老王带你从0~1学Java!  Java基础内容、Java进阶内容以及Java面试题分享。无论你将来从事后端开发，还是从事大数据，亦或人工智能任一方向，Java基础一定要掌握好！

目录

1、Java语言的传奇历程

2、Java语言的特性

2.1 简单性

2.2 面向对象

2.3 分布式

2.4 编译和解释性

2.5 稳健性

2.6 安全性

2.7 可移植性

2.8 高性能

2.9 多线程性

3、Java执行原理

1、Java语言的传奇历程

我们知道，Java是由Sun公司开发的跨平台的面向对象编程语言，目前已被Oracle收购。

在20世纪90年代，由于单片式计算机系统价格低廉，被广泛应用于电子消费类产品当中，比如电视机顶盒、面包烤箱、移动电话等。

但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，那让编写的程序能够跨平台运行就成为了一个难题。

为了解决这个问题，SUN首先着眼于语言的开发，假设了一种结构简单、符合嵌入式应用需要的硬件平台体系结构并为其制定了相应的规范，其中就定义了这种硬件平台的二进制机器码指令系统——Oak。当当时由于互联网发展和硬件技术发展不是很成熟，一直到1994年，Oak才再一次引起了人们的关注。

1995年，互联网的蓬勃发展给了Oak机会。业界为了使死板、单调的静态网页能够“灵活”起来，急需一种软件技术来开发一种程序，这种程序可以通过网络传播并且能够跨平台运行。

这时候，Sun公司想起了那个被搁置起来很久的Oak，并且重新审视了那个用软件编写的试验平台，由于它是按照嵌入式系统硬件平台体系结构进行编写的，所以非常小，特别适用于网络上的传输系统，而Oak也是一种精简的语言，程序非常小，适合在网络上传输。

Sun公司首先推出了可以嵌入网页并且可以随同网页在网络上传输的Applet（Applet是一种将小程序嵌入到网页中进行执行的技术），并将Oak更名为Java，在申请注册商标时，发现Oak已经被人使用了，再想了一系列名字之后，最终，使用了提议者在喝一杯Java咖啡时无意提到的Java词语。

在1995年5月23日，Sun公司在Sun world会议上正式发布Java和HotJava浏览器。IBM、Apple、DEC、Adobe、HP、Oracle、Netscape和微软等各大公司都纷纷停止了自己的相关开发项目，竞相购买了Java使用许可证，并为自己的产品开发了相应的Java平台。

在2009年4月21日，Oracle以74亿美元收购SUN公司，2010年1月25日欧盟批准Oracle收购SUN公司。

2、Java语言的特性

Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。Java可以编写桌面应用程序(C/S模式目前已经不在业界使用)、Web应用程序(B/S仅作为后端服务)、分布式系统和嵌入式系统应用程序（Applet几乎不在使用）、大数据、人工智能等。

2.1 简单性

 Java看起来设计得很像C++，但是为了使语言小和容易熟悉，设计者们把C++语言中许多可用的特征去掉了，这些特征是一般程序员很少使用的。

1) Java将goto语句替换为break和continue语句。
2) Java剔除了C++的操作符过载（overload）和多继承特征，并且不使用主文件，免去了预处理程序。
3) Java的数组和串都是对象，所以不需要指针。
4) Java能够自动处理对象的引用和间接引用，实现自动的无用单元收集，
5) Java使用户不必为存储管理问题烦恼，能更多的时间和精力花在研发上。

2.2 面向对象

Java是一个面向对象的语言。对程序员来说，需要关注的是其中的数据和操作数据的方法，而不是严格地用过程来思考。

在一个面向对象的系统中，类（class）是数据和操作数据的方法(method)的集合。数据和方法一起描述对象（object）的状态和行为。每一对象是其状态和行为的封装。类是按一定体系和层次安排的，使得子类可以从超类继承行为。在这个类层次体系中有一个根类，它是具有一般行为的类。

Java程序是用类来组织的。Java还包括一个类的扩展集合，分别组成各种程序包（Package），用户可以在自己的程序中使用。

八个较常用的包：
1）Java.lang包
包含了Java语言的核心类，如String、Math、Sytem和Thread类等。
2.Java.util包
包含java的大量工具类/接口和集合框架类/接口。如Arrays和List、Set等。
3.Java.net包

包含了一些Java网络编程相关的类/接口。
4.java.io包
包含了一些Java输入/输出编程相关的类/接口。
5.java.text包

包含一些Java格式化相关的类。
6.java.sql包
包含了java进行JDBC数据库编程的相关类/接口。
7.java.awt包
包含了抽象窗口工具集(Abstract Window Toolkits) 的相关类/接口，这些类主要用于构建图形用户界面(GUI)程序。
8.java.swing包
包含了Swing图形用户界面编程的相关类/接口，这些可用于构建平台无关的GUI程序。

