Java学习（四）

前言

之前，我们学会了在cmd命令行里面执行我们Java的第一个Java语言编程，在我们将java程序执行出来的那一刻，是否在心底有一种莫名的高兴。今天我们就来看看学习java的一些个人建议、java的运行过程java虚拟机（JVM）及java跨平台原理。

Java编程规范（命名的规则）

编程规范是对编程的一种约定，主要作用是增强代码的可读性和可维护性，便于代码重用。
首先要求程序中的各个要素都遵守命名规则，然后在编码中严格按照编码格式编写代码。命名规则包括以下几点。

• 程序最开始编写导入包和类语句，即 import 语句。import 语句可以有多行，编写完 import 语句后空一行。
• 定义 public 类，顶格书写。类的主体左括号“{”不换行书写，右括号“}”顶格书写。
• 定义 public 类中的变量，缩进书写。
• 定义方法用缩进书写，方法的左括号“{”不换行书写，右括号“}”和方法首行第一个字符对齐。方法体要再次缩进书写，最后一个变量定义和第一个方法定义之间、方法和方法之间最好空一行。

另外，编码格式规定如下。

• 程序最开始编写导入包和类语句，即 import 语句。import 语句可以有多行，编写完 import 语句后空一行。
• 定义 public 类，顶格书写。类的主体左括号“{”不换行书写，右括号“}”顶格书写。
• 定义 public 类中的变量，缩进书写。
• 定义方法用缩进书写，方法的左括号“{”不换行书写，右括号“}”和方法首行第一个字符对齐。方法体要再次缩进书写，最后一个变量定义和第一个方法定义之间、方法和方法之间最好空一行。

提示：方法调用名和紧跟在其后的左括号“(”无空格，该左括号和其后的标识符之间无空格。多个参数之间的逗号和前一个参数紧靠，与后一个参数空一格。

Java的运行过程

万事知其然，要知其所以然，所以本节带大家来详细了解一下 Java

图 1 Java程序运行流程

字节码文件是一种和任何具体机器环境及操作系统环境无关的中间代码。是一种二进制文件，是 Java 源文件由 Java 编译器编译后生成的目标代码文件。
Java 解释器负责将字节码文件翻译成具体硬件环境和操作系统平台下的机器代码，以便执行。因此 Java 程序不能直接运行在现有的操作系统平台上，它必须运行在被称为 Java 虚拟机的软件平台之上。
在运行 Java 程序时，首先会启动 JVM，然后由它来负责解释执行 Java 的字节码程序，并且 Java 字节码程序只能运行于 JVM 之上。这样利用 JVM 就可以把 Java 字节码程序和具体的硬件平台以及操作系统环境分隔开来，只要在不同的计算机上安装了针对特定平台的 JVM，Java 程序就可以运行，而不用考虑当前具体的硬件平台及操作系统环境，也不用考虑字节码文件是在何种平台上生成的。
JVM 是 Java 平台架构的基础，Java 的跨平台特性正是通过在 JVM 中运行 Java 程序实现的。

图 2 JVM工作方式

Java 语言这种“一次编写，到处运行”的方式，有效地解决了目前大多数高级程序设计语言需要针对不同系统来编译产生不同机器代码的问题，即硬件环境和操作平台的异构问题，大大降低了程序开发、维护和管理的开销。
不同操作系统之上的 JVM 是不同的Linux平台，反之亦然。

Java虚拟机（JVM）及Java跨平台原理

Java 是一种简单的，面向对象的，适用于网络应用的，平台无关的，解释的，健壮的，安全的，结构自然的，可移植的，高性能的，多线程的，动态的语言。
就单从平台无关这一点上面来说，就已经超越 C/ 一大截了。就比如说我们在 Windows 下面写出来的一段 Java 程序，换成 ，macOS 系统里面，一样可以正常运行并且输出相同的结果，但是这一点，换成 C/C++ 却很难办到。那么跨平台的特性，就是 JVM 决定的了。

Java 虚拟机（Java Virtual Machine，简称 JVM）
上面的解释看不懂也比较正常，本来不想把专业解释放上来的，想了想还是算了，毕竟还是要让大家对 JVM 有一点详细的认识。如果看不懂专业解释的话，我就用大白话给大家说：

而且，如图 3 所示，JVM 分为很多个系统版本的，你编写好的 Java 程序，无论到哪个平台上，Windows 也好，Linux 也好，macOS 也好，只需要找到 JVM，便可以成功编译和执行。也就是说，只要在不同平台上安装对应的 JVM，就可以运行字节码文件，运行我们编写的 Java 程序。所以这也就是 Java 跨平台性良好，平台无关特性的来历。

