Java
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java的底层原理
Java是一种编程语言,其底层原理包括以下几个方面:1.Java虚拟机:Java 程序运行的环境是Java虚拟机(JVM),它通过解释和执行Java程序代码,在各个操作系统中实现了Java程序的跨平台性。
2.Java字节码:Java程序在编译后生成的是字节码(bytecode),它是一种中间代码格式。
Java虚拟机通过解释执行这种字节码来实现Java程序的运行。
3.内存管理:Java虚拟机负责Java程序的内存管理,包括堆内存和栈内存的管理。
Java程序中的对象都存在于堆内存中,而基本数据类型和方法中的局部变量等存在于栈内存中。
4.垃圾回收:Java虚拟机还负责垃圾回收,自动释放不再被程序使用的内存空间,避免了C++等语言的内存泄漏问题。
5.Class文件结构:Java程序代码编译后生成的字节码被保存在Class文件中。
Class文件包括类、接口、方法等的声明和字节码指令等,Java虚拟机通过解析和执行这些指令来运行Java程序。
6.Java 类加载机制:Java程序在运行时通过Java类加载机制将需要的类加载到JVM 中,成为可执行代码,这个过程包括类的加载、连接和初始化等几个阶段。
java的具体运用Java是一种通用的、面向对象的编程语言,具有广泛的应用领域。
下面是Java的一些具体运用:1. 开发桌面应用程序:Java提供了丰富的GUI库,如Swing和JavaFX,可以用于开发跨平台的桌面应用程序。
2. Web应用程序开发:Java的企业级框架如Spring和JavaEE,可以用于构建高性能、可扩展的Web应用程序。
3. 移动应用程序开发:使用Java和Android开发工具包(Android SDK),可以构建Android手机和平板电脑上的应用程序。
4. 大数据处理:Java常用于大数据领域,如Hadoop和Spark等框架,用于处理和分析大规模数据。
5. 服务器端开发:Java的多线程和网络编程特性使其成为构建服务器端应用程序的理想选择,如Web服务器、应用服务器和数据库服务器等。
6. 游戏开发:Java提供了一些游戏开发框架,如LibGDX和jMonkeyEngine,用于创建跨平台的游戏应用程序。
7. 嵌入式系统开发:Java可以在嵌入式设备上运行,如智能家居、医疗设备和工业控制系统等。
8. 金融应用:Java的稳定性和安全性使其在金融领域得到广泛应用,如电子支付、证券交易和风险管理等。
9. 数据库连接:Java提供了各种数据库连接技术,如Java Database Connectivity(JDBC),可以访问和操作各种关系型数据库。
10. 网络编程:Java具有强大的网络编程库,可以通过套接字(Socket)和URL等方式进行网络通信。
这些只是Java的一些具体运用领域,实际上,Java在各个行业和领域中都有广泛应用。
它是一门功能强大、灵活且易于学习和使用的编程语言。
java、javac命令用法在Java编程语言中,java命令用于运行Java程序,而javac命令用于编译Java源代码文件。
1. java命令用法:-先使用javac命令将Java源代码文件编译成字节码文件(.class文件)。
-然后使用java命令运行编译后的字节码文件。
-命令格式:java [选项] [主类名] [参数]-选项和参数是可选的,主要用于指定虚拟机参数和传递给Java 程序的参数。
-主类名指定要运行的Java程序的入口类名。
如果程序中不存在main方法,则无法执行。
例如,要运行名为"HelloWorld"的Java程序:```javac HelloWorld.java //编译Java源代码文件java HelloWorld //运行编译后的字节码文件```注意:java命令默认在同一目录中查找字节码文件,如果字节码文件位于其他目录中,需要指定文件的路径。
2. javac命令用法:- javac命令用于将Java源代码文件编译成字节码文件。
-命令格式:javac [选项] [源文件]-选项主要用于指定编译参数,例如输出目录、类路径等。
-源文件是需要编译的Java源代码文件名。
例如,要编译名为"HelloWorld.java"的Java源代码文件:```javac HelloWorld.java //编译Java源代码文件```编译成功后会生成对应的字节码文件"HelloWorld.class"。
