1-Java入门级概述

用木匠打比方，“面向对象”始终关注的是所制作的椅子，第二位才是所使用的工具；而“非面向对象的”首先考虑的是所使用的工具。
在Java中，一切皆对象。
Java的面向对象特性与C++旗鼓相当，与C++的主要不同点在于多重继承。在Java中，取而代之的是更简单的接口概念。而且与C++相比，Java提供了更丰富的运行时自省功能。

2.1.3.分布式（微服务）

Java有丰富的例程库，用于处理像HTTP和FTP之类的TCP/IP协议。Java应用程序能够通过URL打开和访问网络上的对象，其便捷程度就好像访问本地文件一样。

2.1.4.健壮性

Java与C++最大的不同在于Java采用的指针模型可以消除重写内存和损坏数据的可能性（对于曾经花费几个小时来检查由于指针bug而引起内存冲突的人来说，一定很喜欢Java的这一特性）。不仅如此，Java编译器能够检测许多在其他语言中仅在运行时才能够检测出来的问题。

2.1.5.安全性

Java适用于网络/分布式环境。为达这个目标，在安全性方面投入了大量的精力。使用Java可以构建防病毒、防篡改的系统。
从一开始，Java就设计成能够防范常见的各种攻击：运行时堆栈溢出；蠕虫和病毒常用的攻击手段；破坏自己进程空间之外的内存；未经授权读写文件。

2.1.6.体系结构中立

编译器生成一个体系结构中立的目标文件格式，这是一种编译过的代码，只要有Java运行时系统，这些编译后的代码就可以在许多处理器上运行。Java编译器通过生成与特定计算机体系结构无关的字节码指令来实现这一特性。精心设计的字节码不仅可以很容易的在任何机器上解释执行，而且还可以动态地翻译成本地机器代码。

2.1.7.可移植性

与C/C++不同，Java规范中没有“依赖具体实现的地方”。基本数据类型的大小以及有关运算都做了明确的说明。例如，Java中的int永远是32位的整数，而在C/C++中，int可能是16位整数、32位整数，也可能是编译器提供商指定的其他大小。在Java中，数据类型具有固定的大小，这消除了代码移植时令人头疼的主要问题。

2.1.8.解释型

Java解释器可以在任何移植了解释器的机器上执行Java字节码。由于链接是一个增量式且轻量级的过程。所以开发过程也变得更加快捷，更加具有探索性。

2.1.9.高性能

尽管对解释后的字节码性能已经比较满意，但在有些场合下可能需要更加高效的性能。字节码可以（在运行时刻）动态的翻译成对应运行这个应用的特定cpu的机器码。

2.1.10.多线程

Java在当时很超前。它是第一个支持并发程序设计的主流语言。多线程可以带来更好的交互响应和实时行为。并发程序设计绝非易事，但是Java在这方面表现出色，可以很好的管理这个工作。

2.1.11.动态性

Java与C/C++相比更加具有动态性。它能够适应不断发展的环境。库中可以自由的添加新方法和实例变量，而对客户端没有任何影响。在Java中找出运行时类型信息十分简单（反射的特性，后续会学到）。

2.2.Java优势

Java是大型企业级应用开发的首选。

其不但语法简单，学过计算机编程的开发者都能快速上手。且在若干领域都有很强的竞争力，比如服务端编程，高性能网络程序，企业软件事务处理，分布式计算，Android移动终端开发等等。

其符合工程学的需求，满足现代软件协同开发需求。代码可维护性，编译时检查，较为高效的运行效率，跨平台能力，丰富的IDE，测试，项目管理工具配合等，都使得Java得到广大互联网公司的青睐。

其是一门开放的语言，开源社区众多。例如最有名的Apache社区，JBoss开源社区，Eclipse开源社区，Spring开源社区（以SpringFramework为核心，包括SpringBoot,SpringCloud,SpringSecurity,SpringXD等开源项目）

Java不仅是一门编程语言，还是一个综合的技术体系，是面向对象思想的典范。

3.Java技术体系

3.1.Java平台标准版JavaSE

3.2.Java平台企业版JavaEE

JavaEE应用模型：

3.3.Java平台微缩版JavaME

4.Java平台

所谓平台是指支持应用程序运行的硬件或软件环境。大多数平台如Windows,Solaris是指操作系统与硬件组成的整体。

Java平台完全由软件构成并运行在其他硬件平台之上，支持Java程序的运行。Java平台使Java程序与底层平台隔离。Java平台有两个组成部分：Java虚拟机(JVM)和Java应用编程接口（Java API）。

