：

        如果只是要运行JAVA程序，之需要JRE就可以。 JRE通常非常小，也包含了JVM。

        如果要开发JAVA程序，就需要安装JDK。 

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