拓展:- java命令还可以通过-classpath/-cp选项指定类路径,以便在运行Java程序时指定需要引用的类文件的路径。
- javac命令可以用于编译多个Java源文件,可以一次性编译整个项目,也可以使用通配符模式编译指定目录下的所有源文件。
-除了java和javac命令,还有其他一些相关的Java命令,例如javadoc用于生成API文档、jar用于创建JAR文件等。
Java基础知识总结(超详细整理)Java语⾔的特点1.⾯向对象⾯向对象(OOP)就是Java语⾔的基础,也是Java语⾔的重要特性。
⾯向对象的概念:⽣活中的⼀切事物都可以被称之为对象,⽣活中随处可见的事物就是⼀个对象,我们可以将这些事物的状态特征(属性)以及⾏为特征(⽅法)提取并出来,并以固定的形式表⽰。
2.简单好⽤Java语⾔是由C和C++演变⽽来的,它省略了C语⾔中所有的难以理解、容易混淆的特性(⽐如指针),变得更加严谨、简洁、易使⽤。
3.健壮性Java的安全检查机制,将许多程序中的错误扼杀在摇蓝之中。
另外,在Java语⾔中还具备了许多保证程序稳定、健壮的特性(强类型机制、异常处理、垃圾的⾃动收集等),有效地减少了错误,使得Java应⽤程序更加健壮。
4.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恶意代码的攻击,从⽽可以提⾼系统的安全性。
5.平台⽆关性Java平台⽆关性由Java 虚拟机实现,Java软件可以不受计算机硬件和操作系统的约束⽽在任意计算机环境下正常运⾏。
6.⽀持多线程在C++ 语⾔没有内置的多线程机制,因此必须调⽤操作系统的多线程功能来进⾏多线程程序设计,⽽ Java 语⾔却提供了多线程⽀持。
多线程机制使应⽤程序在同⼀时间并⾏执⾏多项任务,该机制使得程序能够具有更好的交互性、实时性。
7.分布式(⽀持⽹络编程)Java语⾔具有强⼤的、易于使⽤的⽹络能⼒,⾮常适合开发分布式计算的程序。
java中提供了⽹络应⽤编程接⼝(),使得我们可以通过URL、Socket等远程访问对象。
8.编译与解释共存Java语法基础标识符: ⽤来标识类名、对象名、变量名、⽅法名、类型名、数组名、⽂件名的有效字符序列。
合法的标识符:由字母、数字、下划线“_”、美元符号“$”或者“¥”组成,并且⾸字符不能是数字。
不能把java关键字和保留字作为标识符。
标识符对⼤⼩写敏感。
关键字:Java语⾔中已经赋予了特定含义的保留字: const、goto,Java版本中尚未使⽤,但以后版本可能会作为关键字使⽤变量:程序运⾏期间可以被改变的量。
java的基本概念Java的基本概念Java是一种高级编程语言,由Sun Microsystems于1995年推出,现在已被Oracle收购。
它是一种面向对象编程语言,适用于跨平台应用程序开发,因此广泛应用于Web、移动、桌面等各种领域。
在学习Java 编程之前,需要了解一些基本概念。
一、Java虚拟机(JVM)Java虚拟机是Java的重要组成部分之一,它是一个运行Java字节码的虚拟机,具有独立于硬件平台的特性。
JVM将Java字节码解释为机器指令,使Java程序能在各种操作系统上运行。
JVM还负责Java程序内存的分配和垃圾回收。
Java语言的安全性和可移植性也得益于JVM。
二、面向对象编程(OOP)Java是一种面向对象编程语言。
它的核心思想是将程序看作由对象组成,每个对象都有自己的属性和行为。
OOP的优点在于能够提高代码复用性,使得代码更易于扩展和维护,也有利于开发大型应用程序。
在Java中,所有的数据都是以对象的形式进行处理,常用的面向对象概念包括封装、继承和多态。
三、数据类型Java支持各种数据类型,包括基本数据类型和引用数据类型。
基本数据类型包括8种:byte、short、int、long、float、double、char和boolean,它们分别用于存储不同类型的数据。
引用数据类型包括类、接口、数组等类型。
Java还支持自动装箱和拆箱,即将基本数据类型自动转换为包装类型,方便代码的编写。
四、流程控制Java支持多种流程控制语句,包括顺序结构、选择结构和循环结构。
顺序结构是按照代码的顺序执行,选择结构根据条件选择不同的执行路径,循环结构则是重复执行同一个代码块。
Java还支持异常处理机制,即在程序运行时捕获异常并进行相应的处理,保证程序的健壮性和可靠性。
五、数组数组是Java中常用的数据结构之一。
它是一组固定大小的有序元素集合,可以存储同一类型的数据。
Java的数组可以是一维数组或多维数组,数组的下标从0开始计数。
java是什么专业java是属于计算机的一门专业,java在it界占有非常大的分量,属于重量级高级编程语言,前景非常好。
