CoreJava Introduction

第一章  corejava的入門
一：什麼是語言
語言=os+數據結構+算法+思想
os:操作系統
數據結構：隊，棧，二叉樹，鏈表
算法:做遊戲開發時非常重要
面試題：int a>0,b>0只使用一條輸出語句輸出a,b的最大值
       System.out.println((|a+b|+|a-b|)/2);
二：安裝jdk
1)根據不同的操作系統下載不同的jdk
   Java有三個版本：
      Java SE:開發桌面應用程序，比如QQ
      Java EE:開發企業級應用程序
      Java ME:開發移動應用
2)安裝jdk
   如果是windows,直接雙擊
   如果是unix,在shell中運行
        a)拷貝到家目錄
  b)sudo chmod 777 /opt
  c)cp jdk_6u32_liunx_i586.bin /opt
  d)cd /opt
  e)sudo ./jdk_6u32_liunx_i586.bin
   如果是unix的.tar.gz文件：
       a)將tar.gz拷貝到家目錄並解壓
       b)sudo chmod 777 /opt
       c)sudo mv jdk1.7.0_04 /opt
3)配置環境變量
         在.bashrc中配置環境變量，打開該文件，追加內容
vi ~/.bashrc
        //添加以下內容
    CLASSPATH=. 
  JAVA_HOME=/opt/jdk1.6.0_32
  PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
  export CLASSPATH JAVA_HOME PATH
   CLASSPATH指定類加載的路徑
   JAVA_HOME指定JDK的安裝目錄
三：JDK：java Development kit
  Sun公司在推出Java語言的同時，也推出了Java的一系列開發工具，
  如JDK——  Java Development Kit(Java開發工具包)。
 可以從網上免費下載。通常以JDK的版本來定義Java的版本。
 時間      版本           在Java標準函數庫中的類(class)的數量
 ----------------------------------------------------------------------
1996 JDK1.0(Java1.0)    250 重點applet
1997 JDK1.1(Java1.1)     500 比較適於開發圖形界面
1998 JDK1.2(Java2)       2300 可達到平臺原始速度，
可用於書寫正規企業級應用程序或移動應用程序
2000 JDK1.3(Java2)
2002 JDK1.4(Java2)        計算能力大幅度提升
2004 JDK1.5(Java5.0)代號Tiger老虎3500  對語言本身作重大改變， 更穩定、更安全、更高效
2006    JDK1.6(Java6.0)代號Mustang野馬
2011    JDK1.7(Java7.0)代號Dolphin海豚
2009年04月20日，甲骨文74億美元收購Sun。取得java的版權。
補充：JDK主要包括內容：
a)Java虛擬機：負責解析和執行Java程序.
              Java虛擬機可運行在各種平臺上
b)JDK類庫：提供最基礎的Java類及各種實用類。
            這些類放在$JAVA_HOME/jre/lib/rt.java
          java.lang, java.io, java.util, 
          javax.swing,java.sql包中的類都位於JDK類庫中。
c)開發工具:這些開發工具都是可執行程序.
            主要包括：位於$JAVA_HOME/bin
             javac.exe    編譯工具；
　　　　     java.exe     運行工具；
             javadoc.exe  生成JavaDoc文檔的工具
             jar.exe      打包工具等。


四： 理解Java語言特徵；
Java語言包括語法規則和語法規則的實現。
Sun公司對Java語言有自己的一份參考實現：JDK。
a. 編程語言：語言本質即規則: 字符集、詞法規則、句法規則(條件語句、循環語句等);桌面應用程序  ：擁有圖形化用戶接口的軟件；服務器應用程序：通過瀏覽器訪問運行；                          
b. 開發環境：開發程序，不管是桌面應用還是服務器應用，均需要JDK的支持。
c. 應用環境：面向應用程序，而不是開發系統程序或者硬件編程，比如說驅動就是系統程序，系統程序一般用c語言
d. 部署環境：服務器應用程序需部署運行在服務器應用程序上，服務器本身也是一個Java程序,用Java語言編寫的服務器應用程序部署運行時也需要Java語言的支持，將java代碼打成一個包，部署到服務器這個過程叫做部署環境


