Java概述

硬件和软件

硬件（Hardware）

硬件指的是计算机系统中的物理装置，包括计算机本身及其所有可触及的部件
软件是指计算机上运行的各种程序和相关的数据，它们使硬件能够完成各种任务。软件可以分为两大类：

计算机编程语言

编写计算机程序的形式化语言，它允许程序员定义计算机应执行的操作

低级语言：更接近于机器语言，通常直接操作硬件或内存。
- 机器语言（Machine Language）：由二进制代码组成，是计算机可以直接执行的语言。
- 汇编语言（Assembly Language）：一种低级编程语言，与机器语言非常接近，但使用助记符代替数字编码。
高级语言：更加抽象，易于人类理解，需要通过编译器或解释器转换为机器语言。

Java语言

Java是一种广泛使用的面向对象的编程语言，由Sun Microsystems公司在1995年推出，并在2009年被甲骨文公司（Oracle）收购后继续发展。Java的设计目标是具有高度的可移植性、安全性和可靠性，其口号“一次编写，到处运行”体现了这一点，意味着用Java编写的程序可以在支持Java的所有平台上运行，无需重新编译。

Java的主要特性

简单性：Java设计成易于使用，以让更多的开发者能够快速上手。
面向对象：Java是一个面向对象的语言，几乎所有代码都写在类里面。它支持封装、继承和多态等面向对象的基本概念。
分布式：Java内置了对网络编程的支持，使其成为构建分布式应用的理想选择。
健壮性：通过强类型检查机制和运行时异常处理机制，Java帮助开发者避免潜在错误。
安全性：Java提供了多种安全措施，如字节码验证、沙箱机制等，保护用户免受恶意代码的危害。
体系结构中立：Java编译器生成的是字节码，这是一种与具体硬件平台无关的中间表示形式。JVM（Java虚拟机）负责将这些字节码翻译成本地机器指令执行。
可移植性：由于其体系结构中立的特性，Java程序可以轻松地从一个系统移植到另一个系统。
解释型：Java源代码首先被编译成字节码，然后由JVM解释执行，这使得Java具备了解释型语言的优点。
高性能：尽管Java是解释型语言，但现代JVM包含了即时编译技术（JIT），可以将频繁执行的字节码转换为本地机器码，从而提高性能。
多线程：Java内置了对多线程编程的支持，允许同时执行多个任务。

应用领域

Java因其强大的功能和灵活性而被广泛应用于各种领域，包括但不限于：

企业级应用开发：利用Java EE（Enterprise Edition）开发大型、分布式、基于网络的应用程序。
Android应用开发：尽管Kotlin逐渐流行，Java依然是Android开发的重要语言之一。
Web应用开发：通过Spring、Hibernate等框架，Java在动态网站和服务器端应用开发中扮演重要角色。
嵌入式系统：Java ME（Micro Edition）用于小型设备上的应用

Java SE (Java Standard Edition)

定义：Java SE是Java平台的基础版本，提供了开发和部署桌面、服务器、嵌入式环境和高端计算设备应用的核心功能。
用途：它适用于开发独立的应用程序或小应用程序(Applets)。Java SE包含了Java语言基础库、虚拟机(JVM)和开发工具(如编译器和调试器)。
最新发展：随着Java的不断更新，Java SE也持续演进，引入了新的API、改进性能以及增强的安全性等特性。

Java EE (Java Enterprise Edition)

定义：Java EE以前称为J2EE，是一个基于Java SE构建的企业级软件开发平台，旨在简化大型分布式系统、多层架构的企业级应用的开发、部署和管理。
用途：它支持Web服务、事务处理、消息传递、分布式数据库访问等功能，非常适合开发需要高安全性、可扩展性和可靠性的企业解决方案。
关键组件：
- Servlets和JSP用于动态网页生成。
- EJB（Enterprise JavaBeans）用于服务器端业务逻辑组件。
- JPA（Java Persistence API）用于对象关系映射。
- JMS（Java Message Service）用于异步通信。
- JTA（Java Transaction API）用于分布式事务管理等。

Java ME (Java Micro Edition)

定义：Java ME是为嵌入式和移动设备设计的轻量级Java平台，允许开发者创建跨多种设备运行的应用程序，包括手机、PDA、电视顶盒、打印机、手持终端等小型设备。
用途：尽管在Android和iOS主导的智能手机市场中，Java ME的重要性有所下降，但它仍然在一些特定领域内被使用，比如某些类型的物联网(IoT)设备。
特点：提供了一个灵活的、可伸缩的环境，使得开发者可以编写一次代码，在多个不同类型的设备上运行。