2.3 分布式

 Java设计成支持在网络上应用，它是分布式语言。Java既支持各种层次的网络连接，又以Socket类支持可靠的流网络连接，所以用户可以产生分布式的客户机和服务器。网络变成软件应用的分布运载工具。Java程序只要编写一次就可到处运行。

2.4 编译和解释性

Java编译程序生成字节码（byte-code），而不是通常的机器码。Java字节码提供对体系结构中性的目标文件格式，代码设计成可有效地传送程序到多个平台。Java程序可以在任何实现了Java解释程序和运行系统（run-time system）的系统上运行。

在一个解释性的环境中，程序开发的标准“链接”阶段大大消失了。如果说Java还有一个链接阶段，它只是把新类装进环境的过程，它是增量式的、轻量级的过程。因此，Java支持快速程序开发。这与传统的、耗时的“编译、链接和测试”形成鲜明对比。

2.5 稳健性

Java原来是用作编写消费类家用电子产品软件的语言，所以它是被设计成写高可靠和稳健软件的。Java消除了某些编程错误，使得用它写可靠软件相当容易。

Java是一个强类型语言，它允许扩展编译时检查潜在类型不匹配问题的功能。Java要求显式的方法声明，它不支持C风格的隐式声明。这些严格的要求保证编译程序能捕捉调用错误，这就导致更可靠的程序。

可靠性方面最重要的增强之一是Java的存储模型。Java不支持指针，它消除重写存储和讹误数据的可能性。类似地，Java自动的“无用单元收集”预防存储漏泄和其它有关动态存储分配和解除分配的有害错误。Java解释程序也执行许多运行时的检查，诸如验证所有数组和串访问是否在界限之内。

异常处理是Java中使得程序更稳健的另一个特征。异常是某种类似于错误的异常条件出现的信号。使用try/catch/finally语句，程序员可以找到出错的处理代码，这就简化了出错处理和恢复的任务。

2.6 安全性

Java的存储分配模型是它防御恶意代码的主要方法之一。Java没有指针，所以程序员不能得到隐蔽起来的内幕和伪造指针去指向存储器。更重要的是，Java编译程序不处理存储安排决策，所以程序员不能通过查看声明去猜测类的实际存储安排。编译的Java代码中的存储引用在运行时由Java解释程序决定实际存储地址。

Java运行系统使用字节码验证过程来保证装载到网络上的代码不违背任何Java语言限制。这个安全机制部分包括类如何从网上装载。例如，装载的类是放在分开的名字空间而不是局部类，预防恶意的小应用程序用它自己的版本来代替标准Java类。

2.7 可移植性

 Java使得语言声明不依赖于实现的方面。例如，Java显式说明每个基本数据类型的大小和它的运算行为（这些数据类型由Java语法描述）。Java环境本身对新的硬件平台和操作系统是可移植的。Java编译程序也用Java编写，而Java运行系统用ANSIC语言编写。

2.8 高性能

 Java是一种先编译后解释的语言，所以它不如全编译性语言快。但是有些情况下性能是很要紧的，为了支持这些情况，Java设计者制作了“及时”编译程序，它能在运行时把Java字节码翻译成特定CPU（中央处理器）的机器代码，也就是实现全编译了。

Java字节码格式设计时考虑到这些“及时”编译程序的需要，所以生成机器代码的过程相当简单，它能产生相当好的代码。

2.9 多线程性

Java是多线程语言，它提供支持多线程的执行（也称为轻便过程），能处理不同任务，使具有线索的程序设计很容易。Java的lang包提供一个Thread类，它支持开始线索、运行线索、停止线索和检查线索状态的方法。

Java的线索支持也包括一组同步原语。这些原语是基于监督程序和条件变量风范，由C.A.R.Haore开发的广泛使用的同步化方案。用关键词synchronized，程序员可以说明某些方法在一个类中不能并发地运行。这些方法在监督程序控制之下，确保变量维持在一个一致的状态。

3、Java执行原理

Java执行原理由四方面组成：Java编程语言(.java文件)、Java类文件格式(.class文件)、Java虚拟机(JVM)、Java应用程序接口(方法，也被称作API)。

当编辑并运行一个Java程序时，可以使用文本，也可以使用集采编辑器Eclipse、MyEclipse、IntelliJ IDEA等。在Java源文件中定义不同的类，通过调用类中的方法来访问资源系统，把源文件编译生成一种二进制中间码，存储在class文件中，然后再通过运行与操作系统平台环境相对应的Java虚拟机来运行class文件，执行编译产生的字节码，调用class文件中实现的方法来满足程序的Java API调用。