Java 技术既是一种高级的面向对象的编程语言,也是一个平台。
Java 技术基于 Java 虚拟机(Java virtual machine,JVM)的概念这是语言与底层软件和硬件之间的一种转换器。
Java 语言的所有实现都必须实现 JVM,从而使 Java 程序可以在有 JVM 的任何系统上运行。
Java 编程语言(Java programming language) 与众不同之处在于:Java 程序既是编译型的(compiled)(转换为一种称为 Java字节码的中间语言),又是解释型的(interpreted)(JVM 对字节码进行解析和运行)。
编译只进行一次,而解释在每次运行程序时都会进行。
编译后的字节码采纳一种针对 JVM 优化过的机器码形式;解释器是 JVM 的实现。
Java 平台(Java platform) 是一种纯软件平台,它可以在各种基于硬件的平台上运行。
它有三个版本(参见后面的 Java 平台的多个版本)。
它由 JVM 和 Java 应用程序编程接口(Java Application Programming Interface,API)组成。
Java API 是一个大型的现成软件组件(类)集合,它可以简化 applet 和应用程序的开发和布暑,包括健壮、安全且可互操作的企业应用程序。
它涵盖从基本对象到连网和安全性,再到 XML 生成和 Web 服务的所有东西。
Java API 组织成相关类和接口的库;库也称为包(package)。
2怎么学习java二、学好集合框架Java描述复杂数据结构的主要方式是集合框架。
Java没有指针,而是通过强大的集合框架描述数组、对象数组等复杂的数据结构。
学好这些数据结构的描述方法关于应用程序编写,特别是涉及到服务器方、3层结构编程至关重要。
java命令大全
以下是一些常用的Java命令:
1. java:运行Java程序的命令。
例如:java HelloWorld
2. javac:编译Java程序的命令。
例如:javac HelloWorld.java
3. javap:反编译Java程序的命令,查看字节码。
例如:javap -c HelloWorld
4. jps:显示Java虚拟机(JVM)中运行的进程列表。
例如:jps -l
5. jstack:生成Java线程转储文件,用于分析线程问题。
例如:jstack <pid>
6. jmap:生成Java堆转储文件,用于分析内存问题。
例如:jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof <pid>
7. jstat:收集和显示Java虚拟机(JVM)统计信息。
例如:jstat -gc <pid> 1000 10
8. jconsole:Java监视和管理控制台,用于监视JVM及其应用程序。
例如:jconsole
9. jvisualvm:Java VisualVM,用于监视、调试和分析Java应用程序。
例如:jvisualvm
以上是一些常用的Java命令,还有更多的命令可以用于不同的应用场景,需要根据具体需求来选择合适的命令。
Java是一种广泛使用的编程语言,以下是一些与Java相关的名词解释:1.JDK(Java Development Kit):Java开发工具包,为开发人员提供了一套完整的工具集,用于开发、测试和部署Java应用程序。
JDK包含了JRE(Java Runtime Environment),以及一些用于编写、编译和调试Java程序的开发工具,如Java 编译器(javac)和调试器(debugger)。
2.JRE(Java Runtime Environment):Java运行环境,是运行Java程序所必需的环境。
JRE包含了Java虚拟机(JVM),以及一些必要的库和运行时组件,使得Java应用程序能够在不同的平台上运行。
3.JVM(Java Virtual Machine):Java虚拟机,是一个用于执行Java字节码的虚拟计算机。
JVM可以在不同的硬件和操作系统平台上运行,并通过实现Java字节码到本地机器代码的转换,使得Java应用程序能够在不同的平台上运行。
4.类(Class):在Java中,类是对象的蓝图或模板。
它定义了对象的属性(通常称为成员变量)和方法(函数)。
类是面向对象编程的基本构建块,允许您创建具有共享属性和方法的特定实例(对象)。
5.对象(Object):对象是类的实例。
每个对象都有其独特的状态,这是由其属性决定的,而行为则由其方法定义。
