一、什么是Java

  Java是Java程序设计语言和Java平台的总称。
  Java平台：Java分为三个平台，分别为Java SE（J2SE，Java2 Platform Standard Edition，标准版），JavaEE（J2EE，Java 2 Platform, Enterprise Edition，企业版），Java ME（J2ME，Java 2 Platform Micro Edition，微型版。运行在各种终端(如pc,服务器,移动设备，嵌入式设备)的系统软件。Pc机上的程序是用SE开发出来的，服务器端的程序是用EE开发出来的,移动设备端的程序是用ME开发出来的。
  Java SE:JAVA标准版，是ME(微版)和EE(企业版)的基础。

二、 Java语言的特性

  1. 简单
    相比较c来说没有头文件没有指针运算，不需要分配内存等。
  2. 面向对象
    面相对象是一种程序设计技术，重点是对象和对象之间的接口，Java中万物皆对象。
  3. 可移植性
    即跨平台性,Java的跨平台特性主要是字节码文件可以在任何具有java虚拟机的计算机或者电子设备上运行。Java虚拟机中的java解释器负责将字节码文件解释为特定的机器码进行运行。因此在运行时，java源程序需要通过编译器编译为.class文件。
  4. 高性能
    效率高
  5. 分布式
    可以处理TCP/IP协议的内容，专门为处理分布式环境设计。
  6. 动态性
    Java本身是不具备动态性的，但是通过Java中的反射机制可以实现
  7. 多线程
    带来更好的交互式体验
  8. 安全性
    异常处理机制
  9. 健壮性

三、环境搭建、简述

JDK：Java Development Kit 开发者工具包

JRE：Java Runtime Environment 运行时环境

JVM：Java Virtual Machine 虚拟机

  顾名思义，JDK是专门给Java开发人员使用的,目的就是用来编译和调试Java程序的，如果只是用来运行某个Java程序，那么只需要下载JRE即可。Java语言最大的特性–可移植性又叫跨平台性，Write once,Run Anywhere.这主要是由于JVM的存在，JVM可以看做是运行在操作系统的一款软件,负责将字节码解释成为特定的机器码进行运行，值得注意的是在运行过程中，Java源程序需要通过编译器编译为.class文件，否则JVM不认识，三者的关系如图所示。

JVM其它理解：是JRE的一部分，是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上模拟个各种计算机功能来实现的。Java代码都运行在JVM上，JVM运行在操作系统上。

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四、 运行机制

  任何编程语言编写的程序归根到底都是由底层机器的机器代码（01序列）执行的，无论是编译型语言还是解释型语言。而任何高级编程语言程序的源代码都是一个字符序列，这个字符序列到底层的01序列是通过编译器或解析器经过多次转换完成的。

编程语言的层次结构

高级语言

汇编语言

机器语言

  这个层次结构中，从高到低越来越接近于机器硬件。机器代码就是01序列，汇编语言就是描述本地机器的指令集体系结构，而高级语言就包含相应的数据结构和语法结构，更接近人类的语言习惯。因此，层次越高就越面向于人类。在计算机科学中，CPU被抽象为指令集体系结构，这个指令集描述了CPU所有完成的所有功能。所有的程序都经过编译或解释转化为这个指令集表示的机器程序。
  Java程序从源代码到运行的三个阶段：编码——编译——运行。Java在编译阶段则体现了跨平台的特点。编译过程大概是这样的：首先是将Java源代码转化成.CLASS文件字节码，这是第一次编译。.class文件就是可以到处运行的文件。然后Java字节码会被转化为目标机器代码，这是是由JVM来执行的，即Java的第二次编译。

编译执行和解释执行的区别：

  • 编译：将源代码一次性转换成目标代码的过程，类似英语中的全文翻译。执行编译过程的程序叫做编译器。
  • 编译器：把源代码转换成（翻译）低级语言的程序。编译器是把源程序的每一条语句都编译成机器语言,并保存成二进制文件,这样运行时计算机可以直接以机器语言来运行此程序,速度很快。
  • 解释：将源代码逐条转换成目标代码同时逐条运行的过程，类似英语中的同声传译。执行解释过程的程序叫做解释器。
  • 解释器：直接执行用编程语言编写的指令的程序。解释器则是只在执行程序时,才一条一条的解释成机器语言给计算机来执行,所以运行速度是不如编译后的程序运行的快的。

  编译过程只进行一次，所以，编译过程的速度并不是关键，目标代码的运行速度是关键。因此，编译器一般都集成尽可能多的优化技术，使生成的目标代码具备更好的执行效率。
  解释则在每次程序运行时都需要解释器和源代码，不能集成太多优化技术，因为代码优化技术会消耗运行时间，使整个程序的执行速度受到影响。
  Java是一种通过解释执行的语言。也是一种跨平台执行的语言。Java语言编写的程序既是编译型的又是解释型的。（Python是脚本语言，解释执行。Java是静态语言，编译执行。但是java在运行时，JVM普遍采用混合模式。）