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# Java基础概念
### 1. Java的特点有哪些
Java 语言是一种分布式的面向对象语言,具有面向对象、平台无关性、简单性、解释执行、多线程、安全性等很多特点,下面针对这些特点进行逐一介绍。
**1. 面向对象**
Java 是一种面向对象的语言,它对对象中的类、对象、继承、封装、多态、接口、包等均有很好的支持。为了简单起见,Java 只支持类之间的单继承,但是可以使用接口来实现多继承。使用 Java 语言开发程序,需要采用面向对象的思想设计程序和编写代码。
**2. 平台无关性**
平台无关性的具体表现在于,Java 是“一次编写,到处运行(Write Once,Run any Where)”的语言,因此采用 Java 语言编写的程序具有很好的可移植性,而保证这一点的正是 Java 的虚拟机机制。在引入虚拟机之后,Java 语言在不同的平台上运行不需要重新编译。
Java 语言使用 Java 虚拟机机制屏蔽了具体平台的相关信息,使得 Java 语言编译的程序只需生成虚拟机上的目标代码,就可以在多种平台上不加修改地运行。
**3. 简单性**
Java 语言的语法与 C 语言和 C++ 语言很相近,使得很多程序员学起来很容易。对 Java 来说,它舍弃了很多 C++ 中难以理解的特性,如操作符的重载和多继承等,而且 Java 语言不使用指针,加入了垃圾回收机制,解决了程序员需要管理内存的问题,使编程变得更加简单。
**4. 解释执行**
Java 程序在 Java 平台运行时会被编译成字节码文件,然后可以在有 Java 环境的操作系统上运行。在运行文件时,Java 的解释器对这些字节码进行解释执行,执行过程中需要加入的类在连接阶段被载入到运行环境中。
**5. 多线程**
Java 语言是多线程的,这也是 Java 语言的一大特性,它必须由 Thread 类和它的子类来创建。Java 支持多个线程同时执行,并提供多线程之间的同步机制。任何一个线程都有自己的 run() 方法,要执行的方法就写在 run() 方法体内。
**6. 分布式**
Java 语言支持 Internet 应用的开发,在 Java 的基本应用编程接口中就有一个网络应用编程接口,它提供了网络应用编程的类库,包括 URL、URLConnection、Socket 等。Java 的 RIM 机制也是开发分布式应用的重要手段。
**7. 健壮性**
Java 的强类型机制、异常处理、垃圾回收机制等都是 Java 健壮性的重要保证。对指针的丢弃是 Java 的一大进步。另外,Java 的异常机制也是健壮性的一大体现。
**8. 高性能**
Java 的高性能主要是相对其他高级脚本语言来说的,随着 JIT(Just in Time)的发展,Java 的运行速度也越来越高。
**9. 安全性**
Java 通常被用在网络环境中,为此,Java 提供了一个安全机制以防止恶意代码的攻击。除了 Java 语言具有许多的安全特性以外,Java 还对通过网络下载的类增加一个安全防范机制,分配不同的名字空间以防替代本地的同名类,并包含安全管理机制。
Java 语言的众多特性使其在众多的编程语言中占有较大的市场份额,Java 语言对对象的支持和强大的 API 使得编程工作变得更加容易和快捷,大大降低了程序的开发成本。Java 的“一次编写,到处执行”正是它吸引众多商家和编程人员的一大优势。
### 2. JDK和JRE和JVM的区别
**1. JDK**
JDK(Java SE Development Kit),**Java标准的开发包,提供了编译、运行Java程序所需要的各种工具和资源**,包括了Java编译器、Java运行时环境、以及常用的Java类库等。
**2. JRE**
JRE(Java Runtime Environment)**,Java运行时环境,用于解释执行Java的字节码文件**。普通用户只需要安装JRE来运行Java程序即可,而作为一名程序员必须安装JDK,来编译、调试程序。
**3. JVM**
JVM(Java Virtual Mechinal),Java虚拟机,是JRE的一部分。**它是整个Java实现跨平台的核心**,负责解释执行字节码文件,是可运行Java字节码文件的虚拟计算机。所有平台上的JVM向编译器提供相同的接口,而编译器只需要面向虚拟机,生成虚拟机能识别的代码,然后由虚拟机来解释执行。
当使用Java编译器编译Java程序时,生成的是与平台无关的字节码,这些字节码只面向JVM。也就是说**JVM是运行Java字节码的虚拟机。**
不同平台的JVM是不同的,但是他们都提供了相同的接口。JVM是Java程序跨平台的关键部分,只要为不同平台实现了相同的虚拟机,编译后的Java字节码就可以在该平台上运行。
**为什么要采用字节码:**
> 在 Java 中,JVM 可以理解的代码就叫做`字节码`(即Java源代码经过虚拟机编译器编译后扩展名为 `.class` 的文件),它不面向任何特定的处理器,只面向虚拟机。Java 语言通过字节码的方式,在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题,同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以 Java 程序运行时比较高效,而且,由于字节码并不针对一种特定的机器,因此,Java 程序无须重新编译便可在多种不同操作系统的计算机上运行。
**什么是跨平台:**
> 所谓跨平台性,是指java语言编写的程序,一次编译后,可以在多个系统平台上运行。
>
> 实现原理:Java程序是通过java虚拟机在系统平台上运行的,只要该系统可以安装相应的java虚拟机,该系统就可以运行java程序。
**Java 程序从源代码到运行需要三步:**
![](https://gitee.com/gsjqwyl/images_repo/raw/master/2021-3-11/20210321015133.png)
**4. 总结**
1. JDK 用于开发,JRE 用于运行java程序 ;如果只是运行Java程序,可以只安装JRE,无序安装JDK。
2. JDk包含JRE,JDK 和 JRE 中都包含 JVM。
3. JVM 是 Java 编程语言的核心并且具有平台独立性。
### 3. 什么是跨平台性?原理是什么
* 所谓跨平台性,是指java语言编写的程序,一次编译后,可以在多个系统平台上运行。
* 实现原理:Java程序是通过java虚拟机在系统平台上运行的,只要该系统可以安装相应的java虚拟机,该系统就可以运行java程序。
### 4. Java程序是如何执行的
我们日常的工作中都使用开发工具(IntelliJ IDEA 或 Eclipse 等)可以很方便的调试程序,或者是通过打包工具把项目打包成 jar 包或者 war 包,放入 Tomcat 等 Web 容器中就可以正常运行了,但你有没有想过 Java 程序内部是如何执行的?其实不论是在开发工具中运行还是在 Tomcat 中运行,Java 程序的执行流程基本都是相同的,它的执行流程如下:
- 先把 Java 代码编译成字节码,也就是把 .java 类型的文件编译成 .class 类型的文件。这个过程的大致执行流程:Java 源代码 -> 词法分析器 -> 语法分析器 -> 语义分析器 -> 字符码生成器 -> 最终生成字节码,其中任何一个节点执行失败就会造成编译失败;
- 把 class 文件放置到 Java 虚拟机,这个虚拟机通常指的是 Oracle 官方自带的 Hotspot JVM;
- Java 虚拟机使用类加载器(Class Loader)装载 class 文件;
- 类加载完成之后,会进行字节码效验,字节码效验通过之后 JVM 解释器会把字节码翻译成机器码交由操作系统执行。但不是所有代码都是解释执行的,JVM 对此做了优化,比如,以 Hotspot 虚拟机来说,
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