对象通过使用“new”关键字和类构造函数来创建。
6.封装(Encapsulation):封装是将数据(变量)和操作数据的函数组合在单个实体(对象)中的过程。
这有助于保护数据不被外部代码或对象意外修改,并允许更有效和安全地使用数据。
7.继承(Inheritance):继承是一种机制,允许一个新的类继承现有类的属性和方法。
这使得子类可以继承其父类的所有属性和方法,并在此基础上添加或覆盖它们。
这有助于代码重用,并使类之间的关系更加清晰和组织良好。
Java工作原理Java是一种广泛使用的编程语言,具有跨平台、面向对象、高性能等特点。
了解Java的工作原理对于开辟人员来说至关重要,下面将详细介绍Java的工作原理。
1. Java虚拟机(JVM)Java程序在运行时需要被编译成字节码,然后由Java虚拟机(JVM)解释执行。
JVM是Java的核心组成部份,它负责将字节码转换为机器码,并提供内存管理、垃圾回收等功能。
JVM的工作原理如下:- 类加载:JVM通过类加载器将字节码加载到内存中,并进行校验、准备和解析等操作。
类加载器按照特定的顺序搜索类文件,并将其加载到内存中。
- 字节码解释执行:JVM将字节码解释为机器码,并逐条执行。
解释执行的优势在于可以实现跨平台的特性,但相对于直接编译成机器码来说,执行效率较低。
- 即时编译(Just-In-Time Compilation):JVM通过即时编译将热点代码(时常执行的代码)编译成本地机器码,以提高执行效率。
- 内存管理:JVM提供了垃圾回收机制,自动管理内存的分配和释放。
它通过标记-清除、复制、标记-整理等算法来回收再也不使用的对象,以避免内存泄漏和溢出的问题。
2. Java编译器Java源代码需要通过编译器将其转换为字节码,然后才干在JVM上运行。
Java 编译器将源代码分析、语法检查、语义分析等步骤后,生成与平台无关的字节码文件。
Java编译器的工作原理如下:- 词法分析:编译器将源代码分解成一个个的词法单元,如关键字、标识符、运算符等。
- 语法分析:编译器根据语法规则将词法单元组合成语法树,以验证代码的正确性。
- 语义分析:编译器对语法树进行分析,检查变量的声明和使用是否符合规范,进行类型检查等。
- 代码生成:编译器将语法树转换为字节码,并生成与平台无关的字节码文件。
3. Java运行时环境(JRE)JRE是Java程序运行所需的环境,包括JVM和Java类库。
JRE提供了Java程序运行所需的基础设施,如线程管理、文件操作、网络通信等功能。
基本语法
编写Java程序时,应注意以下几点:
•大小写敏感:Java是大小写敏感的,这就意味着标识符Hello与hello是不同的。
•类名:对于所有的类来说,类名的首字母应该大写。
如果类名由若干单词组成,那么每个单词的首字母应该大写,例如 MyFirstJavaClass 。
•方法名:所有的方法名都应该以小写字母开头。
如果方法名含有若干单词,则后面的每个单词首字母大写。
•源文件名:源文件名必须和类名相同。
当保存文件的时候,你应该使用类名作为文件名保存(切记Java是大小写敏感的),文件名的后缀为.java。
(如果文件名和类名不相同则会导致编译错误)。
•主方法入口:所有的Java 程序由public static void main(String []args)方法开始执行。
Java标识符
Java所有的组成部分都需要名字。
类名、变量名以及方法名都被称为标识符。
关于Java标识符,有以下几点需要注意:
•所有的标识符都应该以字母(A-Z或者a-z),美元符($)、或者下划线(_)开始
•首字符之后可以是字母(A-Z或者a-z),美元符($)、下划线(_)或数字的任何字符组合
•关键字不能用作标识符
•标识符是大小写敏感的
•合法标识符举例:age、$salary、_value、__1_value
•非法标识符举例:123abc、-salary
Java修饰符
像其他语言一样,Java可以使用修饰符来修饰类中方法和属性。
主要有两类修饰符:
•访问控制修饰符: default, public , protected, private
•非访问控制修饰符: final, abstract, strictfp
在后面的章节中我们会深入讨论Java修饰符。
Java变量
Java中主要有如下几种类型的变量
•局部变量
•类变量(静态变量)
•成员变量(非静态变量)
Java数组
数组是储存在堆上的对象,可以保存多个同类型变量。
在后面的章节中,我们将会学到如何声明、构造以及初始化一个数组。
Java枚举
