java基础（1）

目录

• 基础知识
• JAVA相关
  • JAVA历史
  • JAVA体系结构
  • jvm细节
  • 总体概览

=======================================================================

张贺，多年互联网行业工作经验，担任过网络工程师、系统集成工程师、LINUX系统运维工程师

笔者微信：zhanghe15069028807,现居济南历下区

=======================================================================

基础知识

编程语言分类

系统级：C、C++、go

应用级：c#、java、python、perl、ruby、php

系统级编译语言着眼于高性能，比如系统的开发、驱动程序的开发、数据库的开发。

应用级编程语言的着眼点并不是高性能，而是便捷性，比如各种网站。

动态网站

动态网站的研发是应用级编程语言的重点之一。早期的动态网站与现在的动态网站不同，现在的动态网站客户端看的页面是服务端执行过后的结果，基本不需要客户端参与，而早期的动态网站是需要客户端参与的，即使像现在一些网络安全设备厂商的WEB界面还是需要客户端安装相关程序，服务端将源码发送给客户端 ，让客户端自己安装环境执行，比如浪潮的光纤交换机，有的客户是不太会安装的，这种方式叫客户端动态，非常的不方便，我自己是感同深受，而且很不安全，假如有服务端将木马程序传到客户端，客户端还会照样执行。

现在的动态网站是服务端动态，不需要客户端参与，只要能识别超文件传输协议即可，客户端收到的结果是服务端执行后的结果，动态网站执行完成之后，通过CGI技术给负载均衡，负载均衡再通过超文本传输协议发送给客户端，这就方式就是服务器动态。假如你的网站是php语言，那么动态网站的解释器就应该用php-fpm；如果是java开发的，那就用tomcat，nginx与tomcat交互可以通过CGI，也可以通过http协议，因为tomcat本身也支持http所以能通过http协议与其交互，但php-fpm就不行了，php-fpm只能通过CGI与其交互，除非你用的是apache，apache与php交互就可以通过模块的方式，非常高效，只不过现在apache的应用范围比较小了。

编程语言分为面向对象和面对流程的，程序由指令和数据组成，面向对象以数据为中心，面对流程以指令为中心。JAVA是面对对象的。

JAVA相关

JAVA历史

1. 1991--1995年，当时SUN公司决定要开一个新的项目，是有关于电视机顶盒的，需要一门比较超前独特的语言，这个项目的研发团体因为很多人喜欢喝爪哇岛的咖啡，所以就给这门编程语言起名为JAVA。值得一提的是早在明朝时间郑和下西洋时就曾路过爪哇岛，当时爪哇岛这个地方正在打仗，误杀了郑和的手下，郑和下西洋是带着几万人马去的，把爪哇岛灭五六回完全没有问题，郑和并没有大开杀戒，只是把当地的国王给抓走到咱们中国的监狱。
2. 1996年，早期的JAVA是客户端动态，并不安全，所以并没有引起大范围的广泛关注，直接动态网站技术，CGI协议的流行，JAVA也能实现服务器动态，慢慢开始受人关注并使用，SUN 公司这时推出了JAVA 1.0版本，这一版本已经可以正常投入到开发环境当中，这个版本起名为JDK（java devopment kit 开发工具箱），JDK里面包含有JVM（JAVA 虚拟机），applet（JAVA响应程序）AWT（抽象窗口工具集），这一款JAVA虚拟机因为是纯解释型的，性能比较低。同年四月，各大主流操作系统提供商声明要将JVM嵌入到系统当中，JAVA开始流行。
3. 1997年，SUN公司发布JDK1.1，新加jar文档格式，JDBC、javabeans
4. 1998年，SUN公司发布JDK1.2，拆分为三个方向：J2SE（标准版）、J2EE（企业版）、J2ME（移动设备版，安卓不是J2ME）；代表性技术有EJB、java plug-in、swing，JIT（jast in time即时编译器），JTI实现了一边编译一边运行代码，正式脱离了解释型编译器的队伍。
5. 2000年，JDK1.3发布，引入了hotspot技术，jvm虚拟机的效率大大提升。
6. 2002年，JDK1.4发布，JAVA开始趋于成熟。
7. 2006年，SUN遵循GPL规则，开源JAVA当中的绝大多数代码（hostspot也就是jvm没有开源），建立openjdk组织用于维护jdk。注意，SUN公司仍然有自己的JDK，开源的是开源的，自己的是自己的，虽然代码差不多，但是不同的团队在维护。
8. 2009年4月，oracle以74亿美元收购SUN公司

oracle把sun收购后，开始向使用sun公司技术的公司收费，开始一场旷日持久的官司，所说连法官为了能够更好的处理好这场官司，毅然自学了JAVA程序，光荣的成为了资深AVA程序员。

