Java语言概述

什么是计算机语言

语言

语言是人与人之间沟通的一种方式。

计算机语言

计算机语言是人与计算机交流，传达信息的一种方式。

计算机语言有很多种：如C，C++，Python，Java，Golang，PHP……等。

计算机语言的发展

第一代：打孔机（纯机器语言）

第二代语言：汇编语言

第三代语言：面向过程面向对象语言

C、Pascal、Fortran面向过程的语言

C++面向过程面向对象

Java跨平台的纯面向对象的语言

Java语言的主要特征

Java语言是简单的：

Java语言的语法与C语言和C++语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用。另一方面，Java丢弃了C++中很少使用的、很难理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地，Java语言不使用指针，而是引用。并提供了自动的废料收集，使得程序员不必为内存管理而担忧。
Java语言是面向对象的：

Java语言提供类、接口和继承等面向对象的特性，为了简单起见，只支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继承，并支持类与接口之间的实现机制（关键字为implements）。Java语言全面支持动态绑定，而C++语言只对虚函数使用动态绑定。总之，Java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。
Java语言是分布式的：

Java语言支持Internet应用的开发，在基本的Java应用编程接口中有一个网络应用编程接口（java net），它提供了用于网络应用编程的类库，包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI（远程方法激活）机制也是开发分布式应用的重要手段。
Java语言是健壮的：

Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。Java的安全检查机制使得Java更具健壮性。
Java语言是安全的：

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恶意代码的攻击。除了Java语言具有的许多安全特性以外，Java对通过网络下载的类具有一个安全防范机制（类ClassLoader），如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查，并提供安全管理机制（类SecurityManager）让Java应用设置安全哨兵。
Java语言是体系结构中立的：

Java程序（后缀为java的文件）在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式（后缀为class的文件），然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。
Java语言是可移植的：

这种可移植性来源于体系结构中立性，另外，Java还严格规定了各个基本数据类型的长度。Java系统本身也具有很强的可移植性，Java编译器是用Java实现的，Java的运行环境是用ANSI C实现的。
Java语言是解释型的：

如前所述，Java程序在Java平台上被编译为字节码格式，然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。在运行时，Java平台中的Java解释器对这些字节码进行解释执行，执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中。
Java是高性能的：

与那些解释型的高级脚本语言相比，Java的确是高性能的。事实上，Java的运行速度随着JIT(Just-In-Time）编译器技术的发展越来越接近于C++。
Java语言是多线程的：

在Java语言中，线程是一种特殊的对象，它必须由Thread类或其子（孙）类来创建。通常有两种方法来创建线程：其一，使用型构为Thread(Runnable)的构造子类将一个实现了Runnable接口的对象包装成一个线程，其二，从Thread类派生出子类并重写run方法，使用该子类创建的对象即为线程。值得注意的是Thread类已经实现了Runnable接口，因此，任何一个线程均有它的run方法，而run方法中包含了线程所要运行的代码。线程的活动由一组方法来控制。Java语言支持多个线程的同时执行，并提供多线程之间的同步机制（关键字为synchronized）。
Java语言是动态的：

Java语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。Java程序需要的类能够动态地被载入到运行环境，也可以通过网络来载入所需要的类。这也有利于软件的升级。另外，Java中的类有一个运行时刻的表示，能进行运行时刻的类型检查。

Java语言发展历史

Java语言是SUN公司1995年推出的一门高级编程语言，由James Gosling和同事们共同研发。

Java技术体系平台

Java SE（Java Standard Edition）标准版

支持面向桌面级应用（如Windows下的应用程序）的Java平台，提供了完成的Java核心API，此版本以前称为J2SE

Java EE（Java Enterprise Edition）企业版

是为开发企业环境下的应用程序提供的一套解决方案，该技术体系中包含的技术如：Servlet、Jsp等，主要针对于Web应用程序开发，版本以前称为J2EE

Java ME（Java Micro Edition）小型版

支持Java程序运行在移动终端（手机、PDA）上的平台，对Java API有所精简，并加入了针对移动终端的支持，此版本以前称为J2ME

Java Card

支持一些小程序（Applets）运行在小内存设备（如智能卡）上的平台

Java在各个领域中的应用

从Java的应用领域来分，Java语言的应用的方向主要表现在以下几个方面：

企业级应用：

主要指复杂的大企业的软件系统，各种类型的网站，Java的安全机制以及它的跨平台的优势，使他在分布式系统领域开发中有广泛应用，应用领域包括金融、电信、交通、电子商务
Android应用：

Android应用程序使用Java语言编写，Android开发水平的高低很大程度取决于Java语言核心能力是否扎实
移动领域应用：

主要表现在消费和嵌入式领域，是指在各种小型设备上的应用，包括手机、PDA、机顶盒、汽车通信设备等

Java语言的特点

特点一：面相对象

两个基本概念：类、对象

三大特性：封装、继承、多态

特点二：健壮性、完善性

吸收了C/C++语言的优点，但去掉了其影响健壮性的部分（如指针、内存的申请与释放等）提供了一个相对安全的内存管理和访问机制

特点三：跨平台性JVM

跨平台性：编写的应用程序可以在不同的系统下运行。Write once,Run Anywhere（一次编写，处处运行）

原理：只需在需要运行Java应用程序的操作系统上，先安装一个Java虚拟机（JVM Java Virtual Machine）即可，由 JVM 来负责Java程序在该系统中的运行

特点四：垃圾回收

不再使用的内存空间回收 ---- 垃圾回收

在C/C++等程序中，由程序员编写代码负责回收无用内存
Java语言消除了程序员回收无用内存空间的责任，提供了一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况，并在JVM 空闲时，检查并释放哪些可被释放的存储空间。