JAVA簡介及特性 ——《我的Java打怪日記》

1、Java語言的特性

1.1、簡單性

• 在Java語言當中真正操作記憶體的是：JVM（Java虛拟機）
• 所有的java程式都是運作在Java虛拟機當中的。
• 而Java虛拟機執行過程中再去操作記憶體。
• 對于C或者C++來說程式員都是可以直接通過指針操作記憶體的。
• C或者C++更靈活，可以直接程式員操作記憶體，但是要求程式員技術精湛。
• C語言或者C++更有駕馭感。
• Java語言屏蔽了指針概念，程式員不能直接操作指針，或者說程式員
• 不能直接操作記憶體。這種方式有優點也有缺點：

  優點：不容易導緻記憶體洩漏。（簡單了。）
  缺點：效率問題，包括駕馭感比較差。
             

  飛機航行：

  如果是C語言表示程式員是飛機駕駛員。
  如果是Java語言表示程式員是飛機上的乘客。
             

• Java語言底層是C++，是以JVM是用C++語言寫好的一個虛拟的電腦。
• JVM在哪裡？安裝了JDK之後，JVM就代表安裝好了。
• 記憶體是什麼？

  對于計算機來說：最主要的幾個部件是什麼？
      CPU：
          中央處理器，相當于人類的大腦，負責發送并執行指令。
          是整個計算機的指揮官。
          CPU是負責計算的，負責運算的。
          10 + 20 = 30
          CPU負責将30這個結果計算出來。
          但是在計算過程中有三個資料需要臨時找個空間存儲一下：
              這三個資料分别是：10 20 30
  
      記憶體：
          程式運作過程當中的臨時資料存儲空間。
          斷電之後或者關機之後記憶體中的資料就消失了。
  
      硬碟：
          持久化裝置，硬碟上的資料不會因斷電而丢失。
  
      主機闆：
          相當于人類的軀幹，是一個載體：
              CPU、記憶體條、硬碟等主要的部件都是放在主機闆上的，
              主機闆上有很多線，将以上的部件連結起來。
      .....
             

1.2、java是堪稱完全面向對象的。

• 面向對象更容易讓人了解，人類通常是以對象的方式認知世界的。
• 采用面向對象的方式可以讓複雜問題簡單化。

1.3、健壯性

• 主要是因為Java中有一種機制：自動垃圾回收機制（GC機制）。
• java語言是健壯的，相對于C語言來說，C語言沒有Java健壯。
• Java不容易導緻記憶體的洩漏。
• C++或者C語言使用不當時很容易導緻記憶體洩漏。
• JVM負責排程GC機制。程式員不需要幹涉。
• 以上講解中又描述了這幾個術語：

  JVM（C++語言寫的一個虛拟的計算機）、GC（垃圾回收機制）
             

1.4、java完全/完美支援多線程并發。

1.5、可移植性/跨平台

• java語言隻要編寫一次，可以做到到處運作。

• 例如：java程式編寫完之後，可以運作在windows作業系統上，

  不需要做任何改動可以直接運作在Linux作業系統上，同樣也

  可以運作到MaC OS上面。

• 一次編寫，到處運作。（平台改變了，程式不需要改。）
• JVM這種機制實作了跨平台，那麼這種機制優點和缺點分别是什麼？

  優點：一次編寫到處運作，可以跨平台。
  缺點：麻煩。對于運作java程式來說必須先有一個JVM。           

• 就像你要想在網頁上看視訊，你必須先安裝一個flash是一樣的。
• Java語言可以編寫病毒嗎？

  可以，沒問題。但是很難讓使用者中毒。
  中毒的一般都是java程式員。是以很少有人編寫java的病毒腳本。
             

2、JDK、JRE、JVM三者之間的關系？

• JDK:Java開發工具箱
• JRE:java運作環境
• JVM:java虛拟機
• JDK包括JRE，JRE包括JVM。
• JVM是不能獨立安裝的。
• JRE和JDK都是可以獨立安裝的。
• 有單獨的JDK安裝包。
• 也有單獨的JRE安裝包。
• 沒有單獨的JVM安裝包。
• 安裝JDK的時候：JRE就自動安裝了，同時JRE内部的JVM也就自動安裝了。
• 安裝JRE的時候：JVM也就自動安裝了。
• 問題：

  假設你在軟體公司開發了一個新的軟體，現在要去客戶那邊給客戶把
  項目部署一下，把項目跑起來，你需要安裝JDK嗎？
      隻需要安裝JRE就行了。
      JRE體積很小，安裝非常便捷快速。
             

• 為什麼安裝JDK的時候會自帶一個JRE？
      因為java程式員開發完程式之後，要測試這個程式，
      讓這個程式運作起來，需要JRE。是以JDK安裝的時候
      内部自帶一個JRE。
             

3、到目前為止，我們接觸過的重點術語，總結一下：

Java體系的技術被劃分為三大塊：
    JavaSE：标準版
    JavaEE：企業版
    JavaME：微型版

安裝JDK之後：
    JDK：java開發工具箱
    JRE：Java運作環境
    JVM：Java虛拟機
           

4、對Java的加載與執行的了解（理論比較重要）

• java程式從編寫到最終運作經曆了哪些過程？？？？
• java程式非常重要的兩個階段：

  編譯階段
  運作階段
             

• 注意：java程式員直接編寫的java代碼（普通文本）是無法執行被JVM識别的。java程式員編寫的java代碼這種普通文本必須經過一個編譯，将這個“普通文本代碼”變成“位元組碼”，JVM能夠識别“位元組碼”。
• java代碼這種普通文本變成位元組碼的過程，被稱為：編譯。
• java代碼這種普通文本被稱為：java源代碼。（你編寫的代碼是源代碼）