五. 爲什麼發明Java? 
爲什麼發明了java，換而言之，java有哪些優點呢？
a. 提供一個解釋環境-----》JVM
1) 加速開發: Java當初目的是開發適用於智能化電子消費設備上的軟件，它是基於C++語言，但做了簡化，能加速軟件的開發過程
2) 一次編譯到處運行: 跨平臺
3) 多線程：多線程編程的簡單性是Java成爲流行的服務器端開發語言的主要原因之一
4) 支持動態更新: 軟件代碼文件的替換即更新，
                 類與類之間有調用，如果其中某
一個改變不會影響其他程序。
並且也不需要都編譯打包。只需要做
軟件代碼文件的替換操作。


b. 提供一個比較容易的方式編程
1) 更健壯：沒有指針、沒有內存管理；
   在開發者層面上沒有指針，但是在底層還是有指針。
   Java引入了引用的概念。
   C:malloc()手動分配內存，free()手動釋放內存
   C++:new手動分配內存，delete()手動釋放內存
      手動釋放內存對內存回收比較好。但是也有
       釋放錯誤(釋放一個已經釋放的內存，
               釋放一個沒有開闢的內存)
   Java開發程序員不需要關心什麼時候釋放內存。
   由GC垃圾回收器來管理內存的回收。
2) 純粹的面向對象的編程：在Java中認爲一切均是對象，
 對象有屬性以及改變屬性值的方法。通過Java編程圍繞
 着構建對象的模板、實例化對象、調用對象的方法和屬性等來進行。
c. 那麼如何實現上面這些呢？
虛擬機JVM提供一個解釋環境，讓java代碼可以運行。
垃圾回收機制讓程序員無需在代碼中進行內存管理。
代碼安全校驗保證java代碼的安全性。


六. 理解Java虛擬機的特徵；
  Jvm是什麼？簡稱java 虛擬機（java virtual machine），
是用軟件來模擬一個虛擬的環境。我們用java編寫的源程
序經過編譯以後生成字節碼文件，Jvm 提供了一個解釋運
行 java字節碼文件的環境，只要在不同操+作系統上安裝了
jvm後，就能對同一個java程序進行解釋運行，這就java的
跨平臺，一次編譯，到處運行。


七. 描述垃圾收集的概念；
什麼叫垃圾回收：
1)垃圾：無用對象所佔據的內存空間；
2)垃圾回收：將無用對象所佔據內存空間進行回收的過程；
3)爲什麼要垃圾回收？
 對象創建，需要佔用內存空間，在一個程序運行過程
 中要創建無數個對象，如果對象永久佔用內存，那麼內存
 很快會消費光，倒致後續對象無法創建或者出現內存不足
 的錯誤。因此必須採取一定措施及時回收那些無用對象的
 內存，這樣保證內存可以被重複利用。


C++等程序由程序員顯示進行內存釋放，這樣有可能：
  c:malloc()   free()
  c++:new   delete
1) 忘記內存釋放，倒致無端的內存佔用；
2) 釋放核心類庫佔用內存，倒致系統崩潰；


Java中垃圾回收處理：
1) 由JVM虛擬機通過一個系統級別的垃圾回收器線程自動完成，
不會忘記也不會釋放錯，系統更加穩定；


Java中垃圾回收處理特點：              
1) 由虛擬機通過垃圾回收器線程自動完成；
   是優先級別比較低的線程。沒有辦法去
   控制該線程運行。
   進程：是資源分配的最小單位
   線程：是程序運行的最小單位
2)GC什麼情況下工作:
   a)內存空閒時
   b)內存嚴重不足時
3)只有當對象不再被使用，它的內存纔有可能被回收；
如果虛擬機認爲系統不需要額外的內存，即便對象不再使用內存
4) 程序無法顯式迫使垃圾回收器立即執行垃圾回收，
  可以通過java.lang.System.gc()/java.lang.Runtime.gc()
  建議虛擬機回收對象；
5)java.lang.System.gc()或者java.lang.Runtime.gc()
  都只是來通知系統應該處理垃圾


java中垃圾回收處理的算法：
  1）標記清掃法：清掃所有的帶有標記的垃圾。
                 不會整理內存。
不會進行數據的搬移，效率快
  2）內存搬移法：將非垃圾的內存搬移到另外一塊區域。
                  會整理內存
 會進行數據的搬移，效率慢
八. 闡述Java平臺代碼安全實現策略；
 Java虛擬機爲Java程序提供運行時環境，
 其中一項重要的任務就是管理類，
 管理類的加載、連接和初始化；
1) 加載：查找並加載類的二進制文件(class文件),將其置於內存中。
2) 連接：
a. 驗證：確保被加載類的正確性(有正確的內部結構，並且與其他類協調一致)；
爲什麼要驗證：Java虛擬機不知道某個特定的.class文件
到底是由正常的Java編譯器生成的，還是黑客特製的。
類的驗證能提高程序的健壯性，確保程序被安全地執行。


