1 Introduction To Java

Java介于编译型语言和解释型语言之间。

• 编译型语言，如C、C++，代码是直接编译成机器码执行，但是不同的平台（x86、ARM等）CPU的指令集不同，因此，需要编译出每一种平台的对应机器码。
• 解释型语言，如Python、Ruby没有这个问题，可以由解释器直接加载源码然后运行，代价是运行效率太低。

Java是将代码编译成一种“字节码”，它类似于抽象的CPU指令，然后，针对不同平台编写虚拟机，不同平台的虚拟机负责加载字节码并执行，这样就实现了“一次编写，到处运行”的效果。当然，这是针对Java开发者而言。对于虚拟机，需要为每个平台分别开发。为了保证不同平台、不同公司开发的虚拟机都能正确执行Java字节码，SUN公司制定了一系列的Java虚拟机规范。从实践的角度看，JVM的兼容性做得非常好，低版本的Java字节码完全可以正常运行在高版本的JVM上。

Java分为三个版本：

• Java SE: Standard Edition
• Java EE: Standard Edition
• Java ME: Mircro Edition
  

Java学习路线图如下：

1. 首先要学习Java SE，掌握Java语言本身、Java核心开发技术以及Java标准库的使用；
2. 如果继续学习Java EE，那么Spring框架、数据库开发、分布式架构就是需要学习的；
3. 如果要学习大数据开发，那么Hadoop、Spark、Flink这些大数据平台就是需要学习的，他们都基于Java或Scala开发；
4. 如果想要学习移动开发，那么就深入Android平台，掌握Android App开发。

1.1 名词解释

JDK和JRE的解释：

• JDK：Java Development Kit
  • JDK将Java源码编译成Java字节码，即Java代码的开发环境
• JRE：Java Runtime Environment
  • JRE就是运行Java字节码的虚拟机，即Java代码的运行环境
    

JSR和JCP的解释

• JSR规范：Java Specification Request
  • 保证Java语言的规范性
• JCP组织：Java Community Process
  • 负责审核JSR的组织

为了保证Java语言的规范性，SUN公司搞了一个JSR规范，凡是想给Java平台加一个功能，比如说访问数据库的功能，大家要先创建一个JSR规范，定义好接口，这样，各个数据库厂商都按照规范写出Java驱动程序，开发者就不用担心自己写的数据库代码在MySQL上能跑，却不能跑在PostgreSQL上。

所以JSR是一系列的规范，从JVM的内存模型到Web程序接口，全部都标准化了。

一个JSR规范发布时，为了让大家有个参考，还要同时发布一个“参考实现”，以及一个“兼容性测试套件”：

• RI：Reference Implementation
• TCK：Technology Compatibility Kit

比如有人提议要搞一个基于Java开发的消息服务器，这个提议很好啊，但是光有提议还不行，得贴出真正能跑的代码，这就是RI。如果有其他人也想开发这样一个消息服务器，如何保证这些消息服务器对开发者来说接口、功能都是相同的？所以还得提供TCK。

通常来说，RI只是一个“能跑”的正确的代码，它不追求速度，所以，如果真正要选择一个Java的消息服务器，一般是没人用RI的，大家都会选择一个有竞争力的商用或开源产品。

1.2 Install Java

1. Oracle 官网 下载最新的稳定版JDK。
2. 运行安装Java JDK。
3. 设置环境变量：
   • 创建一个环境变量JAVA_HOME，变量值为Java JDK的安装路径（不加bin）
   • 在已存在的环境变量Path中添加%JAVA_HOME%\bin
4. 添加到环境变量后，可以在任意文件夹运行Java

在Java JDK安装目录下有很多可执行文件：

• java：这个可执行程序其实就是JVM，运行Java程序，就是启动JVM，然后让JVM执行指定的编译后的代码；
• javac：这是Java的编译器，它用于把Java源码文件（以.java后缀结尾）编译为Java字节码文件（以.class后缀结尾）；
• jar：用于把一组.class文件打包成一个.jar文件，便于发布；
• javadoc：用于从Java源码中自动提取注释并生成文档；
• jdb：Java调试器，用于开发阶段的运行调试。

1.3 Run Java Code

Java源码本质上是一个文本文件，我们需要先用javac把Hello.java编译成字节码文件Hello.class，然后，用java命令执行这个字节码文件：

public class Hello{
	public static void main(String[] args){
		System.out.println("Hello World!");
	}
}

# Compile the Java source code
$ javac Hello.java
# Execute the Java byte Code
$ java Hello

注意：

• 给虚拟机传递的参数Hello是我们定义的类名，虚拟机自动查找对应的class文件并执行。
• 在实际项目中，单个不依赖第三方库的Java源码是非常罕见的，所以，绝大多数情况下，我们无法直接运行一个Java源码文件，原因是它需要依赖其他的库。

1.4 Integrated Development Environment

使用集成开发环境IDE的好处在于，可以把编写代码、组织项目、编译、运行、调试等放到一个环境中运行，能极大地提高开发效率。IDE提升开发效率主要靠以下几点：

• 编辑器的自动提示，可以大大提高敲代码的速度；
• 代码修改后可以自动重新编译，并直接运行；
• 可以方便地进行断点调试。