Java語言概述

概述

語言：

人與人交通溝流的表達方式

計算機語言：

人與計算機之間進行資訊交通溝流的一種特殊語言

Java語言：

Java是一門物件導向程式語言，不僅吸收了C++語言的各種優點，還摒棄了C++裡難以理解的多繼承、指標等概念，因此Java語言具有功能強大和簡單易用兩個特徵。Java語言作為靜態物件導向程式語言的代表，極好地實現了物件導向理論，允許程式設計師以優雅的思維方式進行復雜的程式設計

特點

簡單

Java設計目標之一就是能夠方便學習，使用簡單。由於當初C++程式設計師很多，介紹C++語言的書 籍也很多，所以Java語言的風格設計成為類似於C++語言風格，但Java摒棄了C++中容易引發程 序錯誤的地方，如指標、記憶體管理、運算子過載和多繼承等。一方面C++程式設計師可以很快遷移 到Java；另一方面沒有程式設計經驗的初學者也能很快學會Java

物件導向

物件導向是Java最重要的特性。Java是徹底的、純粹的面嚮物件語言，在Java中“一切都是對 象”。Java完全具有物件導向三個基本特性：封裝、繼承和多型，其中封裝性實現了模組化和信 息隱藏，繼承性實現了程式碼的複用，使用者可以建立自己的類庫。而且Java採用的是相對簡單的 物件導向技術，去掉了多繼承等複雜的概念，只支援單繼承

分散式

Java語言就是為分散式系統而設計的。JDK(Java Development Kits，Java開發工具包)中包含了支 持HTTP和FTP等基於TCP/IP協議的類庫。Java程式可以憑藉URL開啟並訪問網路上的物件，其 訪問方式與訪問本地檔案系統幾乎完全相同

結構中立

Java程式需要在很多不同網路裝置中執行，這些裝置有很多不同型別的計算機和作業系統。為 能夠使Java程式能在網路的任何地方執行，Java編譯器編譯生成了與機器結構（CPU和操作系 統）無關的位元組碼（byte-code）檔案。任何種類的計算機，只要可以執行Java虛擬機器，位元組碼文 件就可以在該計算機上執行

可移植

體系結構的中立也使得Java程式具有可移植性。針對不同的CPU和作業系統Java虛擬機器有不同的 版本，這樣就可以保證相同的Java位元組碼檔案可以移植到多個不同的平臺上執行

解釋執行

為實現跨平臺，Java設計成為解釋執行的，即Java原始碼檔案首先被編譯成為位元組碼檔案，這些 位元組碼本身包含了許多編譯時生成的資訊，在執行時候Java直譯器負責將位元組碼檔案解釋成為 特定的機器碼進行執行

健壯

Java語言是強型別語言，它在編譯時進行程式碼檢查，使得很多錯誤能夠在編譯期被發現，不至 於在執行期發生而導致系統崩潰

Java摒棄了C++中指標操作，指標是一種很多強大的技術，能夠直接訪問記憶體單元，但同時也很 複雜，如果指標操控不好，會引起導致記憶體分配錯誤、記憶體洩漏等問題。而Java中則不會出現 由指標所導致的問題

記憶體管理方面C/C++等語言採用手動分配和釋放，經常會導致記憶體洩漏，從而導致系統崩潰
而Java 採用自動記憶體垃圾回收機制，程式設計師不再需要管理記憶體，從而減少記憶體錯誤的發生，提高了程式的健壯性

安全

在Java程式執行過程中，類裝載器負責將位元組碼檔案載入到Java虛擬機器中，這個過程中由位元組碼 校驗器檢查程式碼中是否存在著非法操作。如果位元組碼校驗器檢驗通過，由Java直譯器負責把該 位元組碼解釋成為機器碼進行執行，這種檢查可以防止木馬病毒

另外，Java虛擬機器採用的是“沙箱”執行模式，即把Java程式的程式碼和資料都限制在一定記憶體空間 裡執行，不允許程式訪問該記憶體空間外的記憶體

高效能

Java編譯器在編譯時對位元組碼會進行一些優化，使之生成高質量的程式碼。Java位元組碼格式就是針 對機器碼轉換而設計的，實際轉換時相當簡便。Java在解釋執行時採用一種即時編譯技術，可 使Java程式的執行速度提升很大。多年的發展Java虛擬機器也有很多改進這都使得Java程式的執行 速度提升很大

多執行緒

Java是為網路程式設計而設計的，這要求Java能夠併發處理多個任務。Java支援多執行緒程式設計，多執行緒 機制可以實現併發處理多個任務，互不干涉，不會由於某一任務處於等待狀態而影響了其它任 務的執行，這樣就可以容易的實現網路上的實時互動操作

動態

Java應用程式在執行過程中，可以動態的載入各種類庫，即使是更新類庫也不必重新編譯使用 這一類庫的應用程式。這一特點使之非常適合於網路環境下執行，同時也非常有利於軟體的開發

平臺

Java不僅是程式語言，還是一個開發平臺，Sun公司根據Java應用領域的不同將Java分成三個平臺： Java SE、Java EE和Java ME

Java SE

Java SE是Java Standard Edition的簡寫，主要目的是為桌上型電腦和工作站桌面應用（Application）程式的版本

Java SE是其他平臺的基礎

Java EE

Java EE是Java Enterprise Edition的簡寫，主要目的是為簡化企業級系統的開發、部署和管理。Java EE是以 Java SE為基礎的，並提供了一套服務、API介面和協議，能夠開發企業級分散式系統、Web應用程式 和業務元件等，其中的包括：JSP、Servlet、EJB、JNI和Java Mail等

Java ME

Java ME是Java Micro Edition的簡寫，主要是面向消費類電子產品，為消費電子產品提供一個Java的執行平 臺，使得Java程式能夠在手機、機頂盒、PDA等產品上執行。Java ME在早期的諾基亞塞班手機系統有 很多應用，而現在的iOS和Android等智慧手機中基本上沒有它的用武之地

JVM、JRE和JDK

JVM

Java Virtual Machine是Java虛擬機器，Java程式需要執行在虛擬機器上，不同的平臺有自己的虛擬機器，因此Java語言可以實現跨平臺

JRE

Java Runtime Environment包括Java虛擬機器和Java程式所需的核心類庫等。核心類庫主要是java.lang包：包含了執行Java程式必不可少的系統類，如基本資料型別、基本數學函式、字串處理、執行緒、異常處理類等，系統預設載入這個包
如果想要執行一個開發好的Java程式，計算機中只需要安裝JRE即可

JDK

Java Development Kit是提供給Java開發人員使用的，其中包含了Java的開發工具，也包括了JRE。所以安裝了JDK，就無需再單獨安裝JRE了。其中的開發工具：編譯工具(javac.exe)，打包工具(jar.exe)等