JAVA你熟吗?

本文分享了作者两年Java学习的经验,重点介绍了Java的动态加载机制、类文件查找原理及JDK与JRE的区别,帮助初学者更好地理解Java核心技术。

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想来学习Java也有两个年头了,永远不敢说多么精通,但也想谈谈自己的感受,写给软件学院的同仁们,帮助大家在技术的道路上少一点弯路。说得伟大一点是希望大家为软件学院争气,其实最主要的还是大家自身的进步提升——

1. 关于动态加载机制——
学习Java比C++更容易理解OOP的思想,毕竟C++还混合了不少面向过程的成分。很多人都能背出来Java语言的特点,所谓的动态加载机制等等。当然概念往往是先记住而后消化的,可有多少人真正去体会过动态加载的机制,试图去寻找过其中的细节呢?   提供大家一个方法:
在命令行窗口运行Java程序的时候,加上这个很有用的参数:

java   –verbose   *.class

这样会清晰的打印出被加载的类文件,大部分是jdk自身运行需要的,最后几行会明显的看到自己用到的那几个类文件被加载进来的顺序。即使你声明了一个类对象,不实例化也不会加载,说明只有真正用到那个类的实例即对象的时候,才会执行加载。这样是不是大家稍微能明白一点动态加载了呢?^_^

2. 关于寻找class文件原理——
建议大家在入门的时候在命令行窗口编译和运行,不要借助JCreator或者Eclipse等IDE去帮助做那些事情。尝试自己这样做:
javac     -classpath   yourpath   *.java
java     -classpath   yourpath   *.class
也许很多人都能看懂,设置classpath的目的就是告诉编译器去哪里寻找你的class文件.   不过至少笔者今日才弄懂JVM去查询类的原理,编译器加载类要依靠classloader,   而classloader有3个级别,从高到低分别是BootClassLoader(名字可能不准确)   ,   ExtClassLoader,   AppClassLoader.

这3个加载器分别对应着编译器去寻找类文件的优先级别和不同的路径:BootClassLoader对应jre/classes路径,是编译器最优先寻找class的地方
ExtClassLoader对应jre/lib/ext路径,是编译器次优先寻找class的地方
AppClassLoader对应当前路径,所以也是编译器默认找class的地方

其实大家可以自己写个程序简单的测试,对任何class,例如A,  
调用new   A().getClass().getClassLoader().toString()   打印出来就可以看到,把class文件放在不同的路径下再次执行,就会看到区别。特别注意的是如果打印出来是null就表示到了最高级BootClassLoader,   因为它是C++编写的,不存在Java对应的类加载器的名字。

寻找的顺序是一种向上迂回的思想,即如果本级别找不到,就只能去本级别之上的找,不会向下寻找。不过似乎从Jdk1.4到Jdk1.6这一特点又有改变,没有找到详细资料。所以就不举例子了。告诉大家设计这种体系的是Sun公司曾经的技术核心宫力先生,一个纯种华人哦!^_^

这样希望大家不至于迷惑为什么总报错找不到类文件,不管是自己写的还是导入的第三方的jar文件(J2ee中经常需要导入的)。

3. 关于jdk和jre——
大家肯定在安装JDK的时候会有选择是否安装单独的jre,一般都会一起安装,我也建议大家这样做。因为这样更能帮助大家弄清楚它们的区别:

Jre   是java   runtime   environment,   是java程序的运行环境。既然是运行,当然要包含jvm,也就是大家熟悉的虚拟机啦,   还有所有java类库的class文件,都在lib目录下打包成了jar。大家可以自己验证。至于在windows上的虚拟机是哪个文件呢?   学过MFC的都知道什么是dll文件吧,那么大家看看jre/bin/client里面是不是有一个jvm.dll呢?那就是虚拟机。

Jdk   是java   development   kit,是java的开发工具包,里面包含了各种类库和工具。当然也包括了另外一个Jre.     那么为什么要包括另外一个Jre呢?而且jdk/jre/bin同时有client和server两个文件夹下都包含一个jvm.dll。   说明是有两个虚拟机的。这一点不知道大家是否注意到了呢?

相信大家都知道jdk的bin下有各种java程序需要用到的命令,与jre的bin目录最明显的区别就是jdk下才有javac,这一点很好理解,因为jre只是一个运行环境而已。与开发无关,正因为如此,具备开发功能的jdk自己的jre下才会同时有client性质的jvm和server性质的jvm,   而仅仅作为运行环境的jre下只需要client性质的jvm.dll就够了。

记得在环境变量path中设置jdk/bin路径麽?这应该是大家学习Java的第一步吧,   老师会告诉大家不设置的话javac和java是用不了的。确实jdk/bin目录下包含了所有的命令。可是有没有人想过我们用的java命令并不是jdk/bin目录下的而是jre/bin目录下的呢?不信可以做一个实验,大家可以把jdk/bin目录下的java.exe剪切到别的地方再运行java程序,发现了什么?一切OK!

那么有人会问了?我明明没有设置jre/bin目录到环境变量中啊?

试想一下如果java为了提供给大多数人使用,他们是不需要jdk做开发的,只需要jre能让java程序跑起来就可以了,那么每个客户还需要手动去设置环境变量多麻烦啊?所以安装jre的时候安装程序自动帮你把jre的java.exe添加到了系统变量中,验证的方法很简单,大家看到了系统环境变量的path最前面有“%SystemRoot%/system32;%SystemRoot%;”这样的配置,那么再去Windows/system32下面去看看吧,发现了什么?有一个java.exe。

如果强行能够把jdk/bin挪到system32变量前面,当然也可以迫使使用jdk/jre里面的java,不过除非有必要,我不建议大家这么做。使用单独的jre跑java程序也算是客户环境下的一种测试。

这下大家应该更清楚jdk和jre内部的一些联系和区别了吧?

