Java基础核心概念与面试题解析：从环境配置到语言特性

Java概述

何为编程

编程是指利用特定的程序设计语言编写代码，以指导计算机解决特定问题并获取预期结果的过程。

为了让计算机理解人类意图，必须将解决问题的思路、方法及手段转化为计算机可识别的形式，使其能按指令逐步执行任务。这种人与计算机之间的交互过程即定义为编程。

什么是Java

Java是一种面向对象的编程语言，它吸收了C++的优点，同时摒弃了C++中复杂的多继承和指针等概念，从而兼具功能强大与简单易用的特点。作为静态面向对象编程的代表，Java完美实现了面向对象理论，支持程序员以优雅的方式处理复杂编程任务。

jdk1.5之后的三大版本

Java SE（J2SE，Java 2 Platform Standard Edition，标准版）

Java SE旧称J2SE，支持在桌面、服务器、嵌入式及实时环境中开发和部署Java应用程序。

它包含支持Java Web服务开发的类，并为Java EE和Java ME提供基础支撑。

Java EE（J2EE，Java 2 Platform Enterprise Edition，企业版）

Java EE旧称J2EE，旨在帮助开发和部署可移植、健壮、可扩展且安全的服务器端Java应用程序。

Java EE构建于Java SE之上，提供Web服务、组件模型、管理及通信API，用于实现企业级面向服务体系结构（SOA）和Web2.0应用程序。2018年2月，Eclipse宣布将JavaEE正式更名为JakartaEE。

Java ME（J2ME，Java 2 Platform Micro Edition，微型版）

Java ME旧称J2ME，为移动设备和嵌入式设备（如手机、PDA、机顶盒和打印机）提供健壮灵活的应用运行环境。Java ME包含灵活的用户界面、健全的安全模型、多种内置网络协议以及对联网和离线应用的丰富支持。基于Java ME规范的应用程序只需编写一次，即可适配多种设备并利用本机功能。

JVM、JRE和JDK的关系

JVM

Java虚拟机（JVM）是Java程序运行的环境。由于不同平台拥有各自的虚拟机实现，Java语言得以实现跨平台运行。

JRE

Java运行环境（JRE）包含Java虚拟机及运行Java程序所需的核心类库。核心类库主要指java.lang包，内含基本数据类型、数学函数、字符串处理、线程及异常处理等系统必需类，默认加载该包。

若仅需运行已开发好的Java程序，计算机中安装JRE即可满足需求。

JDK

Java开发工具包（JDK）供Java开发人员使用，内含Java开发工具及JRE。因此安装JDK后无需单独安装JRE。其开发工具包括编译工具（javac.exe）、打包工具（jar.exe）等。

JVM&JRE&JDK关系图

什么是跨平台性？原理是什么

跨平台性指Java程序经一次编译后，可在多个系统平台上运行。

其实现原理在于Java程序通过Java虚拟机在系统平台上运行，只要目标系统安装了对应的Java虚拟机，即可运行Java程序。

Java语言有哪些特点

简单易学：Java语法与C语言和C++语言非常接近。

面向对象：支持封装、继承和多态三大特性。

平台无关性：通过Java虚拟机实现平台无关性。

支持网络编程：Java设计初衷即简化网络编程，因此支持网络编程且使用便捷。

支持多线程：多线程机制允许应用程序在同一时间并行执行多项任务。

健壮性：依靠强类型机制、异常处理及自动垃圾收集等特性保障程序健壮性。

安全性：Java语言具备较高的安全机制。

什么是字节码？采用字节码的最大好处是什么

字节码：Java源代码经虚拟机编译器编译后生成的文件（扩展名为.class），它不面向特定处理器，仅面向虚拟机。

采用字节码的好处：

Java通过字节码方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题，同时保留了解释型语言的可移植性。因此Java程序运行高效，且由于字节码不针对特定机器，Java程序无需重新编译即可在不同计算机上运行。

先看下java中的编译器和解释器：

Java引入虚拟机概念，在机器和编译程序间增加一层抽象的虚拟机器。该虚拟机器在任何平台上为编译程序提供统一接口。编译程序只需面向虚拟机生成其可理解的代码，再由解释器将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行。在Java中，供虚拟机理解的代码称为字节码（即.class文件），它不面向特定处理器，仅面向虚拟机。各平台解释器虽不同，但实现的虚拟机相同。Java源程序经编译器编译为字节码后，由虚拟机解释执行，虚拟机将每条字节码送给解释器，解释器将其翻译为特定机器上的机器码并在该机器上运行，这体现了Java编译与解释并存的特点。

Java源代码---->编译器---->jvm可执行的Java字节码(即虚拟指令)---->jvm---->jvm中解释器----->机器可执行的二进制机器码---->程序运行。

什么是Java程序的主类？应用程序和小程序的主类有何不同？

一个程序可包含多个类，但仅有一个主类。在Java应用程序中，主类指包含main()方法的类；而在Java小程序中，主类是继承自系统类JApplet或Applet的子类。应用程序的主类不一定是public类，但小程序的主类必须是public类。主类是Java程序执行的入口点。

Java应用程序与小程序之间有那些差别？

简言之，应用程序从主线程启动（即main()方法）；Applet小程序无main方法，主要嵌入浏览器页面运行（通过调用init()线程或run()启动），其嵌入浏览器的特性类似于Flash小游戏。

Java和C++的区别

两者均为面向对象语言，支持封装、继承和多态。

Java不提供指针直接访问内存，使程序内存更加安全。

Java类仅支持单继承，而C++支持多重继承。

虽然Java类不可多继承，但接口支持多继承。

Java具备自动内存管理机制，无需程序员手动释放无用内存。

Oracle JDK 和 OpenJDK 的对比

Oracle JDK版本每三年发布一次，而OpenJDK版本每三个月发布一次。

OpenJDK是一个完全开源的参考模型，而Oracle JDK是OpenJDK的一个实现，并非完全开源。

Oracle JDK比OpenJDK更稳定。两者代码几乎相同，但Oracle JDK包含更多类及错误修复。若开发企业或商业软件，建议选择Oracle JDK，因其经过彻底测试且稳定。尽管有人反馈使用OpenJDK时可能遇到应用崩溃问题，但切换至Oracle JDK通常可解决。

在响应性和JVM性能方面，Oracle JDK相比OpenJDK提供更好性能。

Oracle JDK不为即将发布的版本提供长期支持，用户需通过更新至最新版本来获取支持。

Oracle JDK依据二进制代码许可协议获得许可，而OpenJDK依据GPL v2许可获得许可。

原文链接：https://blog.csdn.net/ThinkWon/article/details/104390612

总结

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