【Java】JavaSE概述

1、简介

Java SE（Java Platform, Standard Edition）是Java技术的核心平台，它提供了Java编程语言、Java虚拟机（JVM）以及Java核心类库和API。Java SE主要用于开发和部署桌面应用程序、服务器应用程序、命令行工具和嵌入式系统。

2、主要特点及概述

跨平台性：Java SE最显著的特点之一是它的“一次编写，到处运行”（Write Once, Run Anywhere）的能力。这是通过Java虚拟机（JVM）实现的，JVM可以在任何支持它的操作系统上运行Java程序。因此，Java程序可以在Windows、Linux、Mac OS X等不同的操作系统上无缝运行。
面向对象编程：Java SE是基于面向对象编程（OOP）的。它支持类、对象、继承、封装、多态等面向对象编程的核心概念。这使得Java代码更易于组织、管理和重用。
核心类库：Java SE提供了丰富的核心类库，包括Java集合框架（Collections Framework）、I/O（输入输出）类库、网络编程类库、并发编程类库等。这些类库为开发者提供了大量实用的工具和方法，使得Java编程更加高效和方便。
安全性：Java SE注重安全性，它提供了多种安全机制，如访问控制、内存管理、异常处理等。此外，Java还提供了沙箱（Sandbox）机制，可以限制Java应用程序对系统资源的访问，从而保护系统免受恶意程序的攻击。
图形用户界面（GUI）：Java SE提供了AWT（Abstract Window Toolkit）和Swing等GUI库，用于开发桌面应用程序的图形用户界面。这些库提供了丰富的控件和布局管理器，使得开发者可以轻松地创建出美观、易用的桌面应用程序。
并发编程：Java SE支持多线程并发编程，提供了强大的并发编程API，如java.util.concurrent包中的类。这些API可以帮助开发者编写高效、可伸缩的并发程序。
网络编程：Java SE提供了丰富的网络编程API，支持TCP/IP、UDP等协议。开发者可以使用Java的Socket和ServerSocket类进行网络通信，或者使用更高层次的API如RMI（Remote Method Invocation）和JAX-WS（Java API for XML Web Services）进行分布式计算和Web服务开发。
国际化与本地化：Java SE支持国际化与本地化，可以通过Locale类、ResourceBundle类等工具实现不同语言和文化背景下的程序运行。这使得Java程序能够适应全球范围内的用户需求。
Web开发支持：虽然Java SE主要用于桌面和服务器应用程序的开发，但它也提供了一些基本的Web开发支持，如Servlet API和JSP（JavaServer Pages）技术。这些技术可以用于构建简单的Web应用程序，但更复杂的Web应用通常使用Java EE（Java Platform, Enterprise Edition）进行开发。
学习与应用：Java SE是Java编程的基础，对于初学者来说，学习和掌握Java SE是入门Java编程的关键。通过深入学习Java SE的核心概念和API，可以为后续学习Java EE、Android开发等高级技术打下坚实的基础。

3、Java程序的运行过程

编写源代码：
- 使用文本编辑器（如IntelliJ IDEA、Eclipse、VS Code等）编写Java源代码，并将其保存为.java文件。
编译：
- 使用Java编译器（如javac）将.java源文件编译成字节码文件（.class文件）。
- 编译过程会对源代码进行语法检查、语义分析、注解处理等，并生成可在Java虚拟机（JVM）上运行的字节码。
类加载：
- 当Java程序启动时，JVM会创建一个类加载器（ClassLoader）树来加载所有的类。
- 类加载器负责在运行时将类的字节码文件加载到内存中，并创建对应的Class对象。
- 类加载器会按照一定的顺序加载类，通常是先由系统类加载器（AppClassLoader）加载本地路径下的类，如果找不到则由扩展类加载器（ExtClassLoader）加载，最后由启动类加载器（BootstrapClassLoader）加载JRE中的核心类。
链接：
- 链接阶段可以分为三个步骤：验证、准备和解析。
  - 验证：确保被加载的类的字节码是符合Java规范和JVM规范的。
  - 准备：为类的静态变量分配内存，并初始化为系统的初始值（如0、false、null等）。
  - 解析：把类中的符号引用转换为直接引用。
初始化：
- 为类的静态变量赋予正确的初始值，执行静态代码块。
执行：
- JVM会执行程序中的main方法，作为程序的入口点。
- JVM的解释器会将字节码翻译成当前计算机能理解的机器码并执行。
垃圾回收：
- 在Java程序执行过程中，JVM会管理内存，包括分配、使用和释放内存。
- 当一个对象不再被引用时，JVM会通过垃圾回收机制将其回收并释放内存。
程序结束：
- 当main方法执行完毕后，或者程序中的其他线程全部执行完毕，程序结束。