「java核心原理有哪些」类是Java程序的核心和本质

博主:adminadmin 2022-11-28 09:15:10 44

本篇文章给大家谈谈java核心原理有哪些,以及类是Java程序的核心和本质对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览:

Java的核心技术什么?

第一:Java虚拟机 Java虚拟机的主要任务是装在class文件并且执行其中的字节码。Java虚拟机包含一个类装载器,它可以从程序和API中装载class文件。Java API中只有程序执行时需要的那些类才会被装载。字节码由执行引擎来执行。不同的Java虚拟机中,执行引擎可能实现得非常不同。在由软件实现的虚拟机中,最简单的执行引擎就是一次性解释字节码。另一种执行引擎更快,但是也更消耗内存,叫做"即时编译器(just-in-time compiler)"。在这种情况下,第一次被执行的字节码会被编译成本地机器代码。编译出的本地机器代码会被缓存,当方法以后被调用的时候可以重用。第三种执行引擎是自适应优化器。在这种方法里,虚拟机开始的时候解释字节码,但是会监视运行中程序的活动,并且记录下使用最频繁的代码段。程序运行的时候,虚拟机只把那些活动最频繁的代码编译成本地代码,其他的代码由于使用得不是很频繁,继续保留为字节码-由虚拟机继续解释它们。一个自适应的优化器可以使得Java虚拟机在80%~90%的时间里执行被优化过的本地代码,而只需要编译10%~20%的对性能有影响的代码。 当Java虚拟机是由主机操作系统上的软件实现的时候,Java程序通过调用本地方法(native method)和主机交互。Java中有两种方法: Java方法和本地方法。Java方法是由Java语言编写,编译成字节码文件,存储在class文件中的。本地方法是由其他语言(比如c,c++或汇编语言)编写的,编译成何处理器相关的机器代码。本地方法保存在动态链接库中,格式是各个平台专有的。运行中Java程序调用本地方法时,虚拟机装载包含这个本地方法的动态库,并调用这个方法。本地方法是联系Java程序和底层主机操作系统的连接方法。

第二:类装载器的体系结构 一个Java应用程序可以使用两种类装载器:"启动(bootstrap)"类装载器和用户定义的类装载器。启动类装载器(这是系统中唯一的)是Java虚拟机实现的一部分。启动类装载器通常使用某种默认方式从本地磁盘中装载类,包括Java API类(启动类装载器也被称为原始类装载器、系统类装载器或者默认类装载器)。 Java应用程序能够在运行时安装用户定义的类装载器,这种类装载器能够使用自定义的方式来装载类。例如,从网络下载class文件。尽管启动类装载器是虚拟机实现的本质部分,而用户定义的类装载器不是,但用户定义的类装载器能够用Java来编写,能够被编译成class文件,能够被虚拟机装载,还能够像其它对象一样实例化。 由于有用户定义类装载器,所以不必再编译的时候就知道运行中的Java应用程序中最终会加入的所有的类。用户定义的类装载器使得在运行扩展Java应用程序成为可能。当它运行时,应用程序能够解决它需要哪些额外的类,能够决定是使用一个或是更多的用户定义的类装载器来装载。由于类装载器是用Java编写的,所以用任何在Java代码中可以表述的风格来进行类装载。这些类可以通过网络下载,可以从某些数据库中获取,甚至可以动态生成。 每一个类被装载的时候,Java虚拟机都监视这个类,看到它到底是被启动类装载器还是被用户定义类装载器装载。当被装载的类引用了另外一个类时,虚拟机就会使用装载第一个类的类装载器装载引用的类。例如,如果虚拟机使用一个特定的类装载器装载Volcano这个类,它就会使用这个类装载器装载Volcano类使用的所有类。 由于Java虚拟机采取这种方式进行类的装载,所以被装载的类默认情况下只能看到被同一个类装载器装载的别的类。通过这种方法,Java的体系结构允许在一个Java应用程序中建立多个命名空间。运行时的Java程序中的每一个类装载器都有自己的命名空间。 Java应用程序可以创建多少个(或多少种)被不同的类装载器装载的类存放在不同的命名空间中,它们不能相互访问,除非应用程序显示地允许这么做。当编写一个Java应用程序的时候,从不同源文件装载的类可以分隔在不同的命名空间中。通过这种方法,就能够使用Java类装载器的体系结构来控制任何不同源文件中装载的代码之间的相互影响,特别是能够阻止恶意代码获取访问或破坏善意代码的权限。 Web浏览器是一个动态扩展的例子,Web浏览器使用用户定义的类装载器从网络下载用于Java applet的class文件。Web浏览器使用一个用来安装用户定义类装载器的Java应用程序。这个用户定义的类装载器通常被称为Java Applet类装载器,它知道如何向HTTP服务器请求class文件。Java Applet可以作为动态扩展的例子,因为Java应用程序并不知道它什么时候会开始从网络下载浏览器请求的class文件。只有当浏览器遇到有Java applet的页面时,才决定是否需要下载class文件。 Web浏览器启动的Java应用程序通常为每个提供class文件的网络地址分别创建不同的用户定义类装载器,因此,不同的用户定义类装载器装载不同来源的class文件。这就可以把它们分别放置在Java主机应用程序的不同命名空间之下。由于不同来源的Java applet文件放置在不同的命名空间中,恶意的Java applet代码就不会直接访问从别的地方下载的class文件。这就能够限制或阻止不同来源的代码之间的相互访问。

