Java SE 基础 Java的语言特点

Posted 2023-04-04 逆轮回

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java SE 基础 Java的语言特点相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

语言特点

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具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。

1.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。

2.面向对象

Java是一个面向对象的语言。对程序员来说，这意味着要注意应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）。

3.分布性

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。

4.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。

5.稳健性

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。

6.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。

7.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。

8.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。

9.多线索性

Java是多线索语言，它提供支持多线索的执行（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，它支持开始线索、运行线索、停止线索和检查线索状态的方法。

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。

10.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。

Java SE——java基础

一、Java是什么

一、Java是什么

Java 是由 Sun Microsystems 在 1995 年首先发布的编程语言和计算平台。Java 是一项用于开发应用程序的技术，可以让 Web 变得更有意思和更实用。有许多应用程序和 Web 站点只有在安装 Java 后才能正常工作，而且这样的应用程序和 Web 站点日益增多。Java 快速、安全、可靠。从笔记本电脑到数据中心，从游戏控制台到科学超级计算机，从手机到互联网，Java 无处不在！

java是当前最流行，应用最广泛的编程语言。点击查看tiobe排行

1.2、Java相关网站

Oracle英文：https://www.oracle.com/index.html

Oracle中文：http://www.oracle.com/cn/index.html

Java中文：https://www.java.com/zh_CN/

1.3、发展历史

20世纪90年代，硬件领域出现了单片式计算机系统，根据嵌入式软件的要求，对C++进行了改造，去除了留在C++的一些不太实用及影响安全的成分，并结合嵌入式系统的实时性要求，开发了一种称为Oak的面向对象语言。

1995年，并将Oak更名为Java。互联网的蓬勃发展给了Oak机会，Oak也是一种精简的语言，程序非常小，适合在网络上传输。

1996年1月，Sun公司发布了Java的第一个开发工具包（JDK 1.0），这是Java发展历程中的重要里程碑，标志着Java成为一种独立的开发工具。9月，约8.3万个网页应用了Java技术来制作。10月，Sun公司发布了Java平台的第一个即时（JIT）编译器。

1997年2月，JDK 1.1面世，在随后的3周时间里，达到了22万次的下载量。

1999年6月，Sun公司发布了第二代Java平台（简称为Java2）。

1999年4月27日，HotSpot虚拟机发布。HotSpot虚拟机发布时是作为JDK 1.2的附加程序提供的，后来它成为了JDK 1.3及之后所有版本的Sun JDK的默认虚拟机。
2000年5月，JDK1.3、JDK1.4和J2SE1.3相继发布，几周后其获得了Apple公司Mac OS X的工业标准的支持。

2001年9月24日，J2EE1.3发布。

2002年2月26日，J2SE1.4发布。

2004年9月30日，J2SE1.5发布，成为Java语言发展史上的又一里程碑。

2005年6月，在Java One大会上，Sun公司发布了Java SE 6。

2006年11月13日，Java技术的发明者Sun公司宣布，将Java技术作为免费软件对外发布。

从2007年3月起，全世界所有的开发人员均可对Java源代码进行修改

2009年，甲骨文公司宣布收购Sun。

2010年，Java编程语言的共同创始人之一詹姆斯·高斯林从Oracle公司辞职。

2011年，Java7正式发布。

2014年，甲骨文公司发布了Java8正式版。

1.4、Java组成

JavaME（Java Micro Edition，Java2平台的微型版），应用于移动、无线及有限资源的环境

JavaSE（Java Standard Edition，Java 2平台的标准版），应用于桌面环境，它是其它Java平台的基础 C/S

JavaEE（Java Enterprise Edition，Java 2平台的企业版），应用于基于Java的应用服务器 B/S

JavaSE平台：

二、Java能做什么

Java可以编写桌面应用程序(C/S Client/Server)、Web应用程序(B/S Browser/Server)、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。Java最主要的作用是为各种应用提供强大的后台服务。

