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Java 语言基础(一) 平台概述

本节目标

  • 了解构成 Java 平台的每个组件的功能
  • 了解 Java 语言的结构
  • 熟悉 Java API 文档导航

Java 平台组件

Java 语言

跟任何编程语言一样,Java 语言拥有自己的结构、语法规则和编程范例。Java 语言的编程范例基于面向对象编程 (OOP) 的概念,该语言的特性支持这一概念。

Java 语言是 C 语言的一种衍生语言,所以它的语法规则与 C 语言的语法规则非常相似。例如,方法使代码模块化并使用花括号 {} 分隔,变量需要在使用之前声明。

在结构上,Java 语言以包作为开头。包是 Java 语言的命名空间机制。包中包含类,而类中包含方法、变量、常量等。

Java 编译器 (javac)

在 Java 平台编写程序时,您会在 .java 文件中编写源代码,然后编译它们。编译器针对语言的语法规则来检查代码,然后将字节码写出到 .class 文件中。字节码是一组需要在 Java 虚拟机 (JVM) 上运行的指令。添加了这一抽象级别后,Java 编译器不同于其他语言编译器,其他编译器会写出适合运行程序的 CPU 芯片集的汇编语言指令。

Java Virtual Machine(JVM)

在运行时,JVM 读取并解释 .class 文件,在编写的 JVM 的目标原生硬件平台上执行程序的指令。JVM 解释字节码就像 CPU 解释汇编语言指令一样。不同之处在于,JVM 是一个专为特定平台编写的软件。JVM 是 Java 语言的 “编写一次、随处运行” 原则的核心。您的代码可在任何拥有合适的 JVM 实现的芯片集上运行。JVM 可用于 Linux 和 Windows 等主要平台,在针对移动设备和爱好者芯片的 JVM 中也已实现了 Java 语言的子集。

Java 运行时环境(JRE)

Java 运行时环境(JRE;也称为 Java 运行时)包含 JVM、代码库和运行以 Java 语言编写的程序所必要的组件。JRE 可用于多种平台。您可依据 JRE 许可条款,在您的应用程序中自由地重新分发 JRE,为应用程序的用户提供一个运行您的软件的平台。JRE 包含在 JDK 中。

垃圾收集器(GC)

Java 平台不会强制您时刻关注内存分配(或使用第三方库来完成此工作),它提供了开箱即用的内存管理功能。当您的 Java 应用程序在运行时创建一个对象实例时,JVM 会自动从堆中为该对象分配内存空间,堆是一个专门留给您的程序使用的内存池。Java 垃圾收集器在后台运行,跟踪记录应用程序不再需要哪些对象并从它们回收内存。这种内存处理方法称为隐式内存管理,因为它不需要您编写任何内存处理代码。

垃圾收集是 Java 平台性能的基本特征之一。

Java 开发工具包(JDK)

下载 Java 开发工具包 (JDK),您会获得包括编译器和其他工具,包含预构建的实用程序的完整类库,以帮助您完成最常见的应用程序开发任务。

了解 JDK 包和库的范围的最佳方式是查阅官方在线 Java API 文档,也称为 Javadoc。