01-java技術體系基礎

時間 2019-11-17

標籤 java 技術體系基礎欄目 Java 简体版

原文原文鏈接

java體系基礎

理論

編程語言:

系統級: C, C++, go, erlang ...
應用級: C#, Java, Python, Perl, Ruby, php
- 虛擬機: jvm(java虛擬機), pvm(python的虛擬機)
- 動態網站: asp, .net, jsp, php

動態網站:
客戶端動態: 數據處理在客戶端進行, 早期是這樣實現, 但很是不安全, 如今基本已經廢棄.
服務器動態: 用CGI協議將要處理的程序轉交給語言運行。
* CGI的部分實現:
- webapp server:
  - jsp: tomcat, jboss, jetty
  - php: php-fpm
java編程語言

SUN公司開發並開源
做者: James Gosling
項目: Green Project
原名: Oak
改名: 1995年改名爲java, 在SunWorld大會正式發佈Java 1.0版本
特性: Write Once、Run Anywhere, 翻譯過來就是一次編寫, 處處運行。
java的歷史
- 1995: java 1.0
- 1996: JDK(Java Development Kit, 翻譯java開發工具箱), 包含一個JVM(SUN Classic VM,經典的jvm), 當時的jvm是純解釋運行,因此性能很是低。
- 1997: SUN發佈jdk 1.1
- 1997: JDK 1.2
  - SUN把java技術分拆爲三個方向:
    - J2SE: Standard Edition
    - J2EE: Enterprise Edition
    - J2ME: Mobile Edition
  - 表明性技術: EJB, JAVA Plug-in, Swing, JIT編譯器(即時編譯器)
- 1999：HotSpot虛擬機
- 2000：JDK 1.3
- 2002: JDK 1.4, 此時jdk變得很是成熟了
- 2006: Sun開源了java技術, 遵循GPL規範, 並創建了OpenJDK組織管理此些代碼;
- 2007: 發佈JDK 1.7, 里程碑
java虛擬機: JRockit, HotSpot;
Java體系結構:
- java編程語言
- Java Class文件格式
- Java API
- Java VM
java的執行流程:
- .java: java的源代碼
- .class: java的類文件, 類文件必須遵循必定的規範, 使得編譯好的文件能在遵循規範的機器上運行, 最終都要在jvm上運行
- java代碼編譯過程php
  1. 首先 *.java 源碼通過預先編譯後, 會變爲 *.class 文件。
  2. *.class 文件運行若是須要調用其餘的類文件，好比上圖, 1.class, 2.class就會加載進來一塊兒運行。
- jvm的核心組成部分:
  - Class Loader
  - 執行引擎html
  - 如圖前端
    1. Class Loader, 類加載器先加載須要執行的程序類文件(須要預先編譯好)和Java API的類文件。
    2. 執行引擎就在操做系統上執行Class Loader加載的類文件。
Java編程語言的特性:
- 面向對象、多線程、結構化錯誤處理
- 垃圾手機、動態連接、動態擴展
- GC: 垃圾回收器, 主要面向堆內存空間中的垃圾回收
三個技術流派
- J2SE ==> Java 2 SE, java標準版
- J2EE ==> Java 2 EE, java企業版
- J2ME ==> Java 2 ME, java微縮版

jdk 1.5包含的技術

Java Language: JAVA語言
Dewelopment Tools & APIs: 開發工具和API
- java: java語言
- javac: java語言編譯器
- javadoc: java文檔，支持從程序源代碼中抽取類、方法、成員等註釋造成一個和源代碼配套的API幫助文檔。
- apt: 源代碼文件進行檢測找出其中的annotation後, 使用annotation processors來處理annotation。而annotation processors使用了一套反射API並具有對JSR175規範的支持。
- jar: java歸檔命令
Deployment Technologles: 部署技術
- Deployment, 冷部署
- Java Web Start, 經過web頁面部署
- Java Plug-in, 經過java插件部署
User Interface Toolkits: 用戶接口工具箱
Integration Libraries: 集成庫
Other Base Libraries: 其餘基本庫
lang & util Base Libraries: 語言工具基本庫
Java Virtual Machine: Java虛擬機
- Java Hotspot Client Compiler
- Java Hotspot Server Compiler
- jvm支持混合模式, 既是客戶端又是服務端
JDK與JRE
- JDK包含jre, 但jre不包含JDK
- JRE沒有Java Language和Dewelopment Tools & APIs
- JRE僅負責運行JAVA代碼
- JDK調試開發java代碼