類驗證內容：
. 代碼和jvm規範一致：語法和版本是否兼容
. 代碼不能破壞系統的完整性
. 沒有堆棧的上溢和下溢
. 參數類型是正確的
. 類型轉換的正確的
                          
b. 準備：爲類的靜態變量分配內存，並將其初始化爲默認值；
c. 解析：把類中的符號引用轉換爲直接引用(一個指向所調用方法在方法區內的內存位置的指針)；
3) 初始化：給類的靜態變量賦予正確的初始值；
即時編譯器（JIT compiler，just-in-time compiler）
是一個把Java的字節碼（包括需要被解釋的指令的程序）
轉換成可以直接發送給處理器的指令的程序。
8020規則:有80%的常用功能只用有20%的常用代碼是經常使用的，
Inter公司。這個是個專業的人區完成的，完成之後會安裝
在JVM中，我們使用就可以了。


九. 定義類、包和應用程序；


1) Java的工作方式：


源代碼: 編寫Java源代碼文件
                   |
編譯器: 用編譯器編譯源代碼。編譯器會檢查錯誤，如果有錯就要改正才能產生正確的輸出。
                   |
輸出: 編譯器會產生字節碼。任何支持Java的裝置都能夠把它轉譯成可執行的內容。編譯後的字節碼與平臺無關。
                   |
Java虛擬機: 可以讀取與執行字節碼。加載指定類，開始執行它的main方法，然後一直運行到main的所有程序代碼結束爲止。
         
 2) Java的程序結構：
a. 源文件：包含Java代碼(按java語法規則編寫的內容)的文件;
 特徵：1)以java作爲後綴；
       2)可以包含多個類/接口；
b.包的聲明語句(可有可無，如有只能有一行，且位於最前面);
  包的命名規則:公司域名的倒寫.組.功能
   package的作用:
          1)使用文件來進行層次管理的class
          2)在同一個包中不能出現相同的類名，避免命名衝突。
          3)一旦起了包名，類名就發生改變.
            包名.類名====>權限類名
c.import語句(可有可無, 可有多行，緊跟着包的聲明語句);
d.public class類的聲明
  1）類：Java代碼組織的單位, Java代碼都是以一個個類形式組織的。
 用Java語言編寫程序其實就是編寫一個個類；一個類裏的語
 句內容用大括號括起來，一個類裏帶有零至多個方法。
  2）一個Java文件中只能有一個public class，可以有多個class
  3）public class修飾的類名必須和文件名一樣
  4）類的內容語句，用大括號括起來：屬性和方法
e.public static void main(String[] args) 
  1)方法：類似於其它語言裏的函數或過程。
          方法裏帶有零至多行語句。
  2)方法的結構：
     修飾符 返回值類型 方法名字(參數列表){
方法體(業務邏輯代碼)
     }
修飾符：public class 
public 所有人都可以調用該方法
static 修飾方法就是靜態方法
 
  3)方法體，用大括號括起來                        
  4)main方法:Java虛擬機執行Java程序時，首先執行調用的方法。
main方法又叫程序的入口方法或起點方法。不管你的程序有多大，
不管你的程序有多少個類，一定都會有一個main()方法來作爲程序的起點。


f.System.out.println():Java中輸出語句
  System是java.lang.System類
  out是System中的內部類
  println()是方法
g.Java的三大頂級元素:
   package
   import
   class


3) 剖析類：                     
public class FirstJavaProgram{
     public static void main(String[] args) {
            System.out.println("Hello Java, I am your fans!");
     }
 }


        public: 公開給其它類存取；
class: 類聲明的關鍵字；
FirstJavaProgram: 類的名稱；
void: 方法的返回值；
main: 方法的名稱；
String[]: 數組類型；
args: 參數名稱；
System.out.println: 打印到標準輸出上(默認爲命令行)
"Hello Java, I am your fans!": 要輸出的字符串內容；
; 每一行語句必須用分號結尾；
 
十. 編碼、編譯以及運用Java應用程序；
1)編寫：vi 類名.java
      用記事本打開 類名.java
2)編譯：
   javac -d . src/類名.java
  -d:指定編譯後的class文件存放的路徑。
   編譯時連同packge一起編譯
3)運行：
   java  包名.類名


jar -cvf ch01.jar com  將com打包成ch01.jar
jar -xvf ch01.jar