1. Java语言概述

1.1 Java是什么？

? ? ? ? Java是一门非常优秀的程序设计语言，Java身上具备了很多的优点，从而让Java位居各种程序设计语言中的榜首经久不衰。它具有非常让人可以欣赏的语法以及更加易懂的语义。

? ? ? ? Java还具备有一系列计算机软件和规范形成的技术体系，这个体系为跨平台部署和软件开发提供了必要的环境。并且可以应用于各大场合。（嵌入式系统、移动终端、各种服务器、大型机等）

1.2?Java语言的重要程度

1、火热程度

? ? ? ? TIOBE编程社区指数（The TIOBE Programming Community index）是编程语言流行度的指标，该榜单每月更新一次。指数基于全球技术工程师、课程和第三方供应商的数量。包括流行的搜索引擎，如谷歌、必应、雅虎、维基百科、亚马逊、YouTube和百度都用于指数计算。

? ? ? ? 上图就是来自?TIOBE编程社区2021年7月的排行情况，可以看出Java语言在所有语言中位居第二，与第一的C语言仅仅只差0.45% ，足以说明Java在编程语言中所占的半壁江山（哈哈哈这么说也不为过吧）。这只是2021年7月反应的情况，不过只要你是留心观察的话，那就不难发现Java的受欢迎程度一直位居前二的席位。虽然所这个受欢迎程度并不是说语言的好坏问题，只是在大家应用中的应用程度，每个语言都有所适应自己应用场景。

2、工作程度

? ? ? ? Java语言在IT行业中应用的非常广泛，熟练的掌握了Java语言可以从事不少相关IT的开发岗位！

a、Java与电子商务
? ? ? ? 电子商务是当今的热门话题，然而传统的编程语言难以胜任电子商务系统，电子商务要求程序代码具有基本的要求：安全、可靠、同时要求能与运行于不同平台的机器的全世界客户开展业务。
? ? ? ? Java以其强安全性、平台无关性、硬件结构无关性、语言简洁同时面向对象，在网络编程语言中占据无可比拟的优势，成为实现电子商务系统的语言。
b、Java企业级应用开发
? ? ? ? JavaEE是目前开发企业级Web应用的主流框架技术，在当今企业级项目开发中与微软公司的MS.NET一起构成两大核心框架技术。JavaEE的主流应用服务器和集成开发工具。
? ? ? ? 主要内容包括JavaEE框架核心结构、应用服务器、集成开发工具、Servlet组件编程、请求处理编程、响应处理编程、会话跟踪编程、ServletContext对象和应用、过滤器编程、器编程、JSP、EL和JSTL、JNDI服务基础和编程、JDBC服务编程、JavaMail编程和JavaEEMVC式架构应用。
c、Java网站建设
? ? ? ? 近几年来，网站建设业务一直呈快速上升势头，行业市场越来越大。就国内情况而言，沿海发达省市比中西部省市市场需求要大，业务普及工作也很到位，许多行业形成了竞相建设企业网站，开展网络营销的局面。新技术的应用将促使企业网站建设更具魅力。
? ? ? ? Java编程语言，.net技术和服务器CDN技术也将使网站结构更紧密，访问更流畅，更能适应新的要求。但是以目前的市场分析Java做网站成本太高，对硬件要求比较高，中小企业会放弃，但是像大企业还是比较喜爱Java技术。
d、Java游戏编程
? ? ? ? 对于游戏开发来说，由于涉及到比较复杂的情况，开发过程很多时候是一个不断修改的过程，可以方便地修改游戏内容是十分关键的。
? ? ? ? 对于很多游戏引擎来说，都有自己编写的脚本解释器，用来解释一些自定义的游戏脚本身而言，另一些则提供了例如lua和rubby等的脚本语言来访问游戏引擎。由于其虚拟机特性，Java本身就可以用来编写游戏脚本，目前也有例如beanshellgroovy等脚本语言可以方便的无缝的和Java语言进行交互，这些都极大地方便了Java游戏编程。

e、Web开发领域

? ? ? ? Java语言在设计初期，赶上了互联网发展的风口，当时就瞄准了互联网开发，凭借稳定的性能表现和较好的扩展性，Java语言一直是大型互联网平台的重要解决方案。

f、Android平台应用

? ? ? ? ?Android是一种智能手机操作系统，Java是一门非常流行的编程语言。Android上的应用程序就是大多是用Java编写的，Android的SDK大部分是直接将Java SDK翻译过来的，所以具有Java基础，也可以快速上手Android开发。

1.3 Java的历史

Java的起源与诞生

? ? ? ? 20世纪90年代，单片式计算机系统诞生，单片式计算机系统不仅廉价，而且功能强大，使用它可以大幅度提升消费性电子产品的智能化程度。

? ? ? ? SUN公司为了抢占市场先机，在1991年成立了一个由詹姆斯·高斯林(James Gosling）领导，名为“Green”项目小组，目的是开发一种能够在各种消费性电子产品上运行的程序架构。那么使用何种编程语言来设计，是项目小组头疼的事。当时C++较为有优势的，项目小组首先考虑的是采用它来编写程序，但C++过于复杂和庞大，再加上由于消费电子产品所采用的嵌入式处理器芯片的种类繁杂，需要让编写的程序跨平台运行，假如用C++编写的话对程序的跨平台运行不友好。