java编程语言的特性：面对对象、多线程、结构化错误处理，垃圾收集，动态链接、动态扩展

JAVA体系结构

java体系结构分类，相互独立，又相互联系：

1. java编程语言
2. java class文件格式
3. java API(开发接口)
4. java vm（虚拟机）

JAVA程序的开发流程：

1. 先用编程语言写出源代码，写源代码不可能实现所有的功能，通常需要已经写好的开发接口（API）
2. 编译成java的类文件，也就是class文件格式，这种格式并不是真正意义上二进制的，被称为字节码，类二进制，可以在jvm上运行。
3. jvm可以加载方面的内容，一方面是类文件、另一个方面是API，调用api的原因是因为所有的代码功能不可能全都由程序员完成，而是会调用一部分已经封装好的API功能，在JVM执行时才会被真正的调用。
4. JVM加载的API其实是个翻译器，API实际上来自系统库，而系统库又是OS的接口，JVM加载完两方面的内容最终交给执行引擎执行，执行引擎是C代码编写的，也就是说JAVA是终还是通过C编写的执行引擎变成了二进制流提交给了内核。

任何系统只要安装上相对应的jvm，java程序就可以跑起来了，jvm针对不同的系统格式是不同的，但是向上提供的接口都是一样的，这也是一次编译，到处运行的原因。

jvm细节

jvm的核心组成部分：

• class loader

• 执行引擎

如上一节所述，当执行引擎执行代码时，会从内存里面开辟出一段空间，这段内存区，大体由以下几部分组成，这几部分有的线程之间共享的，有的是独占的：

• 方法区，共享的，永久的，存放被虚拟机加载的类信息、常量静态变量

• 堆是java预留的一段空间，用来存放类执行之后生成的对象，我们知道JAVA不同于C，C需要程序员自己计算内存空间，而JAVA是“垃圾回收器”统一回收，回收的主要内容其实就是堆占用的空间，因为堆空间里面的对象可能调用一次就以后再也不用了，堆空间是最占内存的，而且堆是共享的，回收的时候是分代回收。

• PC寄存器也就程序计数器，程序从CPU被“踢下来”之后，要有个地方记得代码执行到什么地方了，这就是PC寄存器的作用了。

• 每个线程都有自己的栈（独占），线程被创建的时候就会紧跟着创建一个栈，用来存储线程的局部变量表信息。

• 本地方法栈：不同的系统系统提供的方法也不一样。

总体概览

我们上面说过，JAVA有三个分支：SE、EE、ME，下面是SE容器包括的技术：

JRE（运行时环境）=jvm+API依赖的类文件，如果你仅想运行JAVA程序，只安装JRE，就可以了。

JDK=JRE+JAVA语言+开发工具+API

通过上图，我们发现jvm有两种模式：客户端模式和服务端模式

JAVA 2 EE 包括以下技术：

• servlet（重点）
• jsp（重点）
• EJB（enterprise javabeans）:java相关的诸多高级功能的实现，如RMI（remote method invocation），对象/关系映射，跨越多个数据源的分布式事物等。
• JMS（java message service）：高性能异步消息服务，实现JAVA EE应用程序与非JAVA程序的透明通信。
• JMX（java management extensions）：在程序运行时对其进行交互式监控和管理的机制
• JIA（java transaction API）：允许应用程序在自身的一个或多个组件中平滑处理错误的机制。
• javamail：通过工业标准的POP/SMTP/IMAP协议发送和接收邮件的机制。

JAVA2 EE包括的技术：

servlet ，通常硬编码的方式生成网页，java与php不同，php代理可以嵌入在html当中，但是java早期不行，想要输出还得通过java程序打印，这对程序员的要求很高，但当时就是通过servlet这么实现的就是不太方便。

后来，出现jsp，jsp就是仿照php的那种机制，可以将可以asp代码写到html代码里面，但实际上jsp最终还是得翻译成servlet，不过不用用户进行参与了，jsp自动完成，jsp可以理解成为servlet的前端，减轻了程序员的工作量。

jdk可以提供java se，但想要布置一个jsp网站，仅有java se为够 ，因为没有jsp，jsp在java ee里面，所以最好要安装java ee。

servlet+jdk=servelet contaner

jdk+servlet+jsp =web contaier

sun公司把jdk提供了，jdk和ser认证提供呢？ 有一些商业公司将三者结构起来提供：

商业产品：

1. websphpere
2. weblogic
3. oc4j
4. classfish
5. jonAS
6. JBOSS

开源实现：

• tomcat

• jetty

• resin