第三:Java class文件 Java class文件主要在平台无关性和网络移动性方面使Java更适合网络。它在平台无关性方面的任务是:为Java程序提供独立于底层主机平台的二进制形式的服务。这种途径途径打破了C或者C++等语言所遵循的传统,使用这些传统语言写的程序通常首先被编译,然后被连接成单独的、专门支持特定硬件平台和操作系统的二进制文件。通常情况下,一个平台上的二进制可执行文件不能在其他平台上工作。而Java class文件时可以运行在任何支持Java虚拟机的硬件平台和操作系统上的二进制文件。 当编译和连接一个C++程序时,所获得的可执行二进制文件只能在指定的硬件平台和操作系统上运行,因为这个二进制文件包含了对目标处理器的机器语言。而Java编译器把Java源文件的指令翻译成字节码,这种字节码就是Java虚拟机的"机器语言"。class文件设计得紧凑,因此它们可以快速地在网络上传送。其次,由于Java程序是动态连接和动态扩展的,class文件可以在需要的时候才下载。这个特点使得Java应用程序能够安排从网络上下载class文件的时间,从而可以最大限度地减少终端用户的等待时间。

第四:Java API Java API通过支持平台无关性和安全性,使得Java适应于网络应用。Java API是运行库的集合,它提供了一套访问主机系统资源的标准方法。运行Java程序时,虚拟机装载程序的class文件所使用的Java API class文件。所有被装载的class文件(包括从应用程序中和从Java API中提取的)和所有已经装载的动态库(包含本地方法)共同组成了再Java虚拟机上运行的整个程序。 在一个平台能偶支持Java程序以前,必须在这个特定平台上明确地实现API的功能。为访问主机上的本地资源,Java API调用了本地方法。由于Java API class文件调用了本地方法,Java程序就不需要再调用它们了。通过这种方法,Java API class文件为底层主机提供了具有平台无关性、标准接口的Java程序。对Java程序而言,无论平台内部如何,Java API都会有同样的表现和可预测的行为。正是由于在每个特定的主机平台上明确地实现了Java虚拟机和Java API,因此,Java程序自身就能够成为具有平台无关性的程序。 Java API在Java安全性模型方面也有贡献。当Java API的方法进行任何有潜在危险的操作(比如进行本地磁盘写操作)之前,都会通过查询访问控制器来检验是否得到了授权。访问控制器是一个类,该类用来执行栈检验,已决定是否允许某种操作。

北大青鸟java培训:Java并发编程:核心理论?

