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第一篇博客 ————就把最近的看到的发一个吧!!关于Java

2010-07-20 18:02 375 查看
1.Java的特点

1、Java语言是简单的。Java语言的语法与C语言和C++语言很接近,使得大多数程序员很容易学习和使用Java。另一方面,Java丢弃了C++ 中很少使用的、很难理解的、令人迷惑的那些特性,如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地,Java语言不使用指针,并提供了自动的废料收集,使得程序员不必为内存管理而担忧。
  2、Java语言是一个面向对象的。Java语言提供类、接口和继承等原语,为了简单起见,只支持类之间的单继承,但支持接口之间的多继承,并支持类与接口之间的实现机制(关键字为implements)。Java语言全面支持动态绑定,而C++ 语言只对虚函数使用动态绑定。总之,Java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。
   3、Java语言是分布式的。Java语言支持Internet应用的开发,在基本的Java应用编程接口中有一个网络应用编程接口(java.net),它提供了用于网络应用编程的类库,包括URL、URLConnection、Socket、 ServerSocket等。Java的RMI(远程方法激活)机制也是开发分布式应用的重要手段。
   4、Java语言是健壮的。Java的强类型机制、异常处理、废料的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。Java的安全检查机制使得Java更具健壮性。
   5、Java语言是安全的。Java通常被用在网络环境中,为此,Java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。除了Java语言具有的许多安全特性以外,Java对通过网络下载的类具有一个安全防范机制(类ClassLoader),如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查,并提供安全管理机制(类SecurityManager)让Java应用设置安全哨兵。
  6、Java语言是体系结构中立的。Java程序(后缀为java的文件)在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式(后缀为class的文件), 然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。
   7、Java语言是可移植的。这种可移植性来源于体系结构中立性,另外,Java还严格规定了各个基本数据类型的长度。Java系统本身也具有很强的可移植性,Java编译器是用Java实现的,Java的运行环境是用ANSI C实现的。
   8、Java语言是解释型的。如前所述,Java程序在Java平台上被编译为字节码格式, 然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。在运行时,Java平台中的Java解释器对这些字节码进行解释执行,执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中。   9、Java是高性能的。与那些解释型的高级脚本语言相比,Java的确是高性能的。事实上,Java的运行速度随着JIT(Just-In-Time)编译器技术的发展越来越接近于C++。
   10、Java语言是多线程的。在Java语言中,线程是一种特殊的对象,它必须由Thread类或其子(孙)类来创建。通常有两种方法来创建线程:其一,使用型构为Thread(Runnable) 的构造子将一个实现了Runnable接口的对象包装成一个线程,其二,从Thread类派生出子类并重写run方法,使用该子类创建的对象即为线程。值得注意的是Thread类已经实现了Runnable接口,因此,任何一个线程均有它的run方法,而run方法中包含了线程所要运行的代码。线程的活动由一组方法来控制。 Java语言支持多个线程的同时执行,并提供多线程之间的同步机制(关键字为synchronized)。
   11、Java语言是动态的。Java语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。Java程序需要的类能够动态地被载入到运行环境,也可以通过网络来载入所需要的类。这也有利于软件的升级。另外,Java中的类有一个运行时刻的表示,能进行运行时刻的类型检查。