2.1、开发面向Internet的B/S结构应用程序

淘宝网、阿里巴巴、易趣网、中国移动网上营业厅

2.2、开发面向移动端的手机应用程序

Android，各种Android下的App

2.3、开发面向桌面的C/S应用程序

银行软件、商场结算软件、QQ 、飞信

三、Java语言的特点

3.1、简单

Java语言是一种面向对象的语言，它通过提供最基本的方法来完成指定的任务，只需理解一些基本的概念，就可以用它编写出适合于各种情况的应用程序。 Java略去了运算符重载、多重继承等模糊的概念，并且通过实现自动垃圾收集大大简化了程序设计者的内存管理工作。

3.2、纯面向对象

Java语言的设计集中于对象及其接口，它提供了简单的类机制以及动态的接口模型。对象中封装了它的状态变量以及相应的方法，实现了模块化和信息隐藏 ;而类则提供了一类对象的原型，并且通过继承机制，子类可以使用父类所提供的方法，实现了代码的复用。

3.3、分布式

Java是面向网络的语言。通过它提供的类库可以处理 TCP/IP协议，用户可以通过 URL地址在网络上很方便地访问其它对象。

3.4、健壮

Java在编译和运行程序时，都要对可能出现的问题进行检查，以消除错误的产生。它提供自动垃圾收集来进行内存管理，防止程序员在管理内存时容易产生的错误。通过集成的面向对象的例外处理机制，在编译时，Java提示出可能出现但未被处理的例外。另外，Java在编译时还可捕获类型声明中的许多常见错误，防止动态运行时出现不匹配问题。

3.5、安全性

用于网络、分布环境下的 Java必须要防止非法的入侵。 Java不支持指针，一切对内存的访问都必须通过对象的实例变量来实现，这样就防止程序员使用“特洛伊 ”木马等欺骗手段访问对象的私有成员，同时也避免了指针操作中容易产生的错误。Linux

3.6、体系结构中立

Java解释器生成与体系结构无关的字节码指令，只要安装了 Java运行时系统，Java程序就可在任意的处理器上运行。这些字节码指令对应于 Java虚拟机中的表示，Java解释器得到字节码后，对它进行转换，使之能够在不同的平台运行。

3.7、可移植性

与平台无关的特性使 Java程序可以方便地被移植到网络上的不同机器。同时，Java的类库中也实现了与不同平台的接口，使这些类库可以移植。另外，Java编译器是由 Java语言实现的，Java运行时系统由标准C实现，这使得Java 系统本身也具有可移植性。

3.8、解释执行

Java解释器直接对Java的字节码进行解释执行。字节码本身携带了许多编译时信息，使得连接过程更加简单。

3.9、高性能

和其它解释执行的语言（例如BASIC）不同，Java字节码的设计使之能很容易地直接转换成对应于特定CPU的机器码，从而得到较高的性能。

3.10、多线程

多线程机制使应用程序能够并行执行，而且同步机制保证了对共享数据的正确操作。通过使用多线程，程序设计者可以分别用不同的线程完成特定的行为，而不需要采用全局的事件循环机制，这样就很容易地实现网络上的实时交互行为。

3.11、动态性

Java的设计使它适合于一个不断发展的环境。在类库中可以自由地加入新的方法和实例变量而不会影响用户程序的执行。另外， Java通过接口来支持多重继承，使之比严格的类继承具有更灵活的方式和扩展性。

3.12、开源

3.13、免费

四、第一个Java程序

JDK (Java Development Kit)是 Java 语言的软件开发工具包，主要用于移动设备、嵌入式设备上的java应用程序。JDK是整个java开发的核心，它包含了JAVA的运行环境，JAVA工具和JAVA基础的类库。

JRE（Java Runtime Environment，Java运行环境），运行JAVA程序所必须的环境的集合，包含JVM标准实现及Java核心类库。

JRE为Java Runtime Environment的简称，Java Runtime Environment（包括Java Plug-in）是Sun的产品，包括两部分：Java Runtime Environment和Java Plug-in。JavaRuntimeEnvironment(JRE)是可以在其上运行、测试和传输应用程序的Java平台。它包括Java虚拟机（jvm）、Java核心类库和支持文件。它不包含开发工具(JDK)--编译器、调试器和其它工具。JRE需要辅助软件--Java Plug-in--以便在浏览器中运行applet。

JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，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。平台的不同主要体现硬件（x64,x32,mac,arm）与软件（windows,linux,unix,ios,android）

4.1、安装JDK并安装

1)、下载JDK

地址：http://www.oracle.com/cn

http://download.oracle.com/otn-pub/java/jdk/8u111-b14/jdk-8u111-windows-x64.exe

开始->运行->cmd->java -version 如果可以看到如下界面，说明已安装成功

java -version用于查看java版本

4.2、配置环境变量

如果使用安装包，默认会添加环境变量，如果使用的是绿色版本的JDK则需要手动配置环境变量

4.2.1、手动添加

右键点击我的电脑->属性->高级->环境变量，修改下面系统变量那个框里的值就行了。

a)、添加JAVA_HOME变量

JAVA_HOME是一个变量，一次定义可以反复引用，引用办法%JAVA_HOME%

b)、在Path中增加内容

%JAVA_HOME%\\bin;%JAVA_HOME%\\jre\\bin;

注意以分号隔开

c)、增加CLASSPATH

系统变量->新建CLASSPATH变量

变量值填写.;%JAVA_HOME%\\lib;%JAVA_HOME%\\lib\\tools.jar（注意最前面有一个点）

4.2.2、批处理添加一

新建一个jdk.bat批处理文件，注意路径不要空格与中文

@echo off

rem  TODO:设置java环境变量

rem 设置java的安装路径，可方便切换不同的版本
set javaPath=E:\\java\\program\\jdk1.7.0_25\\

rem 如果有的话，先删除JAVA_HOME
wmic ENVIRONMENT where "name=\'JAVA_HOME\'" delete

rem 如果有的话，先删除ClASS_PATH 
wmic ENVIRONMENT where "name=\'CLASS_PATH\'" delete

rem 创建JAVA_HOME
wmic ENVIRONMENT create name="JAVA_HOME",username="",VariableValue="%javaPath%"

rem 创建CLASS_PATH
wmic ENVIRONMENT create name="CLASS_PATH",username="",VariableValue=".;%%JAVA_HOME%%\\lib\\tools.jar;%%JAVA_HOME%%\\lib\\dt.jar;"

rem 在环境变量path中，剔除掉变量java_home中的字符，回显剩下的字符串
call set xx=%%Path:%JAVA_HOME%=%%

rem 将返回显的字符重新赋值到path中
wmic ENVIRONMENT where "name=\'Path\' and username=\'\'" set VariableValue=%xx%

pause

4.2.3、批处理添加二

echo. 运行本文件前请将本放置在java_home目录下，如 C:\\Program Files\\Java\\jdk1.7.0

@reg add "HKEY_LOCAL_MACHINE\\SYSTEM\\CurrentControlSet\\Control\\Session Manager\\Environment" /v JAVA_HOME /t reg_sz /d "%~dp0
@reg add "HKEY_LOCAL_MACHINE\\SYSTEM\\CurrentControlSet\\Control\\Session Manager\\Environment" /v CLASSPATH /t reg_sz /d ".;%%JAVA_HOME%%\\lib\\dt.jar;%%JAVA_HOME%%\\lib\\tools.jar;" /f
@reg add "HKEY_LOCAL_MACHINE\\SYSTEM\\CurrentControlSet\\Control\\Session Manager\\Environment" /v path /t reg_expand_sz /d "%path%;%%JAVA_HOME%%\\bin;%%JAVA_HOME%%\\jre\\bin" /f
pause

*运行本文件前请将本放置在java_home目录下，如 C:\\Program Files\\Java\\jdk1.7.0

4.3、编辑源代码

4.3.1、在DOS下创建一个源代码文件

4.3.2、直接在windows下创建一个源代码文件

在目标位置创建一个文本文件，重命令为Hello.java

//定义一个名为Hello的类
public class Hello{
  //定义主方法，程序入口
  public static void main(String[] args){
     //向控制台输出字符信息并换行
     System.out.println("Hello Java");
  }
}

注意：

a)、public类名要与文件名一致

b)、严格区分大小写

c)、一行语句结束需要以分号界定