并发编程是Java程序员最重要的技能之一,也是最难掌握的一种技能。

它要求编程者对计算机最底层的运作原理有深刻的理解,同时要求编程者逻辑清晰、思维缜密,这样才能写出高效、安全、可靠的多线程并发程序。

电脑培训发现本系列会从线程间协调的方式(wait、notify、notifyAll)、Synchronized及Volatile的本质入手,详细解释JDK为我们提供的每种并发工具和底层实现机制。

在此基础上,我们会进一步分析java.util.concurrent包的工具类,包括其使用方式、实现源码及其背后的原理。

本文是该系列的第一篇文章,是这系列中最核心的理论部分,之后的文章都会以此为基础来分析和解释。

关于java并发编程及实现原理,还可以查阅《Java并发编程:Synchronized及其实现原理》。

一、共享性数据共享性是线程安全的主要原因之一。

如果所有的数据只是在线程内有效,那就不存在线程安全性问题,这也是我们在编程的时候经常不需要考虑线程安全的主要原因之一。

但是,在多线程编程中,数据共享是不可避免的。

最典型的场景是数据库中的数据,为了保证数据的一致性,我们通常需要共享同一个数据库中数据,即使是在主从的情况下,访问的也同一份数据,主从只是为了访问的效率和数据安全,而对同一份数据做的副本。

我们现在,通过一个简单的示例来演示多线程下共享数据导致的问题。

二、互斥性资源互斥是指同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。

我们通常允许多个线程同时对数据进行读操作,但同一时间内只允许一个线程对数据进行写操作。

所以我们通常将锁分为共享锁和排它锁,也叫做读锁和写锁。

如果资源不具有互斥性,即使是共享资源,我们也不需要担心线程安全。

例如,对于不可变的数据共享,所有线程都只能对其进行读操作,所以不用考虑线程安全问题。

但是对共享数据的写操作,一般就需要保证互斥性,上述例子中就是因为没有保证互斥性才导致数据的修改产生问题。

java的核心技术有哪些

第一:Java虚拟机 Java虚拟机的主要任务是装在class文件并且执行其中的字节码。

第二:类装载器的体系结构 一个Java应用程序可以使用两种类装载器:"启动(bootstrap)"类装载器和用户定义的类装载器。

第三:Java class文件 Java class文件主要在平台无关性和网络移动性方面使Java更适合网络。

第四:Java API Java API通过支持平台无关性和安全性,使得Java适应于网络应用。

java两种核心机制是什么?

Java中有两种核心机制:Java虚拟机(Java Virtual Machine)、垃圾收集机制(Garbage collection)

一、核心机制之Java虚拟机

① Java虚拟机可以理解成一个以字节码为机器指令的CPU

② 对于不同的运行平台,有不同的虚拟机

③ Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别,能够很好的实现跨平台

二、核心机制之垃圾收集

Java的内存管理实际上就是对象的管理,其中包括对象的分配和释放。

分配对象使用new关键字;释放对象时,只要将对象所有引用赋值为null即可。对于GC来说,当程序员创建对象时,GC就开始监控这个对象的地址、大小以及使用情况。通常,GC采用有向图的方式记录和管理堆(heap)中的所有对象,通过这种方式确定哪些对象是“可达的”,哪些对象是“不可达的”,当GC确定一些对象为“不可达”时,GC就有责任回收这些内存空间

因此,当GC运行时间较长时,用户能够感到Java程序的停顿,另一方面,如果GC运行时间太短,则可能对象回收率太低,这意味着还有很多应该回收的对象没有被回收,这即要求我们在设计GC时要均衡效率。

Java的核心技术有哪些?