JVM 是一个“桥梁”，是一个“中间件”，是实现跨平台的关键，Java 代码首先被编译成字节码文件，再由 JVM 将字节码文件翻译成机器语言，从而达到运行 Java 程序的目的。

所以，运行 Java 程序必须有 JVM 的支持，因为编译的结果不是机器码，必须要经过 JVM 的再次翻译才能执行。即使你将 Java 程序打包成可执行文件（例如 .exe），仍然需要JVM的支持。

图 3 JVM 实现跨平台

关于JVM的执行效率

Java 推出的前几年，人们有不同的看法，解释字节码肯定比全速运行机器码慢很多，牺牲性能换来跨平台的优势是否值得？
然而，JVM 有一个选项，可以将使用最频繁的字节码翻译成机器码并保存，这一过程被称为即时编译。这种方式确实很有效，致使微软的 .NET 平台也使用了虚拟机。

但是，Java 毕竟有一些 C/C++ 没有的额外的开销，关键应用程序速度较慢。比如 Java 采用了与平台无关的绘图方式，GUI 程序（客户端程序）执行要慢；虚拟机启动也需要时间。

客户端市场的折戟

Java 的 GUI 库称不上出色，界面不算友好，大部分用户不太习惯；Java 的客户端资源消耗也比较大，大数据
更加不能接受的是，微软因自身利益和 SUN 分家后，Windows 便不再预装 JVM 了，用户安装你的程序之前，必须要安装 JVM 并正确设置，你可以要求普通用户安装你的软件，但是你能期望他了解 JVM 的有关知识并正确安装设置吗？

所以，直接投放市场的面向普通用户的客户端程序，用 Java 开发的很少，大部分 Java 开发的客户端是给企业内部员工使用，员工领到电脑时，技术部已经给配置好了。如果你希望从事客户端开发，建议学习 C/C++ 和 .NET，它们在 Window 客户端开发方面有较大的优势。

Java中JVM、JRE和JDK三者有什么区别和联系？

那现在为你们整理一下三者的关系和区别吧：

• JDK（Java Development Kid，Java 开发开源工具包），是针对 Java 开发人员的产品，是整个 Java 的核心，包括了 Java 运行环境 JRE、Java 工具和 Java 基础类库。

• JRE（Java Runtime Environment，Java 运行环境）是运行 JAVA 程序所必须的环境的集合，包含 JVM 标准实现及 Java 核心类库。

• JVM（Java Virtual Machine，Java 虚拟机）是整个 Java 实现跨平台的最核心的部分，能够运行以 Java 语言写作的软件程序。

  ​

由图中可以看出以下几点：

• JDK=JRE+多种Java开发工具
• JRE=JVM+各种类库
• 这三者的关系是一层层的嵌套关系。JDK>JRE>JVM

PS：附上java和C、C++的一部分区别

1. C++ 支持指针，而 Java 没有指针的概念。
2. C++ 支持多继承，而 Java 不支持多重继承，但允许一个类实现多个接口。
3. Java 是完全面向对象的语言，并且还取消了 C/C++ 中的结构和联合，使编译程序更加简洁
4. Java 自动进行无用内存回收操作，不再需要程序员进行手动删除，而 C++ 中必须由程序释放内存资源，这就增加了程序员的负担。
5. Java 不支持操作符重载，操作符重载则被认为是 C++ 的突出特征。
6. Java 允许预处理，但不支持预处理器功能，所以为了实现预处理，它提供了引入语句（import），但它与 C++ 预处理器的功能类似。
7. Java 不支持缺省参数函数，而 C++ 支持 。
8. C 和 C++ 不支持字符串变量，在 C 和 C++ 程序中使用“Null”终止符代表字符串的结束。在 Java 中字符串是用类对象（String 和 StringBuffer）来实现的
9. goto 语句是 C 和 C++ 的“遗物”，Java 不提供 goto 语句，虽然 Java 指定 goto 作为关键字，但不支持它的使用，这使程序更简洁易读。
10. Java 不支持 C++ 中的自动强制类型转换，如果需要，必须由程序显式进行强制类型转换。

，Java 不提供 goto 语句，虽然 Java 指定 goto 作为关键字，但不支持它的使用，这使程序更简洁易读。
10. Java 不支持 C++ 中的自动强制类型转换，如果需要，必须由程序显式进行强制类型转换。