课程简介
Java丰富的类库和框架
Java有一套庞大的标准类库(Java SE
API),涵盖了从基本的数据结构操作到复杂的网络通信、文件处理等各个方面。例如,Java的集合框架(Collections
Framework)提供了各种数据结构,如ArrayList、HashMap等。ArrayList可以方便地存储和操作动态大小的数组,HashMap可以高效地存储和检索键
- 值对。在处理文件输入输出时,Java提供了一系列的类,如File、BufferedReader等,可以轻松地读取和写入文件内容
对于图形用户界面(GUI)开发,Java提供了JavaFX和Swing等库。JavaFX可以用于创建现代、富媒体的用户界面,具有良好的跨平台性能;Swing则是一个成熟的GUI库,有大量的组件和布局管理器可供选择,方便开发人员快速构建各种界面风格的应用程序。
Java还有许多优秀的开源框架。以Spring框架为例,它是一个用于构建企业级Java应用的一站式解决方案。Spring提供了依赖注入(DI)和面向切面编程(AOP)等核心功能。在一个Web服务应用中,通过Spring的依赖注入,可以轻松地管理各种组件之间的依赖关系,使得代码的耦合度降低,易于测试和维护。SpringMVC是Spring框架中的一个模块,用于构建基于模型
- 视图 - 控制器(MVC)模式的Web应用,它可以帮助开发人员快速搭建具有良好架构的Web应用,提高开发效率。
Java 的反射机制
Java 的平台无关性主要是通过 Java 虚拟机(JVM)和字节码来实现的
编译过程产生中间代码:当使用 Java 编译器(javac)编译 Java
源文件(.java)时,它会生成字节码文件(.class)。字节码是一种中间形式的代码,它不是特定于某一种机器的机器语言。例如,一个简单的HelloWorld.java文件经过编译后会生成HelloWorld.class字节码文件。字节码包含了
Java 类的结构、方法、变量等信息,这些信息以一种统一的格式存储,与具体的硬件和操作系统无关。
字节码的统一标准:Java
字节码有一套严格的规范,无论在何种操作系统或硬件平台上编译生成的字节码文件,其格式和内容遵循相同的标准。这就好比是一份用通用语言书写的
“设计图纸”,只要按照这个标准生成字节码,就可以在任何支持 Java 的环境中使用。
Java 虚拟机(JVM)
解释执行字节码:JVM 是 Java 平台无关性的核心组件。它负责执行字节码文件。在不同的操作系统(如 Windows、Linux、macOS 等)和硬件平台上,都有对应的 JVM 实现。当运行一个 Java 程序时,JVM 会读取字节码文件,并将其逐行解释执行或者通过即时编译器(JIT)将字节码编译为本地机器语言后再执行。例如,在 Windows 系统上运行的 JVM 和在 Linux 系统上运行的 JVM 都能够理解字节码文件中的指令,尽管它们运行在不同的操作系统环境中。
解释执行字节码:JVM 是 Java 平台无关性的核心组件。它负责执行字节码文件。在不同的操作系统(如 Windows、Linux、macOS 等)和硬件平台上,都有对应的 JVM 实现。当运行一个 Java 程序时,JVM 会读取字节码文件,并将其逐行解释执行或者通过即时编译器(JIT)将字节码编译为本地机器语言后再执行。例如,在 Windows 系统上运行的 JVM 和在 Linux 系统上运行的 JVM 都能够理解字节码文件中的指令,尽管它们运行在不同的操作系统环境中。