基础篇

一、什么是Java

Java是一门面向对象的高级编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，比如继承了C++语言面向对象的技术核心。还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，，同时也增加了垃圾回收机制，释放掉不被使用的内存空间，解决了管理内存空间的烦恼。
因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程 。

二、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。

  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。

三、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：
    image
  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。
    1. JDk包含JRE，JDK 和 JRE 中都包含 JVM。
    1. JVM 是 Java 编程语言的核心并且具有平台独立性。

四、Oracle JDK 和 OpenJDK 的对比

  • Oracle JDK版本将每三年发布一次，而OpenJDK版本每三个月发布一次；
  • OpenJDK 是一个参考模型并且是完全开源的，而Oracle JDK是OpenJDK的一个实现，并不是完全开源的；
  • Oracle JDK 比 OpenJDK 更稳定。OpenJDK和Oracle JDK的代码几乎相同，但Oracle JDK有更多的类和一些错误修复。因此，如果您想开发企业/商业软件，我建议您选择Oracle JDK，因为它经过了彻底的测试和稳定。某些情况下，有些人提到在使用OpenJDK 可能会遇到了许多应用程序崩溃的问题，但是，只需切换到Oracle JDK就可以解决问题；
  • 在响应性和JVM性能方面，Oracle JDK与OpenJDK相比提供了更好的性能；
  • Oracle JDK不会为即将发布的版本提供长期支持，用户每次都必须通过更新到最新版本获得支持来获取最新版本；
  • Oracle JDK根据二进制代码许可协议获得许可，而OpenJDK根据GPL v2许可获得许可。

五、Java有哪些数据类型

Java中有 8 种基本数据类型，分别为：

  • 6 种数字类型 （四个整数形，两个浮点型）：byte、short、int、long、float、double
  • 1 种字符类型：char
  • 1 种布尔型：boolean。
  • byte：
    byte 数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数；
    最小值是 -128（-2^7）；
    最大值是 127（2^7-1）；
    默认值是 0；
    byte 类型用在大型数组中节约空间，主要代替整数，因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一；
    例子：byte a = 100，byte b = -50。
  • short：
    short 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数
    最小值是 -32768（-2^15）；
    最大值是 32767（2^15 - 1）；
    Short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一；
    默认值是 0；
    例子：short s = 1000，short r = -20000。
  • int：
    int 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数；
    最小值是 -2,147,483,648（-2^31）；
    最大值是 2,147,483,647（2^31 - 1）；
    一般地整型变量默认为 int 类型；
    默认值是 0 ；
    例子：int a = 100000, int b = -200000。
  • long：
    注意：Java 里使用 long 类型的数据一定要在数值后面加上 L，否则将作为整型解析
    long 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数；
    最小值是 -9,223,372,036,854,775,808（-2^63）；
    最大值是 9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）；
    这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上；
    默认值是 0L；
    例子： long a = 100000L，Long b = -200000L。
    "L"理论上不分大小写，但是若写成"l"容易与数字"1"混淆，不容易分辩。所以最好大写。
  • float：
    float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数；
    float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间；
    默认值是 0.0f；
    浮点数不能用来表示精确的值，如货币；
    例子：float f1 = 234.5f。
  • double：
    double 数据类型是双精度、64 位、符合IEEE 754标准的浮点数；
    浮点数的默认类型为double类型；
    double类型同样不能表示精确的值，如货币；
    默认值是 0.0d；
    例子：double d1 = 123.4。
  • char：
    char类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符；
    最小值是 \u0000（即为 0）；
    最大值是 \uffff（即为 65535）；
    char 数据类型可以储存任何字符；
    例子：char letter = 'A';（单引号）
  • boolean：
    boolean数据类型表示一位的信息；
    只有两个取值：true 和 false；
    这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况；
    默认值是 false；
    例子：boolean one = true。

这八种基本类型都有对应的包装类分别为：Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character、Boolean