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Java是什么，一文彻底搞清楚Java语言！

Java 是一门高级的面向对象的程序设计语言。使用 Java 语言编写的程序是跨平台的，可以在任何计算机、操作系统以及支持 Java 的硬件设备上运行，从计算机到智能手机，到处都运行着 Java 开发的程序和游戏。

什么是Java语言

Java 是 1995 年由 Sun 公司推出的一门极富创造力的面向对象的程序设计语言，它是由有“Java之父”之称的 Sun 研究院院士詹姆斯·戈士林博士亲手设计而成的，正是他完成了 Java 技术的原始编译器和虚拟机。

Java 最初的名字是 OAK，在 1995 年被重命名为 Java，并正式发布。

Java 是一种通过解释方式来执行的语言，其语法规则和 C++ 类似。同时，Java 也是一种跨平台的程序设计语言，用 Java 语言编写的程序，可以运行在任何平台和设备上，如跨越 IBM 个人计算机、MAC 苹果计算机、各种微处理器硬件平台，以及 Windows、UNIX、OS/2、Mac OS 等系统平台，真正实现“一次编写，到处运行”。Java 非常适于企业网络和 Internet 环境，并且已成为 Internet 中最具有影响力、最受欢迎的编程语言之一。

与目前常用的 C++ 相比，Java 语言简洁得多，而且提高了可靠性，除去了最大的程序错误根源，此外它还有较高的安全性，可以说，它是有史以来最为卓越的编程语言。

Java 语言编写的程序既是编译型的，又是解释型的。程序代码经过编译之后转换为一种称为 Java 字节码的中间语言，Java 虚拟机（JVM）将对字节码进行解释和运行。编译只进行一次，而解释在每次运行程序时都会进行。编译后的字节码采用一种针对 JVM 优化过的机器码形式进行保存，虚拟机将字节码解释为机器码，然后在计算机上运行。

Java 语言程序代码的编译和运行过程如下图所示。


图 1 Java程序的编译和运行过程

Java的版本

Java 主要分为两个版本：Java SE 和 Java EE。

Java SE 全称 Java platform standard edition，是 Java 的标准版，主要用于桌面应用程序开发。它包含了 Java 语言基础、JDBC（Java数据库连接）、I/O（输入／输出）、TCP/IP 网络、多线程等核心技术。

Java EE 全称 Java platform enterprise edition，是 Java 的企业版，主要用于开发服务器应用程序，如网站、服务器接口等，其核心为 EJB（企业Java组件）。Java EE 版本兼容 Java SE 版本。

Java语言的特性

Java 语言的作者们编写了具有广泛影响力的 Java 白皮书，里面详细介绍了他们的设计目标以及实现成果，还用简短的篇幅介绍了 Java 语言的特性。下面将对这些特性进行扼要的介绍。

1) 简单

Java 语言的语法简单明了，容易掌握，而且是一种纯面向对象的语言。Java 语言的简单性主要体现在以下几个方面：

2) 面向对象

面向对象是 Java 语言的基础，也是 Java 语言的重要特性，它本身就是一种纯面向对象的程序设计语言。

Java 语言提倡万物皆对象，语法中不能在类外面定义单独的数据和函数，也就是说，Java 语言最外部的数据类型是对象，所有的元素都要通过类和对象来访问。

3) 分布性

Java 的分布性包括操作分布和数据分布:

4) 可移植性

Java 程序具有与体系结构无关的特性，它可以非常方便地被移植到网络上的不同计算机中。

同时，Java 的类库也实现了针对不同平台的接口，使得这些类库也可以被移植。

5) 解释型

运行 Java 程序需要解释器。任何移植了 Java 解释器的计算机或其他设备都可以用 Java 字节码进行解释执行。字节码独立于平台，它本身携带了许多编译时的信息，使得连接过程更加简单，开发过程更加迅速，更具探索性。

6) 安全性

Java 语言取消了类 C 语言中的指针和内存释放等语法，有效地避免了用户对内存的非法操作。

Java 程序代码要经过代码校验、指针校验等很多测试步骤才能够运行，因此未经允许的 Java 程序不可能运行，也不可能出现损害系统平台的行为，而且使用 Java 可以编写出防病毒和防修改的系统。

