① java中什么是能够在计算机CPU上执行的二进制代码
java中的JVM是能够在计算机CPU上执行的二进制代码。
java的执行过程
Java代码需要经过编译和解释两个步骤,才在能在平台上运行。首先java语言的编译器,帮java代码编译成class的字节码,之后通过java虚拟机(JVM)来解释执行。
java代码的编译
java代码是如何编译的?
首先编译的解释:把用高级程序设计语言书写的源程序,翻译成等价的计算机汇编语言或机器语言书写的目标程序的翻译程序。编译的具体过程,可以看看《编译原理》相关的书籍。
其实java的编译过程,和通常c/c++还是不同的。
java编译后的字节码文件格式主要分为两部分:常量池和方法字节码。常量池记录的是代码出现过的所有token(类名,成员变量名等等)以及符号引用(方法引用,成员变量引用等等);方法字节码放的是类中各个方法的字节码。
Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用,也不确定程序执行过程中的内存布局,而是将些符号引用信息保留在字节码中,由解释器在运行过程中创立内存布局,然后再通过查表来确定一个方法所在的地址,这样就有效地保证了java的可移植性和安全性。
c/c++的编译,当C编译器编译生成一个对象的代码时,该代码是为在某一特定硬件平台运行而生成的。因此在编译过程中,编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量,以保证程序运行。
java虚拟机(JVM)
简单的可以这样理解它的功能:就是将java编译之后的字节码,解释成cpu能够执行的二进制代码。
JVM是一个虚构出来的计算机,是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。JVM有自己完善的硬件架构,如处理器、堆栈、寄存器等,还具有相应的指令系统。JVM的主要工作是解释自己的指令集(即字节码)并映射到本地的CPU的指令集或OS的系统调用。Java语言是跨平台运行的,其实就是不同的操作系统,使用不同的JVM映射规则,让其与操作系统无关,完成了跨平台性。JVM对上层的Java源文件是不关心的,它关注的只是由源文件生成的类文件(class file)。类文件的组成包括JVM指令集,符号表以及一些补助信息。
java虚拟机工作的原理,可以自己找一下网上的资料。大家还需要思考的问题,jvm的内存、jvm的垃圾回收(GC)、Android的朋友还要区分(Dalvik 和标准 Java 虚拟机JVM)的区别。
总结:
java代码编译之后,可以直接运行在Windows或者其它装有JVM虚拟机的系统下。而C或C++直接编译成与机器和操作系统相关的代码。所以C语言编译的程序没有跨平台性,就算没有使用到操作系统相关的API,在不同的系统下也必须重新编译才能运行。
② java入门基础知识
java入门基础知识如下:
一、JAVA运行机制。
三、JAVA程序组织形式;
Java程序是一个纯粹的面向对象的语言,因此Java程序必须以类(class)的形式存在。
类(class)是Java程序中的最小程序单位,Java程序不允许可执行语句,方法等成分独立存在,所有的程序部分都必须存放在类定义里。
一个Java源文件可以包含多个类定义,但最多只能包含一个public类定义。如果Java源文件里包含public类定义,则该源文件的文件名必须与这个public类的类名相同。
③ java是属于什么语言》
JAVA语言,就是属于混合型语言,这是属于解释型语言和编译型语言之间的一种语言。学习一门高级程序语言,很多人都推荐JAVA。JAVA能让你学习到一门高级程序语言的方方面面,但又不会造成学习曲线过于陡峭
Java语言是一个支持网络计算的面向对象程序设计语言。Java语言吸收了Smalltalk语言和C++语言的优点,并增加了其它特性,如支持并发程序设计、网络通信、和多媒体数据控制等。主要特性如下:
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。
Java语言的优良特性使得Java应用具有无比的健壮性和可靠性,这也减少了应用系统的维护费用。Java对对象技术的全面支持和Java平台内嵌的API能缩短应用系统的开发时间并降低成本。Java的编译一次,到处可运行的特性使得它能够提供一个随处可用的开放结构和在多平台之间传递信息的低成本方式。特别是Java企业应用编程接口(Java Enterprise APIs)为企业计算及电子商务应用系统提供了有关技术和丰富的类库。
1) JDBC(Java Database Connectivity)提供连接各种关系数据库的统一接口。
2) EJB(Enterprise JavaBeans)使得开发者方便地创建、部署和管理跨平台的基于组件的企业应用。
3) Java RMI(Java Remote Method Invocation)用来开发分布式Java应用程序。一个Java对象的方法能被远程Java虚拟机调用。这样,远程方法激活可以发生在对等的两端,也可以发生在客户端和服务器之间,只要双方的应用程序都是用Java写的。
4) Java IDL(Java Interface Definition Language) 提供与CORBA(Common Object Request Broker Architecture)的无逢的互操作性。这使得Java能集成异构的商务信息资源。
5) JNDI(Java Naming and Directory Interface)提供从Java平台到的统一的无逢的连接。这个接口屏蔽了企业网络所使用的各种命名和目录服务。
6) JMAPI(Java Management API)为异构网络上系统、网络和服务管理的开发提供一整套丰富的对象和方法。
7) JMS(Java Message Service)提供企业消息服务,如可靠的消息队列、发布和订阅通信、以及有关推拉(Push/Pull)技术的各个方面。
8) JTS(Java transaction Service)提供存取事务处理资源的开放标准,这些事务处理资源包括事务处理应用程序、事务处理管理及监控。
在Java技术中,值得关注的还有JavaBeans,它是一个开放的标准的组件体系结构,它独立于平台,但使用Java语言。一个JavaBean是一个满足JavaBeans规范的Java类,通常定义了一个现实世界的事物或概念。一个JavaBean的主要特征包括属性、方法和事件。通常,在一个支持JavaBeans规范的开发环境(如Sun Java Studio 和IBM VisualAge for Java)中,可以可视地操作JavaBean,也可以使用JavaBean构造出新的JavaBean。JavaBean的优势还在于Java带来的可移植性。现在,EJB (Enterprise JavaBeans) 将JavaBean概念扩展到Java服务端组件体系结构,这个模型支持多层的分布式对象应用。除了JavaBeans,典型的组件体系结构还有DCOM和CORBA,关于这些组件体系结构的深入讨论超出了本书的范围。
④ java编译器把java程序编译成虚拟机可以识别的二进制代码,称为什么
由java编译器把源文件编译成虚拟机可以识别的二进制代码称为字节码。
而字节码是由java解释器去解释执行的。