Java的优缺点是什么?具体是怎样运行的?

Java运行机制与优缺点解析
本文探讨了Java程序的运行机制,包括内存回收、函数调用、异常处理和同步方法。同时,总结了Java语言的三大优点:开发周期短、跨平台和语法简洁。然而,Java也存在一些缺点,如内存管理对性能的影响、严格的语法要求以及线上项目更新的不便。此外,文章还提及了Java学习资源,包括基础教程和项目实践。

Java程序到底是如何运行的?

1、内存回收机制

        Java自身的内存管理方式决定了, 每当进行彻底的垃圾回收的时候,所有的Java应用程序必须停下来。这点非常的讨厌,得VM的开发者不得不挖空心思的去设计垃圾回收的算法。

2、函数的调用

        Java的面向对象设计思想,导致Java类库的设计,充满了许多相关联的,非常短小的方法,比如private成员变量的get/set函数。

        还有就是Java的类,至少有一个构造函数,因此很多情况下,会产生一些空的构造函数。函数的调用会产生一些开销;再就是Java中函数的动态绑定,特别是interface的使用,导致java函数调用的效率比较低。

3、Java的异常机制

        Java规范要求了运行期异常检查,这对Java程序的调试和排错有很大帮助,对Java的效率,却造成了很大的影响。

4、同步方法和同步的代码块

        同步方法和同步代码块很容易造成性能的下降, 在java这种面向对象设计思想的环境里, 很多方法被设计的很小,调用很频繁, 如果是同步的方法,性能下降就非常的明显。

java的优点:

1、开发周期短:

        因为java是面向对象的编程语言,符合人类的思考模式,在开发大型互联网项目中,选择java的公司会越来越多。这和他的另外一个特性安全性相结合。所有会吸引很多企业选择它。

2、跨平台:

        java很受欢迎的一点就是跨平台,号称编译一次,到处运行。因为java自身提供出一款强大的的虚拟机来解决跨平台的问题。

3、语法简单:

        java将一些编程语言比较复杂的地方已经舍去,留下来的相对都是大家比较容易理解。又因为其强大的面向对象思维模式,很好的讲复杂的机器语言和现实思维结合起来。当然他的好处还有很多。

java缺点:

        需要安装大量的软件来支撑其运行环境,语法相对太严谨不太灵活,修改代码不方便尤其是线上项目的更新。需要与其他软件相继成。

Java学习视频

Java基础:

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Java项目:

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### synchronized 关键字介绍 在 Java 中,`synchronized` 是用于实现线程同步的关键字。它确保多个线程在访问共享资源时能够互斥执行,从而保证线程安全。通过使用 `synchronized`,可以避免数据竞争和不一致的状态问题。 ### 底层实现原理 `synchronized` 的底层实现基于对象的监视器(ObjectMonitor)机制[^3]。当一个线程进入由 `synchronized` 修饰的方法或代码块时,该线程必须获取与当前对象关联的监视器锁;如果另一个线程已经持有该锁,则当前线程将被阻塞直到锁被释放。 从字节码层面来看,在编译后的 `.class` 文件中可以看到 `monitorenter` 和 `monitorexit` 指令分别出现在同步方法或代码块的开始和结束位置。这些指令负责获取和释放对象上的锁。 此外,JVM 内部对 `synchronized` 进行了优化,包括偏向锁、轻量级锁以及重量级锁等不同状态,以提高性能并减少上下文切换带来的开销。 ### Lock 接口区别 Java 提供了 `java.util.concurrent.locks.Lock` 接口作为 `synchronized` 的替代方案之一,其中最常用的是 `ReentrantLock` 类。两者之间的主要区别如下: - **可中断等待**:`Lock` 支持尝试获取锁时设置超时时间,并且允许等待锁的线程响应中断,而 `synchronized` 不具备此功能。 - **公平性控制**:`Lock` 可以指定为公平锁或者非公平锁,即按照请求顺序分配锁;相比之下,`synchronized` 总是采用非公平方式来获取锁。 - **条件变量支持**:`Lock` 允许多个条件变量(Condition),使得线程可以在特定条件下等待或唤醒其他特定线程;而 `synchronized` 只能通过 `wait()` 和 `notify()` 方法在一个公共的等待集合上操作。 ### 优缺点对比 #### synchronized 优点 - 使用简单,无需手动释放锁。 - JVM 自动管理锁的获取与释放过程。 - 在单线程情况下效率较高,因为没有额外的同步开销。 #### synchronized 缺点 - 不支持尝试获取锁、超时及中断等功能。 - 锁策略固定为非公平模式。 - 条件变量仅有一个,灵活性较差。 #### Lock 优点 - 提供更灵活的操作选项,如尝试获取锁、设置超时时间和中断响应。 - 支持公平锁与非公平锁的选择。 - 多个条件变量增强了编程模型的灵活性。 #### Lock 缺点 - 需要显式地调用 `lock()` 和 `unlock()` 方法,增加了出错的可能性。 - 对于简单的同步需求来说可能显得过于复杂。 - 实现细节依赖于具体的类库版本,可能存在移植性问题。 ```java public class Example { private final Object lock = new Object(); public void methodWithSynchronized() { synchronized (lock) { // 同步代码段 } } private final ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock(); public void methodWithLock() { reentrantLock.lock(); try { // 同步代码段 } finally { reentrantLock.unlock(); } } } ```
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