Java 5.0引入了枚举,枚举限制变量只能是预先设定好的值。
使用枚举可以减少代码中的bug。
例如,我们为果汁店设计一个程序,它将限制果汁为小杯、中杯、大杯。
这就意味着它不允许顾客点除了这三种尺寸外的果汁。
实例
Java 空行
空白行,或者有注释的行,Java编译器都会忽略掉。
继承
在Java中,一个类可以由其他类派生。
如果你要创建一个类,而且已经存在一个类具有你所需要的属性或方法,那么你可以将新创建的类继承该类。
利用继承的方法,可以重用已存在类的方法和属性,而不用重写这些代码。
被继承的类称为超类(super class),派生类称为子类(subclass)。
接口
在Java中,接口可理解为对象间相互通信的协议。
接口在继承中扮演着很重要的角色。
接口只定义派生要用到的方法,但是方法的具体实现完全取决于派生类。
Java 源程序与编译型运行区别
如下图所示:
下一节介绍Java编程中的类和对象。
之后你将会对Java中的类和对象有更清楚的认识。
Java中的对象
现在让我们深入了解什么是对象。
看看周围真实的世界,会发现身边有很多对象,车,狗,人等等。
所有这些对象都有自己的状态和行为。
一个类可以包含以下类型变量:
•局部变量:在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。
变量声明和初始化都是在方法中,方法结束后,变量就会自动销毁。
•成员变量:成员变量是定义在类中,方法体之外的变量。
这种变量在创建对象的时候实例化。
成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。
•类变量:类变量也声明在类中,方法体之外,但必须声明为static类型。
创建对象
对象是根据类创建的。
在Java中,使用关键字new来创建一个新的对象。
创建对象需要以下三步:•声明:声明一个对象,包括对象名称和对象类型。
•实例化:使用关键字new来创建一个对象。
•初始化:使用new创建对象时,会调用构造方法初始化对象。
编译并运行上面的程序,会打印出下面的结果:
编译并运行上面的程序,产生如下结果:
源文件声明规则
在本节的最后部分,我们将学习源文件的声明规则。
当在一个源文件中定义多个类,并且还有import 语句和package语句时,要特别注意这些规则。
•一个源文件中只能有一个public类
•一个源文件可以有多个非public类
•源文件的名称应该和public类的类名保持一致。
例如:源文件中public类的类名是Employee,那么源文件应该命名为Employee.java。
•如果一个类定义在某个包中,那么package语句应该在源文件的首行。
•如果源文件包含import语句,那么应该放在package语句和类定义之间。
如果没有package语句,那么import语句应该在源文件中最前面。
•import语句和package语句对源文件中定义的所有类都有效。
在同一源文件中,不能给不同的类不同的包声明。
类有若干种访问级别,并且类也分不同的类型:抽象类和final类等。
这些将在访问控制章节介绍。
除了上面提到的几种类型,Java还有一些特殊的类,如:内部类、匿名类。
Java包
包主要用来对类和接口进行分类。
当开发Java程序时,可能编写成百上千的类,因此很有必要对类和接口进行分类。
Import语句
在Java中,如果给出一个完整的限定名,包括包名、类名,那么Java编译器就可以很容易地定位到源代码或者类。
Import语句就是用来提供一个合理的路径,使得编译器可以找到某个类。
例如,下面的命令行将会命令编译器载入java_installation/java/io路径下的所有类
一个简单的例子
在该例子中,我们创建两个类:Employee和EmployeeTest。
首先打开文本编辑器,把下面的代码粘贴进去。
注意将文件保存为Employee.java。
Employee类有四个成员变量:name、age、designation和salary。
该类显式声明了一个构造方法,该方法只有一个参数。
Employee.java 文件代码:
程序都是从main方法开始执行。
为了能运行这个程序,必须包含main方法并且创建一个实例对象。
下面给出EmployeeTest类,该类实例化2个Employee 类的实例,并调用方法设置变量的值。
将下面的代码保存在EmployeeTest.java文件中。
EmployeeTest.java 文件代码:
编译这两个文件并且运行EmployeeTest 类,可以看到如下结果:。