? ? ? ? 最后项目小组决定:既不用C++编写，也不开发全新的编程语言，而是对C++进行改造，去除了C++复杂的指针和内存管理，并结合嵌入式系统的实时性要求，最终在1992年，他们开发了—种名为“Oak”的面向对象语言。科当他们在向硬件生产商进行演示的时候，硬件生产商对此并不感冒，OaK语言因为缺乏硬件的支持而无法进入市场，从而被搁置一旁。

? ? ? ? 1994年，项目小组看到了浏览器在未来的发展前景，于是决定将OaK应用于万维网。

? ? ? ? 1995年，他们用OaK语言研发了一种能将小程序嵌入到网页中执行的技术——Applet，由于Applet不仅能嵌入网页，还可随同网页在网络上进行传输，这让无数的程序员看到了OaK这门语言，与此同时，OaK正式更名为Java。从此，Java在互联网的推动下火了。并提出了“Write once, Run anywhere" 的口号。

1.4 Java语言的特性

以下Java语言特性来自于Java白皮书：

1.4.1 简单性
? ? ? ? 无需深奥的专业培训就可以进行的编程系统，并且符合当今的标准惯例
? ? ? ? 尽可能地接近C++，以便系统更易于理解?Java剔除了C++中许多很少用，难以理解，易混淆的特性（这些特性带来的麻烦远远多于其带来的好处）
? ? ? ? 支持开发能够在小型机器上独立运行的软件（基本的解释器以及类支持大约仅为40KB）
再加上基础的标准类库和对线程的支持（基本上是一个自包含的微内核）大约需要增加175KB
由于不断的扩展，类库已经相当庞大
? ? ? ? 现在有一个独立的具有较小类库的Java微型版（Java Micro Edition），这个版本适用于嵌入式设备
1.4.2 面向对象
? ? ? ? 面向对象设计是一种程序设计技术??它将重点放在数据（即对象）和对象的接口上
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；
非面向对象：首先考虑的是所用的工具
? ? ? ? 在本质上，Java的面向对象能力与C++是一样的??旗鼓相当
Java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
Java提供了更丰富的运行时自省空间
1.4.3 分布式
? ? ? ? Java有一个丰富的例程库，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
1.4.4 健壮性
? ? ? ? 具有多方面的可靠性
? ? ? ? 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
Java编译器能够检测许多在其他语言中仅运行时才能够检测出来的问题
1.4.5 安全性?相对安全，凡事无绝对
? ? ? ? 适用于网络/分布式环境
? ? ? ? 可以构建防病毒，防篡改的系统
? ? ? ? 防范各种攻击：
? ? ? ? 运行时堆栈溢出。如蠕虫和病毒常用的攻击手段,破坏自己的进程空间之外的内存,未经授权读写文件,Java代码不论来自哪里，都不能脱离沙箱
? ? ? ? 不可信代码在一个沙箱中执行，在这里它不会影响主系统
安全模型很复杂
? ? ? ? Java浏览器插件不信任远程代码，除非代码有数字签名而且用户同意执行这个代码
1.4.6 体系结构中立
? ? ? ? 很容易地在任何机器上解释执行
? ? ? ? 可以动态地翻译成本地机器代码
? ? ? ? Java虚拟机优点：
? ? ? ? 可以检测指令序列的行为，从而增强安全性
1.4.7 可移植性
? ? ? ? Java规范中没有 "以来具体实现" 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
? ? ? ? 二进制数据以固定的格式进行存储和传输，消除了字节顺序的困扰,int为永远的32位的整数
字符串是用标准的Unicode格式储存的,作为系统组成部分的类库，定义了可移植的接口,Java库很好地支持平台独立性
? ? ? ? 处理文件，正则表达式，XML，日期和时间，数据库，网络连接，线程等,不仅程序是可移植的，Java API往往也比原生API质量更高
1.4.8 解释型
? ? ? ? Java虚拟机可以在任何安装了jre的环境中运行
? ? ? ? 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
? ? ? ? 链接是一个增量式且轻量级的过程（开发过程变得更加快捷，更加具有探索性）
1.4.9 高性能
? ? ? ? 更加高效的性能
? ? ? ? 字节码可以（在运行时刻）动态地翻译成对应这个应用的特定CPU的机器码?即时编译器可以监控经常执行代码，并且优化这些代码以提高速度。更为复杂的优化是消除函数调用（即 "内联"）?知道哪些类已经加载?基于当前加载的类集，如果特定函数不会被覆盖，就可以使用内联?（必要时，还可以撤销优化）
1.4.10 多线程
? ? ? ? 多线程可以带来更好的交互响应和实时行为
? ? ? ? 并发性?摩尔定律?更多的处理器
? ? ? ? 第一个支持并发程序设计的主流语言
? ? ? ? java提供接口，操作接口以便操作系统多个处理器
1.4.11 动态性
? ? ? ? 库中可以自由地添加新方法和实例变量（对客户端却没有任何影响）
? ? ? ? 可轻易找到运行时类型信息（十分简单）
? ? ? ? 非常重要的特性
? ? ? ? 引入主流程序设计语言中
注：
? ? ? ? J++ Java?有几乎相同的编程语言以及虚拟机
? ? ? ? C#?Java?有很多相似之处，然而使用的却是完全不同的虚拟机