PS:   其实还有满多感想可以总结的,一次写多了怕大家扔砖头砸死我,怪我太罗唆。大家应该更加踏实更加务实的去做一些研究并互相分享心得,大方向和太前沿的技术讨论是必要的但最好不要太多,毕竟自己基础都还没打好,什么都讲最新版本其实是进步的一大障碍! 
<think>首先,用户的问题是:“我想了解Java编程语言的现状和未来前景 请问Java编程语言目前的使用情况和发展前景”。这基于系统指令,我需要用中文回答,并遵守所有格式规则。 关键点: - 所有行内数学表达式用$...$格式。 - 独立公式用$$...$$并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,如[^1]。 参考的站内引用: - [^1]: Java语言的发展前景,涉及Web、移动、大数据等应用。 - [^2]: Java在2024年的机遇和挑战,鼓励学习。 - [^3]: Java前景好的原因,如就业机会。 - [^4]: Java的广泛应用和影响力,如设备数量。 - [^5]: Java的产生、特点和与C++的比较。 我需要基于这些引用构建回答,确保回答真实可靠。引用标识应自然地添加在相关段落末尾。 回答结构: - 清晰、逐步解决问题。 - 先讨论现状(使用情况),再讨论未来前景。 - 使用引用支持论点。 大纲: 1. **引言**:简要介绍Java。 2. **现状(使用情况)**: - 应用领域(Web、移动、大数据等)。 - 流行度(开发者数量、设备使用)。 - 引用支持:[^1], [^4]。 3. **未来前景**: - 机遇(如新版本、技术趋势)。 - 挑战(如竞争语言)。 - 引用支持:[^2], [^3]。 4. **结论**:总结Java的持续重要性。 5. **生成相关问题**:在最后添加相关问题。 数学表达式:问题中没有明显的数学内容,但如果提到性能、效率等,可以添加。例如,如果讨论算法复杂度,可以用$O(n \log n)$等。但用户问题是关于Java的现状和前景,可能不需要数学。确保如果有任何数学,使用正确格式。 现在,构建回答: - 用中文。 - 添加引用标识:例如,在讨论现状后加[^1][^4],在讨论前景后加[^2][^3]。 - 最后添加相关问题。 相关问题: - 基于系统指令,生成3-5个相关问题。 - 例如: 1. Java在云计算领域的应用如何? 2. Java与其他语言(如Python)的竞争情况? 3. 如何学习Java以应对未来挑战? 4. Java的新特性有哪些? 5. Java在人工智能中的应用前景? 确保回答真实可靠:基于引用,避免捏造信息。</think>### Java编程语言的现状和未来前景 Java作为一种广泛使用的编程语言,自1995年问世以来,已成为全球最流行的语言之一。我将逐步分析其当前使用情况和未来发展前景,确保回答基于可靠信息。以下内容参考了相关文献,并在关键段落末尾添加引用标识。 #### 1. **当前使用情况(现状)** Java在多个领域占据主导地位,这得益于其平台无关性(如“一次编写,到处运行”的理念)和强大的生态系统。 - **应用领域广泛**:Java广泛应用于Web开发(如Spring框架)、移动应用(Android开发)、大数据处理(如Hadoop和Spark)以及企业级解决方案。据估计,全球有超过1000万软件开发者使用Java,相关技术已应用于超过60亿台设备,包括计算机、手机和智能设备[^1][^4]。 - **流行度与就业市场**:Java在TIOBE编程语言排行榜中长期位居前三,表明其市场需求稳定。许多企业(如阿里巴巴、Amazon)依赖Java构建核心系统,这为开发者提供了丰富的就业机会。例如,Java开发者在招聘平台上的职位数量持续增长,反映了其在实际应用中的高需求[^3]。 - **技术特点**:Java强调面向对象编程、安全性和健壮性,例如通过垃圾回收机制减少内存泄漏风险。与C++相比,Java更易于学习,但牺牲了一些底层控制能力[^5]。 #### 2. **未来发展前景** Java的前景既充满机遇,也面临挑战,尤其是在2024年及以后。 - **机遇**: - **技术演进**:Java持续更新(如Java 17+的新特性),支持现代需求如微服务、云原生应用和容器化(如Docker)。例如,在云计算领域,Java的Quarkus框架优化了启动时间,提升了性能效率(可用公式表示响应时间优化:$\Delta t = t_{\text{old}} - t_{\text{new}}$, 其中$t$代表时间)。 - **新兴领域应用**:Java在大数据、物联网(IoT)和人工智能中仍有潜力。引用分析显示,Java在2024年将受益于企业数字化转型,尤其在金融和医疗行业[^2]。 - **挑战**: - **竞争压力**:Python和Go等语言在数据科学和云原生领域崛起,可能分流部分开发者。但Java的成生态系统(如丰富的库和社区支持)提供了缓冲[^2][^3]。 - **学习曲线**:初学者需适应Java的严格语法,但持续学习能提升竞争力。综合来看,Java的未来取决于开发者能否跟上技术趋势,如模块化开发和性能优化[^2][^5]。 #### 3. **总结** Java的现状稳固,应用广泛;未来前景乐观但需应对挑战。只要开发者保持技能更新(如学习新框架),Java将在关键领域持续发挥重要作用[^1][^2]。总体而言,Java的生态系统和适应性使其在可预见的未来保持主流地位。
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