[01] Java语言的基本认识

0、写在前面的话

我们都知道在计算机的底层，它是识别二进制的，也就是说，计算机只能认识0和1。这主要是因为电路的逻辑只有两种状态，所以只需要0和1两个数字就可以表示低电平和高电平。而计算机是由数不清的逻辑电路组成的，所以根据数不清位数的0和1进行组合来表达信息。

为了能够和计算机交流，自然需要所谓的计算机语言了：

机器指令

• 最早，不就是0和1嘛，拿个纸带在固定位置打孔来区别就可以了，1打孔，0不打孔，再将程序通过纸带机输入计算机运算。这种相当于纯粹由0和1组成的指令，都称不上语言，难以阅读修改，也太过复杂，于是后来出现了汇编语言。

汇编语言

• 机器语言用0和1表示我们希望计算机执行的一些操作，汇编语言的差别则是在指令的表达方式上，使用了更容易记忆的格式
• 假设如希望操作 “寄存器BX的内容送到AX中”，机器指令是1000100111011000，汇编指令则是mov ax,bx
• 但汇编语言是机器指令的符号表示，不同CPU有不同的指令系统，即如果采用不同的CPU，汇编语言也不同，一套代码不能在不同机器上通用
• 同时，计算机还是只能认识0和1的，所以程序员使用汇编语言写出了源程序，还需要编译器将其转换为机器码，拿给计算机

 

高级语言

• 把机器指令转换成人们容易记忆和识别的指令，在汇编语言中已经出现了雏形了，接下来的发展就出现了高级语言
• 高级语言就是高度封装了机器指令的编程语言，以人类日常语言为基础，有较高的可读性，程序员编写更容易
• 高级语言在翻译成机器指令时，有 “解释” 和 “编译” 两种方式：
• 解释 - 编写好的代码，在计算机执行时才进行翻译
• 编译 - 编写好的代码，会事先翻译成机器语言，计算机在操作时就可以直接使用了
• 高级语言诸如C、C#、C++、Java、Python、PHP等

 

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1、Java的前世今生

1991年1月，一个名为“Green Project”的项目启动。该项目旨在为家用电器提供支持，使这些电器智能化并且能够彼此交互，而且这些家电可以由远程客户端控制。

1991年2月，James Gosling是该项目的软件负责人和架构师。他最初的目标是为“绿色项目”找到一个适合的语言来运行。他选择了C++，并对有需要的地方进行了扩展。但是这些功能不能满足计划的需要，因此建立一门新的语言成为当务之急。他开始夜以继日地忙于新语言的开发，并将其命名为“Oak”，因为他办公室窗外有一棵橡树。

 

但Oak已被另一种已存在的编程语言使用，因此这个名字不可能再用了。James Gosling开始思考，"我们的新语言需要一个名字。" 于是他通过市场部门，请来了一个命名顾问，召开命名征集会。在会上，大家提出了很多名字，最后按大家的评选次序，将十几个名字排列成表，上报给商标律师。

排在第一位的是Silk（丝绸）。尽管大家都喜欢这个名字，但遭到James Gosling的坚决反对而作罢。排在第二和第三的都没有通过律师这一关。James Gosling最喜欢的就是排在第三位的Lyric（抒情诗）。只有排在第四位的名字、得到了所有人的认可和律师的通过。这个名字就是Java。

Java是印度尼西亚爪哇岛的英文名称，因盛产咖啡而闻名。国外的许多咖啡店用Java来命名或宣传，以彰显其咖啡的品质。

从此一个即好听又好记、具有强大的生命力的编程语言Java诞生了。

 

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2、Java概述和特点

Java语言是一种优秀的编程语言。它最大的优点就是与平台无关，在Windows 9x、Windows NT、Solaris、Linux、MacOS以及其它平台上，都可以使用相同的代码。“一次编写，处处运行”的特点，使其在互联网上广泛采用。

由于Java语言的设计者们十分熟悉C++语言，所以在设计时很好地借鉴了C++语言。可以说，Java语言是一种比C++语言“还面向对象”的一种编程语言。Java语言的语法结构与C++语言的语法结构十分相似，这使得C++程序员学习Java语言更加容易。

2.1 解释执行

计算机无法理解高级语言，所以我们使用高级语言完成编程之后，还要将它翻译成机器语言。翻译，有两种方式，即编译和解释，主要是时间上的不同：

• 编译：在程序没有执行时，就先将高级语言进行翻译，比如windows下的exe文件，之后程序就可以直接运行了；
• 解释：在程序开始运行的时候才去翻译，而且程序每次执行都要翻译一次

而Java程序在执行后，首先是生成了class文件，成为字节码，并不是所谓的0101的机器码。在执行时，Java虚拟机的解释器，会根据当前平台的特征，对class文件进行进一步的解释，生成符合当前规范的机器码，得以运行。所以Java到底是属于编译性的语言还是解释性的语言，很难有一个准确的界定。

2.2 跨平台

跨平台其实就是建立在解释执行的基础上的，所谓“一次编写，处处运行”，得益于class字节码和Java虚拟机这个中间层。实际上真正跨平台的是Java程序，但是Java虚拟机却不是跨平台的，不同平台下需要安装不同版本的Java虚拟机。

2.3 面向对象

Java语言是一门面向对象的语言，具备面向对象语言的三大特征：封装、继承、多态。

2.4 自动垃圾回收

在Java中程序员无权回收内存，而是统一由Java虚拟机进行自动管理，对垃圾进行检查和内存释放。

2.5 鲁棒性

即是说，Java语言是健壮的。Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。Java的安全检查机制使得Java也更具健壮性。

2.6 支持多线程

支持多线程编程时很多编程语言能够实现的功能，Java当然也不例外。

2.7 简单性

Java语言取消了很多容易混淆的概念，比如多继承、goto语句等。Java也没有让人头疼的指针概念，可以说是非常友好了。

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3、Java语言的运行环境

3.1 JDK

Java Development Kit：给Java开发人员使用的工具包，包括Java的开发工具，也包括JRE。其中开发工具包括编译工具（javac.exe）、运行工具（java.exe）、打包工具（jar.exe）等。

JDK = JRE + 开发工具

3.2 JRE

Java Runtime Enviroment：Java的运行环境，包括Java虚拟机和Java程序运行所需的核心类库。

JRE = JVM + 核心类库

3.3 Java语言的环境配置

要使用Java语言进行程序开发，必然先要配置Java的使用环境，这个网上一搜一大把，就不具体阐述了，直接丢链接：

• Java 开发环境配置