7) 健壮性

Java 语言的设计目标之一，是能编写出多方面、可靠的应用程序。因此，Java 会检查程序在编译和运行时的错误，并消除错误。类型检查能帮助用户检查出许多在开发早期出现的错误，集成开发工具（如 Eclipse、NetBeans）的出现也使得编译和运行 Java 程序更加容易。

8) 多线程

Java 语言支持多线程机制，能够使应用程序在同一时间并行执行多项任务，而且相应的同步机制可以保证不同线程能够正确地共享数据。使用多线程，可以带来更好的交互能力和实时行为。

9) 高性能

Java 编译后的字节码是在解释器中运行的，所以它的速度较多数交互式应用程序提高了很多。另外，字节码可以在程序运行时被翻译成特定平台的机器指令，从而进一步提高运行速度。

10) 动态

Java 在很多方面比 C 和 C++ 更能够适应不断发展的环境，可以动态地调整库中方法和变量的增加，而客户端不需要任何更改。在 Java 中进行动态调整是非常简单和直接的。

Java的应用领域

借助 Java，程序开发人员可以自由地使用现有的硬件和软件系统平台。这是因为 Java 是独立于平台的。

Java 还可以应用于计算机之外的领域，Java 程序可以在便携式计算机、电视、电话、手机和其他的大量电子设备上运行。Java 的用途不胜枚举，它拥有无可比拟的能力，节省的时间和费用十分可观。

Java 的应用领域主要有以下方面：
Java 无处不在。它已经拥有几百万个用户，其发展速度要快于在它之前的任何一种计算机语言。Java 能够给企业和最终用户带来数不尽的好处。Oracle 公司董事长和首席执行官 Larru Ellison 说过：“Java 正在进入企业、家庭和学校。它正在像 Internet 本身一样，成为一种普遍存在的技术。”

如果仔细观察，会发现 Java 就在我们身边。我们经常使用的 Java 开发工具有 Eclipse、IntelliJ IDEA、NetBeans、JBuilder 等。

怎样学好Java？

如何学好 Java 语言，是所有初学者都需要面对的问题。其实，每种语言的学习方法都大同小异。初学者需要注意以下几点：
  1. 明确自己的学习目标和大的方向，选择并锁定一门语言，然后按照自己的方向努力学习，认真研究。
  2. 初学者不用看太多的书，先找本相对基础的书进行系统的学习。很多程序开发人员工作了很久也只是熟悉部分基础而已，并没有系统地学习 Java 语言。
  3. 了解设计模式。开发程序必须编写程序代码，这些代码必须具有高度的可读性，这样编写的程序才有调试、维护和升级的价值。学习一些设计模式，能够更好地把握项目的整体结构。
  4. 不要死记语法。在刚接触一门语言，特别是 Java 语言时，掌握好基本语法并大概了解一些功能即可。尽量借助开发工具（如 Eclipse 或 NetBeans）的代码辅助功能完成代码的录入，这样可以快速进入学习状态。
  5. 多实践，多思考，多请教。仅读懂教程中的内容和技术是不行的，必须动手编写程序代码，并运行程序、分析运行结构，从而对学习内容有个整体的认识和肯定。学会用自己的方式思考问题，通过编写代码来提高编程思想。平时多请教老师或同事，和其他人多沟通技术问题，提高自己的技术和见识。
  6. 不要急躁。遇到技术问题，必须冷静对待，不要让自己思维混乱。保持清醒的头脑才能分析和解决各种问题。可以尝试用听歌、散步等方式来放松自己。
  7. 遇到问题，首先尝试自己解决，这样可以提高自己的程序调试能力，并对常见问题有一定的了解，明白出错的原因，甚至能举一反三，解决其他关联的错误问题。
  8. 多查阅资料。可以经常到 Internet 上搜索相关资料或解决问题的方法，网络上已经摘录了很多人遇到的问题和不同的解决方法，分析这些问题的解决方法，找出最适合自己的方法。
  9. 多阅读别人的源代码。不但要看懂他人的程序代码，还要分析他人的编程思想和设计模式，并化为己用。

Java API文档

API 的全称是 application programming interface，即应用程序编程接口，主要包括类的继承结构、成员变量、成员方法、构造方法、静态成员的描述信息和详细说明等内容。读者可以在 https://docs.oracle.com/en/java/javase/19/docs/api/index.html 中找到 JDK 19 的 API 文档。

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