java学习中的13个核心技术分享给你

1. JDBC(Java Database Connectivity):

JDBC API为访问不同的数据库提供了一种统一的途径象ODBC一样,JDBC对开发者屏蔽了一些细节问题,另外JDCB对数据库的访问也具有平台无关性。

2. JNDI(Java Name and Directory Interface):

JNDI API被用于执行名字和目录服务。它提供了一致的模型来存取和操作企业级的资源如DNS和LDAP,本地文件系统或应用服务器中的对象。

3. EJB(Enterprise JavaBean):

J2EE技术之所以赢得媒体广泛重视的原因之一就是EJB。它们提供了一个框架来开发和实施分布式商务逻辑,由此很显著地简化了具有可伸缩性和高度复杂的企业级应用的开发。EJB规范定义了EJB组件在何时如何与它们的容器进行交互作用。容器负责提供公用的服务,例如目录服务、事务管理、安全性、资源缓冲池以及容错性。但这里值得注意的是EJB并不是实现J2EE的唯一途径。正是由于J2EE的开放性使得有的厂商能够以一种和EJB平行的方式来达到同样的目的。

4. RMI(Remote Method Invoke):

正如其名字所表示的那样,RMI协议调用远程对象上方法。它使用了序列化方式在客户端和服务器端传递数据。RMI是一种被EJB使用的更底层的协议。

5. Java IDL/CORBA:

在Java IDL的支持下开发人员可以将Java和CORBA集成在一起。他们可以创建Java对象并使之可在CORBA ORB中展开,或者他们还可以创建Java类并作为和其它ORB一起展开的CORBA对象的客户。后一种方法提供了另外一种途径通过它Java可以被用于将你的新的应用和旧的系统相集成。

6. JSP(Java Server Pages):

JSP页面由HTML代码和嵌入其中的Java代码所组成。服务器在页面被客户端所请求以后对这些Java代码进行处理,然后将生成的HTML页面返回给客户端的浏览器。

7. Java Servlet:

Servlet是一种小型的Java程序,它扩展了Web服务器的功能。作为一种服务器端的应用,当被请求时开始执行,这和CGI Perl脚本很相似。Servlet提供的功能大多与JSP类似,不过实现的方式不同。JSP通常是大多数HTML代码中嵌入少量的Java代码,而servlets全部由Java写成并且生成HTML。

8. XML(Extensible Markup Language):

XML是一种可以用来定义其它标记语言的语言。它被用来在不同的商务过程中共享数据。

XML的发展和Java是相互独立的,但是它和Java具有的相同目标正是平台独立性。通过将Java和XML的组合,您可以得到一个完美的具有平台独立性的解决方案。

9. JMS(Java Message Service):

MS是用于和面向消息的中间件相互通信的应用程序接口(API)。它既支持点对点的域,有支持发布/订阅(publish/subscribe)类型的域,并且提供对下列类型的支持:经认可的消息传递,事务型消息的传递,一致性消息和具有持久性的订阅者支持。JMS还提供了另一种方式来对您的应用与旧的后台系统相集成。

10. JTA(Java Transaction Architecture):

JTA定义了一种标准的API,应用系统由此可以访问各种事务监控。

11. JTS(Java Transaction Service):

JTS是CORBA OTS事务监控的基本的实现。JTS规定了事务管理器的实现方式。该事务管理器是在高层支持Java Transaction API (JTA)规范,并且在较底层实现OMG OTS specification的Java映像。JTS事务管理器为应用服务器、资源管理器、独立的应用以及通信资源管理器提供了事务服务。

12. JavaMail:

JavaMail是用于存取邮件服务器的API,它提供了一套邮件服务器的抽象类。不仅支持SMTP服务器,也支持IMAP服务器。

13. JAF(JavaBeans Activation Framework):

JavaMail利用JAF来处理MIME编码的邮件附件。MIME的字节流可以被转换成Java对象或者转换自Java对象。大多数应用都可以不需要直接使用JAF。

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The End

发布于:2022-11-28,除非注明,否则均为首码项目网原创文章,转载请注明出处。