JVM運行時區域, 運行爲多線程

方法區: 線程共享, 用於存儲被虛擬機加載的類信息、變量、靜態變量等; 該方法區的變量是持久代的, 也就是隨着進程的生命週期而結束。
堆: java堆是jvm所管理的內存中最大的一部分, 也就是GC管理的主要區域; 主流的算法都基於分代收集方式進行, 新生代和老年代, 線程共享;
Java棧:
- 線程私有, 存放線程本身的局部變量等信息;
- 線程私有, 生命週期與線程相同, 因此線程啓動就自動爲其建立一個棧, 只不過虛擬機棧描述的是java方法執行內存模型, 說白了就是每一個方法被執行時, 都會給其建立一個棧針, 用於存儲線程本身的局部變量, 操做數, 動態鏈接, 方法出口等等;
PC寄存器(Program Counter Register)
- PC寄存器也稱程序計數器, 這段空間是一段很是小的內存空間, 它的主要做用能夠看做是當前線程所執行字節碼行號的指示器。例如計算機執行任何一個程序時, 一段代碼有N個指令, CPU取一條指令運行一條指令, 那麼CPU必須有條指針是指向這條指令的, 而這個指針就在CPU的寄存器中, 裏面保留了下一次我應該運行代碼或指令所在內存空間的地址。這段空間就叫指針寄存器; 對於java 而言, 它是運行在虛擬機上的, 因此它須要本身組織一段內存空間, 爲每一個線程在其jvm內部維持其程序計數器。因此說程序計數器是每一個線程都獨佔的。
- 它是一個很小的內存空間, 裏面保留了當前線程已經運行到的指針的行號(或者下一行)。
- 線程獨佔的內存空間。
本地方法棧: 用於在哪一個主機上實行的特有方法的, 因此具體的方法是依賴於平臺的。
每一個線程都有本身獨佔的部分, 和共享的部分。

JAVA 2 EE包含:

JAVA 2 SE
Servlet、JSP、EJB、JMS、JMX、JavaMail
- Servlet: 用在server端的應用程序, 能夠經過CGI協議或其餘協議與前端進行數據交互。
Servlet Contaier工做方式: Servlet容器, Servlet是一個類
- println('<\h1>')
- html標籤要硬編碼在應用程序中; 後來出現jsp, jsp就簡化了程序員要硬編碼html的問題。

JSP的工做方式:java

<html>
<body>
  <h1> .. </h1>
<%
  內部java代碼
%>
</body>
</html>

# jsp工做在Servlet的前端, 這樣程序員在調用Servlet的時候就不用本身硬編碼寫html了。
# jsp能讓java代碼內嵌在html中

JDK只提供了java 2 SE的標準實現
Web Container: 由三部分構成
- JDK
- Servlet
- JSP
- 其中Servlet和jsp是一種規範, JDK是SUM開源。
Web Container的實現
- 實現: 就是將JDK、Servlet, JSP組織在一塊兒
- 商業實現:
  - WebSphere: IBM 企業級EE容器
  - WebLogic: (BEA --> Oracle)
  - Oc4j
  - Glassfish
  - Geronimo
  - JOnAS
  - JBoss
- 開源實現
  - tomcat
  - jetty
  - resin
三種開源實現的對比
- 對比的版本tomcat 7, Jetty 7, Resin 3.1 - Compiler
- tomcat:
  1. 能夠作爲獨立的服務器運行。內置web server
  2. 支持遠程部署及管理。
  3. 徹底開源
  4. 編譯全部Jsp, 大約須要8s左右。
- jetty: 輕量級web容器
- resin: 高性能J2EE Application server
  - 能夠拿來學習或作開源項目能夠, 但不容許作商業項目