(二)堆和栈的比较
上面的定义从编译原理的教材中总结而来,除静态存储分配之外,都显得很呆板和难以理解,下面撇开静态存储分配,集中比较堆和栈:
从堆和栈的功能和作用来通俗的比较,堆主要用来存放对象的,栈主要是用来执行程序的.而这种不同又主要是由于堆和栈的特点决定的:
在编程中,例如C/C++中,所有的方法调用都是通过栈来进行的,所有的局部变量,形式参数都是从栈中分配内存空间的。实际上也不是什么分配,只是从栈顶向上用就行,就好像工厂中的传送带(conveyor belt)一样,Stack Pointer会自动指引你到放东西的位置,你所要做的只是把东西放下来就行.退出函数的时候,修改栈指针就可以把栈中的内容销毁.这样的模式速度最快,当然要用来运行程序了.需要注意的是,在分配的时候,比如为一个即将要调用的程序模块分配数据区时,应事先知道这个数据区的大小,也就说是虽然分配是在程序运行时进行的,但是分配的大小多少是确定的,不变的,而这个 "大小多少 "是在编译时确定的,不是在运行时.
堆是应用程序在运行的时候请求操作系统分配给自己内存,由于从操作系统管理的内存分配,所以在分配和销毁时都要占用时间,因此用堆的效率非常低.但是堆的优点在于,编译器不必知道要从堆里分配多少存储空间,也不必知道存储的数据要在堆里停留多长的时间,因此,用堆保存数据时会得到更大的灵活性。事实上,面向对象的多态性,堆内存分配是必不可少的,因为多态变量所需的存储空间只有在运行时创建了对象之后才能确定.在C++中,要求创建一个对象时,只需用new命令编制相关的代码即可。执行这些代码时,会在堆里自动进行数据的保存.当然,为达到这种灵活性,必然会付出一定的代价:在堆里分配存储空间时会花掉更长的时间!这也正是导致我们刚才所说的效率低的原因,看来列宁同志说的好,人的优点往往也是人的缺点,人的缺点往往也是人的优点(晕~).

java用NEW产生的对象都是放在堆区的,堆区的好处就是灵活,当你要分配多少空间就申请多少,但是效率比栈低
java的简单类型放在栈区,栈的灵活性不高,但效率较高

刚开始学Java时,总是容易被一些小概念的辨析搞到头晕,有时想要总结一下,又觉得毫无头绪,其实,都是“知其然而不知其所以然”惹的祸。
Java是如此的强大,可以实现好多好多的事情,Java虚拟机这个幕后黑手一定在背后搞了好多小动作是我们看不到的,今天就让我们先从运行时数据区下手,看看这里究竟进行了哪些幕后交易,嘿嘿

众所周知,Java虚拟机提供了程序运行时环境,其中,运行时环境中最重要的一个资源是运行时数据区。运行时数据区是操作系统为Java虚拟机进程分配的内存区域,Java虚拟机操纵着这块区域。
运行时数据区又划分为几个子区:
? 堆区:存放对象
? 方法区:存放类的类型信息(静态变量和方法信息)
? Java栈区

为了更清楚地搞明白发生在运行时数据区里的黑幕,我们来准备2个小道具(2个非常简单的小程序)。

AppMain.java

public class AppMain
{
public static void main(String[] args)
{
Sample test1 = new Sample( " 测试1 " );
Sample test2 = new Sample( " 测试2 " );

test1.printName();
test2.printName();
}
}
Sample.java

public class Sample
{
/** */ /** 范例名称 */
private name;

/** */ /** 构造方法 */
public Sample(String name)
{
this .name = name;
}

/** */ /** 输出 */
public void printName()
{
System.out.println(name);
}
}

OK,让我们开始行动吧,出发指令就是:“java AppMain”,包包里带好我们的行动向导图,Let’s GO!

图链接http://www.blogjava.net/images/blogjava_net/aimee/20823/o_Java虚拟机运行时数据区.jpg

系统收到了我们发出的指令,启动了一个Java虚拟机进程,这个进程首先从classpath中找到AppMain.class文件,读取这个文件中的二进制数据,然后把Appmain类的类信息存放到运行时数据区的方法区中。这一过程称为AppMain类的加载过程。
接着,Java虚拟机定位到方法区中AppMain类的Main()方法的字节码,开始执行它的指令。这个main()方法的第一条语句就是:
Sample test1=new Sample( "测试1 ");
语句很简单啦,就是让java虚拟机创建一个Sample实例,并且呢,使引用变量test1引用这个实例。貌似小case一桩哦,就让我们来跟踪一下Java虚拟机,看看它究竟是怎么来执行这个任务的:

1、 Java虚拟机一看,不就是建立一个Sample实例吗,简单,于是就直奔方法区而去,先找到Sample类的类型信息再说。结果呢,嘿嘿,没找到@@,这会儿的方法区里还没有Sample类呢。可Java虚拟机也不是一根筋的笨蛋,于是,它发扬“自己动手,丰衣足食”的作风,立马加载了Sample类,把Sample类的类型信息存放在方法区里。