• 源代碼不能直接執行，需要先進行編譯，生成源代碼對應的“位元組碼”

  JVM可以識别的是位元組碼。

• 編譯階段和運作階段可以在不同的作業系統上完成嗎？

在windows上編譯
        編譯之後生成了“位元組碼”
        把“位元組碼”放到linux上運作
        完全可以，因為Java是跨平台的。
        可以做到一次編寫到處運作。           

• java源代碼一旦編譯之後，源代碼可以删除嗎？隻留下位元組碼可以執行嗎？

完全可以執行，因為源代碼不參與程式的執行過程。
        參與程式執行過程的是位元組碼。
        但是最好不要删除源代碼。因為有可能執行結果不是你需要的，
        當執行結果不是你需要的時候，你可以重新打開源代碼進行修改，
        然後重新編譯生成新的位元組碼，再重新執行。這樣會有新的執行效果。           

• 放源代碼的檔案擴充名必須是：xxx.java
• 并且需要注意的是：編譯生成的位元組碼檔案擴充名是：xxx.class
• .java檔案就是源檔案，這個檔案中編寫源代碼。
• .class檔案就是位元組碼檔案，這個檔案是編譯源代碼而得到的。
• 另外需要注意的是：

1個java源檔案是可以編譯生成多個class檔案的。
最終運作的是class檔案。           

• 問題：位元組碼檔案是二進制檔案嗎？

位元組碼檔案不是二進制檔案。
        如果是二進制的話，就不需要JVM了。
        因為作業系統可以直接執行二進制。           

• java程式從開發到最終運作經曆了什麼？

編譯期：（可以在windows上）
            第一步：在硬碟的某個位置（随意），建立一個xxx.java檔案
            第二步：使用記事本或者其它文本編輯器例如EditPlus打開xxx.java檔案
            第三步：在xxx.java檔案中編寫“符合java文法規則的”源代碼。
            第四步：儲存（一定要将xxx.java檔案儲存一下）
            第五步：使用編譯器（javac【JDK安裝後自帶】）對xxx.java檔案進行編譯。

            第六步：如果xxx.java檔案中編寫的源代碼是符合文法規則的，編譯會通過，
            如果xxx.java檔案中編寫的源代碼違背了文法規則，那麼編譯器會報錯，編譯器
            報錯之後class檔案是不會生成的，隻有編譯通過了才會生成class位元組碼檔案。
            并且一個java源檔案是可以生成多個class檔案的。（編譯實質上是檢查文法）

運作期：（JRE在起作用）：（可以在windows上，也可以在其他的OS上。）
            第七步：如果是在Linux上運作，需要将windows上生成的class檔案拷貝過去
            不需要拷貝源代碼，真正運作的是位元組碼。（但是源代碼也不要删除，有用）

            第八步：使用JDK自帶的一個指令/工具：java（負責運作的指令/工具）執行位元組碼

            第九步：往下的步驟就全部交給JVM了，就不需要程式員幹涉了。
            JVM會将位元組碼檔案裝載進去，然後JVM對位元組碼進行解釋（解釋器負責将位元組碼
            解釋為1010101010..等的二進制）

            第十步：JVM會将生成的二進制碼交給OS作業系統，作業系統會執行二進制碼和
            硬體進行互動。           

• 注意：在以上的過程中，需要使用兩個非常重要的指令？
  1. javac 指令，負責編譯
  2. java 指令，負責運作
• 小插曲：

xxx.java源檔案經過編譯之後生成了A.class、B.class、C.class等檔案，
        那麼我們稱A是一個類、B是一個類、C是一個類。其中A、B、C是類的名字。
        沒有為什麼，死記硬背，SUN公司的java文法就是這麼規定的。
        A/B/C是類的名稱。A類、B類、C類。           

• 源檔案中編寫的代碼叫做：源代碼。
• 以上是一個複雜的過程，那麼縮減一下，程式員到底要幹啥？

建立java檔案
        打開java檔案
        寫java源代碼
        儲存
        javac指令編譯
        java指令運作
        編寫、編譯、運作           

5、編寫java中的第一個java程式：HelloWorld（你好世界）

• 這個程式不需要大家了解，大家照抄就行，因為目前我也不會講解這個程式為什麼這麼寫。
• 主要是為了搭建java的開發環境，測試java的環境是否能用。

第一步：安裝文本編輯器（EditPlus）

第二步：安裝JDK（先下載下傳JDK）
        安裝JDK13，直接下一步就行。

        JDK13安裝的時候内置了一個JRE，獨立于JDK之外的JRE并沒有生成。
        對于java13來說，如果你希望生成一個獨立于JDK之外的JRE的話需要執行特殊的指令。
        這裡先不講，後期用到的時候再說。

        注意的是：
            JDK8安裝的時候，不僅JDK内置了一個JRE，而且還會在JDK目錄之外
            獨立的生成一個單獨的JRE。（以前低版本的時候，JRE實際上是有2個。）
            一個是JDK内置的，一個是獨立于JDK之外的。
        
        JDK的bin目錄下有：
            javac.exe 負責編譯
            java.exe 負責運作

第三步：寫代碼
        寫一下第一個程式HelloWorld。
        這個代碼在此強調：
            檔案名照抄
            檔案内容代碼嚴格照抄
            照抄大小寫
            照抄任何一個環節
            照抄标點符号

            括号：
                []
                ()
                {}
                都要成對寫。

    第四步：編譯
    第五步：運作