新手學堂——JAVA從零開始教程(動畫視頻同步)

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第一課  JAVA概述述

    JAVA語言編譯後產生的是虛擬機可以理解的字節碼，虛擬機運行在一個解釋器上，每一個操作系統均有一個解釋器，這樣一來，JAVA就成了與平臺無關的語言，它的這種跨平臺的特性非常適用於網絡上，所以JAVA表現出的優越性倍受關注。
一、        JAVA的特點：
1、        簡單：由於JAVA的結構類似於C或C++，比如變量聲明、操作符形式、參數傳遞、流控等方面與C語言相同，所以如果會C語言的會稍加學習就可掌握JAVA的編程技術了。同時也C語言相比，JAVA不支持運算符重載、多繼承及廣泛的自動強制等易混淆和較少用的特性，而增加了內存空間自動垃圾收集功能。對複雜特性的省略和對實用功能的增加使開發變得簡單而可靠。

2、        平臺無關性：JAVA引進虛擬機（JVM）概念，並運行於虛擬機，實現不同平臺之間的JAVA接口。JAVA虛擬機建立在硬件和操作系統之上，用於實現JAVA字節碼的解釋和執行等功能，爲不同平臺提供統一的JAVA接口。我們說，只要計算機中有JAVA環境（JVM），JAVA字節碼就可以在那臺計算機上運行，總結來說就是“一次編譯，隨處運行”

3、        面象對象：JAVA是一種面象對象的程序語言，它具有“數據封裝、繼承、抽象化、多形式、可重用性”五方面向對象的特性。另外我們要知道，在JAVA中，類的繼承關係是單一的、非多重的，一個子類只有一個父類，子類的父類又只有一個父類。

4、        安全性：JAVA的設計目的是提供一個用於網絡/分佈式的計算機環境，因此，特別強調安全性，通過多個層次的措施使安全性得到保證。首先，JAVA不允許用戶利用程序強制對內存進行存取操作；第二JAVA編譯器沒有對內存佈局的決定權，而是通過系統所在的軟件硬件平臺決定的；第三JAVA通過字節碼檢驗來保證安全，不合法的字節碼是無法被解釋和運行的。

5、        解釋執行：這一點不同於C語言，其原因在於JAVA程序經過編譯後並不直接產生機器碼，而是被編譯成字碼碼，再通過JVM將字節碼轉換成機器碼來運行。

6、        跨平臺移植：這是JAVA最吸引人的地方，因爲我們知道網絡由很多不同機型的計算機組合而成的，因此如何使一個應用程序可以在任何一種計算機上執行是一個難題。而JAVA的虛擬機技術就解決了這個問題。另外JAVA嚴格規定數據類型和類結構標準；鏈接庫還定義了一些可移植的接口以及這些類在不同的計算機平臺上的定義結構，這些均使JAVA具有良好的可移植性。

7、        多線程：它的多線程機制使程序可以並行運行，可以非常輕鬆的實現網絡上的實時交互行爲，我們在使用JAVA開發出來的多線程程序比傳統的單一線程程序所佔用的CPU資源少，減少了CPU資源被佔據而導致計算機死機的情況。

8、        動態：JAVA在設計加載對象時並不是在程序一開始運行時就將所需對象全部加載，而是在程序運行的過程中一一加載，這程序設計者可以在類庫中自由地加入新的方法和實例變量，而不影響用戶程序的執行，不會因程序庫的更新，而必須重新編譯程序。

二、        JAVA的主要應用方面：
1、        嵌入式系統應用
2、        電子商務應用與實施
3、        中小型多媒體系統的設計與實現
4、        分佈式交易管理
5、        Internet的系統管理功能模式的設計
6、        交互式軟件開發
7、        可視化圖形軟件開發

三、        JAVA與C語言的比較
1、        JAVA中的內存分配是動態的，程序員不必關心內存管理方面的問題
2、        JAVA是一種解釋型的語言
3、        JAVA沒有指針
4、        JAVA僅允許單一繼承
5、        JAVA不能定義全局變量
6、        JAVA不用goto語句
7、        JAVA不支持宏定義
8、        JAVA對每種數據類型都分配固定長度
9、        JAVA中沒有頭文件

四、        JAVA的系統結構及工作流程：JAVA的系統結構包括類加載器、字節檢驗器以及JIT實時編譯器。
類加載器：用來取得來自網絡或存於本地計算機上的類文件字節碼。
字節檢驗器：他接着確認這些類文件是否有正確的格式，以確保在運行時不會有破壞內存的行爲。
JIT編譯器可將字節碼及時地轉換成本地機器碼。
那麼我們說JAVA系統的功能就是對字節碼進行解釋和執行，從過程看分爲三個部分：
1、        類加載器完成字節碼的加載，運行程序所需要的所有代碼都被加載，包括內存操作中地址的符號引用信息。
2、        字節碼檢驗器對字節碼進行安全性檢查。
3、        字節碼的翻譯和執行。