4.1.Java虚拟机(JVM)

JVM是Java平台的基础，并且与各种基于硬件的平台相连。它提供了Java程序运行时的必要条件。支持字节码的运行。

4.2.Java应用编程接口（Java API）

Java API是一个很大的Java类库集合，这些类以包的形式组织，它们提供了丰富的功能。Java API既能使应用系统访问底层平台服务，又能保证Java应用系统不依赖于具体的底层平台。

5.Java程序

Java程序的结构由三部分组成：源文件（扩展名为*.java），类和方法。类存在于源文件中，方法存在于类中，语句存在于方法中。

Java是半编译，半解释型语言。

先通过javac编译程序把源文件（*.java）进行编译，编译后生成的*.class文件是由字节码组成的平台无关，面向JVM的文件。最后启动Java虚拟机来运行.class文件，此时JVM会将字节码转换成底层平台的机器码来运行。

编译：javac命令；运行：java命令。

6.Java运行系统

Java运行系统是各平台厂商对JVM的具体实现。对于Java应用，运行系统是Java解释器；对于Java Applet,运行系统是指Java兼容的Web浏览器。

Java运行系统一般包含以下几个部分：类装配器，字节码验证器，解释器，代码生成器和运行支持库。

Java运行系统运行的是字节码即.class文件。分为三步：代码的装入，代码的验证，代码的执行（分为即时编译方式和解释执行方式两种）。

7.JDK与JRE,JVM的关系

7.1.JDK:Java开发工具包（核心）

提供给Java程序员使用，包含了JRE,同时也包含了编译器javac与自带的调试工具jconsole,jstack等。

7.2.JRE:Java运行时环境

包含了JVM,Java基础类库。是使用Java语言编写程序运行时所需的环境。

7.3.JVM:Java虚拟机。

8.Java语法机制概述

Java的基本语法机制，例如数据类型，表达式，程序流控制，结构化异常处理等，都基于C++，但又具有明显区别于C++的语法机制，包括类，接口，程序包，多线程以及取消指针。

8.1.类

Java不允许一个类同时继承多个父类。在Java中，多重继承必须通过接口来实现。

除C++的修饰词public,protected和private外，Java还引入了abstract和final修饰词。

带abstract的类称为抽象类。抽象类的抽象方法只定义方法的声明（函数名，参数及其类型），没有方法体。抽象类只能供其他类作为父类使用，不能直接通过new运算符产生抽象类的对象。

final可以修饰类，属性和方法。带final的类不能作父类被继承；带final的属性在赋初值或第一次赋值后将不允许改变，成为常量；在方法定义时，使用final修饰词可以防止子类重写该方法。

8.2.接口

接口是一种“抽象类”，接口中只能出现静态常量或抽象方法的定义。Java引进接口的主要目的是实现多重继承功能，同时又避免C++多重继承在语义上的复杂性。类可以通过实现一个或多个接口来实现多重继承。

8.3.程序包

程序包是一些相关类或接口的集合。Java系统提供的可重用类都以包的形式供软件开发人员使用。无论使用Java系统提供的标准程序包，还是使用自定义程序包，在程序中都是通过import语句将相应的包引入的。

8.4.多线程

为了让软件开发人员在程序中利用操作系统的多线程处理能力，操作系统通常提供有关线程管理的API函数供开发人员使用。但Java直接在语言级支持多线程。这使得开发人员不必考虑不同操作系统平台多线程处理机制的差异，使得应用软件有更好的可靠性和可移植性。

8.5.取消指针

C++的指针是一种有争议的语法机制。一方面，它非常灵活，程序员可以利用它指向任意的内存块；另一方面，它也是公认的较易引发程序错误和内存泄漏的语法元素。

Java取消了指针类型，所有动态内存的申请均通过new运算符进行，连数组内存空间的申请也不例外。在Java中，通过new得到的不是指针，而是引用，通过该引用能够找到目标对象。Java程序只能通过引用访问数组元素或对象，不能像使用C++指针那样通过修改引用的值来指向另一内存区。这样既减少了出错机会，也使系统能够自动判断某块内存是否可以回收。