2、 好啦,资料找到了,下面就开始干活啦。Java虚拟机做的第一件事情就是在堆区中为一个新的Sample实例分配内存(好羡慕呀,在JAVA的世界里,竟然还享受着单位分房的福利政策噢~~~),这个Sample实例持有着指向方法区的Sample类的类型信息的引用。这里所说的引用,实际上指的是Sample类的类型信息在方法区中的内存地址,其实,就是有点类似于C语言里的指针啦~~,而这个地址呢,就存放了在Sample实例的数据区里。

3、 在JAVA虚拟机进程中,每个线程都会拥有一个方法调用栈,用来跟踪线程运行中一系列的方法调用过程,栈中的每一个元素就被称为栈帧,每当线程调用一个方法的时候就会向方法栈压入一个新帧。这里的帧用来存储方法的参数、局部变量和运算过程中的临时数据。OK,原理讲完了,就让我们来继续我们的跟踪行动!位于“=”前的Test1是一个在main()方法中定义的变量,可见,它是一个局部变量,因此,它被会添加到了执行main()方法的主线程的JAVA方法调用栈中。而“=”将把这个test1变量指向堆区中的Sample实例,也就是说,它持有指向Sample实例的引用。

OK,到这里为止呢,JAVA虚拟机就完成了这个简单语句的执行任务。参考我们的行动向导图,我们终于初步摸清了JAVA虚拟机的一点点底细了,COOL!

接下来,JAVA虚拟机将继续执行后续指令,在堆区里继续创建另一个Sample实例,然后依次执行它们的printName()方法。当JAVA虚拟机执行test1.printName()方法时,JAVA虚拟机根据局部变量test1持有的引用,定位到堆区中的Sample实例,再根据Sample实例持有的引用,定位到方法去中Sample类的类型信息,从而获得printName()方法的字节码,接着执行printName()方法包含的指令。

哈哈,之前所作的所有布局和安排,在这里都得到了应用,而在我们的行动向导图上,我们也已经完整地在运行时数据区里跟踪了一整圈,到此,任务完成.
三。传值 和传引用:

java是传值还是传引用,这个估计很多人至今都很糊涂,这里有篇文章写的还是可以的,大家可以看看。。
这个写的还是比较清楚,只是不够深入。

1. 简单类型是按值传递的
  Java 方法的参数是简单类型的时候,是按值传递的 (pass by value)。这一点我们可以通过一个简单的例子来说明:
/* 例 1 */
/**
* @(#) Test.java
* @author fancy
*/
public class Test {
public static void test(boolean test) {
test = ! test;
System.out.println( "In test(boolean) : test = " + test);
}
public static void main(String[] args) {
boolean test = true;
System.out.println( "Before test(boolean) : test = " + test);
test(test);
System.out.println( "After test(boolean) : test = " + test);
}
}
  运行结果:
Before test(boolean) : test = true
In test(boolean) : test = false
After test(boolean) : test = true
  不难看出,虽然在 test(boolean) 方法中改变了传进来的参数的值,但对这个参数源变量本身并没有影响,即对 main(String[]) 方法里的 test 变量没有影响。那说明,参数类型是简单类型的时候,是按值传递的。以参数形式传递简单类型的变量时,实际上是将参数的值作了一个拷贝传进方法函数的,那么在方法函数里再怎么改变其值,其结果都是只改变了拷贝的值,而不是源值。 2. 什么是引用
  Java 是传值还是传引用,问题主要出在对象的传递上,因为 Java 中简单类型没有引用。既然争论中提到了引用这个东西,为了搞清楚这个问题,我们必须要知道引用是什么。
  简单的说,引用其实就像是一个对象的名字或者别名 (alias),一个对象在内存中会请求一块空间来保存数据,根据对象的大小,它可能需要占用的空间大小也不等。访问对象的时候,我们不会直接是访问对象在内存中的数据,而是通过引用去访问。引用也是一种数据类型,我们可以把它想象为类似 C 语言中指针的东西,它指示了对象在内存中的地址——只不过我们不能够观察到这个地址究竟是什么。
  如果我们定义了不止一个引用指向同一个对象,那么这些引用是不相同的,因为引用也是一种数据类型,需要一定的内存空间来保存。但是它们的值是相同的,都指示同一个对象在内存的中位置。比如
String a = "Hello ";
String b = a;
  这里,a 和 b 是不同的两个引用,我们使用了两个定义语句来定义它们。但它们的值是一样的,都指向同一个对象 "Hello "。也许你还觉得不够直观,因为 String 对象的值本身是不可更改的 (像 b = "World "; b = a; 这种情况不是改变了 "World " 这一对象的值,而是改变了它的引用 b 的值使之指向了另一个 String 对象 a)。那么我们用 StringBuffer 来举一个例子:
/* 例 2 */
/**
* @(#) Test.java
* @author fancy
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer a = new StringBuffer( "Hello ");
StringBuffer b = a;
b.append( ", World ");
System.out.println( "a is " + a);
}
}
  运行结果:
a is Hello, World
  这个例子中 a 和 b 都是引用,当改变了 b 指示的对象的值的时候,从输出结果来看,a 所指示的对象的值也改变了。所以,a 和 b 都指向同一个对象即包含 "Hello " 的一个 StringBuffer 对象。
  这里我描述了两个要点:
1. 引用是一种数据类型,保存了对象在内存中的地址,这种类型即不是我们平时所说的简单数据类型也不是类实例(对象);
2. 不同的引用可能指向同一个对象,换句话说,一个对象可以有多个引用,即该类类型的变量。
3. 对象是如何传递的呢
  关于对象的传递,有两种说法,即“它是按值传递的”和“它是按引用传递的”。这两种说法各有各的道理,但是它们都没有从本质上去分析,即致于产生了争论。   既然现在我们已经知道了引用是什么东西,那么现在不妨来分析一下对象作是参数是如何传递的。还是先以一个程序为例:
/* 例 3 */
/**
* @(#) Test.java
* @author fancy
*/
public class Test {
public static void test(StringBuffer str) {
str.append( ", World! ");
}
public static void main(String[] args) {
StringBuffer string = new StringBuffer( "Hello ");
test(string);
System.out.println(string);
}
}
  运行结果:
Hello, World!
  test(string) 调用了 test(StringBuffer) 方法,并将 string 作为参数传递了进去。这里 string 是一个引用,这一点是勿庸置疑的。前面提到,引用是一种数据类型,而且不是对象,所以它不可能按引用传递,所以它是按值传递的,它么它的值究竟是什么呢?是对象的地址。
  由此可见,对象作为参数的时候是按值传递的,对吗?错!为什么错,让我们看另一个例子:
/* 例 4 */
/**
* @(#) Test.java
* @author fancy
*/
public class Test {
public static void test(String str) {
str = "World ";
}
public static void main(String[] args) {
String string = "Hello ";
test(string);
System.out.println(string);
}
}
  运行结果:
Hello
  为什么会这样呢?因为参数 str 是一个引用,而且它与 string 是不同的引用,虽然它们都是同一个对象的引用。str = "World " 则改变了 str 的值,使之指向了另一个对象,然而 str 指向的对象改变了,但它并没有对 "Hello " 造成任何影响,而且由于 string 和 str 是不同的引用,str 的改变也没有对 string 造成任何影响,结果就如例中所示。
  其结果是推翻了参数按值传递的说法。那么,对象作为参数的时候是按引用传递的了?也错!因为上一个例子的确能够说明它是按值传递的。
  结果,就像光到底是波还是粒子的问题一样,Java 方法的参数是按什么传递的问题,其答案就只能是:即是按值传递也是按引用传递,只是参照物不同,结果也就不同。
测试一下这个 ,就会明白
public class aa {
public static void test(StringBuffer str) {
System.err.println(str);
str.append( ", world ");
System.err.println(str);
}
public static void main(String[] args) {
StringBuffer string = new StringBuffer( "Hello ") ;
System.err.println(string);
test(string);
System.out.println(string);
}
}
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