为了弄清楚Java是什么,就不得不从Java的诞生开始说起,就如同我们打算认识一个人,都会问这个人出生于哪里一样,Sun公司在1991年成立了一个Green的项目,专攻计算机在家电产品上的嵌入式应用,当时由于C++语言过于复杂和庞大,另外消费电子产品所采用的嵌入式处理器芯片的种类繁杂,如何让编写的程序跨平台运行也是个难题,请记住跨平台三个字,这决定了Java的基因,天生就是跨平台的,为了解决困难,他们首先着眼于语言的开发(牛人就是牛人,开发语言不合适就直接先开发一门语言),1992年的夏天,Oak语言开发成功,这就是Java的前身,这个比我还晚出生的家伙,经过二十多年的发展,已经成了全球最流行的开发语言,同时也形成了自己独有的JAVA技术体系。
首先,Java体系结构包括四个独立但相关的技术
Java程序设计语言:就是我们最常提到的开发语言
Java class文件格式:所有Java语言开发的代码都会被编译成.class文件
Java API:Java的一些预先定义的函数
Java VM:Java的核心,因为所有的Java代码都是在Java虚拟机上运行
通过以上的认识,我们知道了Java的大体结构,那Java语言是如何被运行的呢?用JAVA语言编译源代码,编译成Java Class文件,然后在Java VM中运行class文件,当编写程序时,通过调用类(Java API)中的方法来访问系统资源,而当程序运行时,它通过调用class文件中实现了Java API的方法也满足程序的Java API调用。Java VM和Java API一起组成了一个“平台”,所有Java程序都在其上编译和运行,因此,它们有时也被称作Java运行时环境。
Java VM的主要任务是装载class文件并且执行其中的字节码。JavaVM包含一个类装载器(class loader),它可以从程序和API装载class文件;而Java API的类只在程序执行中需要时才会被装载。
Java字节码由执行引擎来执行。而不同的JavaVM中,其执行引擎的实现可能各不相同。最简单的执行引擎不是一次性解释字节码,而另一种称为“即时编译器(just-in-time compiler)”的执行引擎执行速度更快,但要消耗更多的内存资源。即时编译模式下,第一次被执行的字节码会被编译成本地机器代码并缓存下来以实现“复用”。
俗话说的好一图胜过十言,无图无真相
上图就是Java虚拟机的工作流程,有Jvm中class loader加载程序的类文件以及Java API的类文件到执行引擎中,由执行引擎来执行这些被加载进来的程序的类文件以及Java API的类文件,
上图是JVM虚拟机工作的具体方法
知道了Java技术的体系结构,那Java之所以这样受欢迎,还跟它天生的特性有关系,纯面向对象、多线程、结构化错误处理,垃圾收集、动态链接、动态扩展,
1998年,Sun把Java技术分拆为三个方向:
J2SE: Standard Edition
J2EE:Enterprise Edition
J2ME:Mobile Edition
2006年,Sun开源了Java技术;遵循GPL规范;并建立了OpenJDK组织管理此些代码;但是JDK只是提供了J2SE的标准实现,能实现C/S架构开发程序,但是如果要提供网页格式的内容展示,即B/S网站架构模式,就必须能输出带HTML标签的JAVA代码,为了便于开发,Sun公司定义了一个规范,即Servlet,也是Java的一个专有类,应用程序可以以HTTP、CGI格式的方式来接收用户的请求,并且能够理解HTTP、CGI请求的基础上,还能构建HTTP、CGI的响应报文,响应给客户端,同时,Servlet要求程序员在写Servlet规范的代码时,必须要以硬编码机制把所有的html都硬编码在Java中,这就要求程序员既要懂Java代码,还有东前端html样式设计,这无疑给程序员带来了很大的困难,于是出现了分体设计JSP,同样的这也是Java的一个特殊类,这样html就可以内嵌Java程序了,有一个叫jasper的翻译官来将jsp翻译成Servlet代码,也即是Java代码
上图即是JDK所提供的功能,最上层是Java开发语言,接下来的一层是Java开发工具包以及JavaAPI,一直到最下面Java Virtual Machine也就是Java虚拟机了,Java之所以能跨越Sloaris、windows、linux等平台,靠的就是Java虚拟机来实现。
Sun公司创建了第一个Servlet容器,即Java Web Server,但JWS只是为了演示Servlet的相应功能,所以其很不稳定。与此同时,ASF创建了JServ项目,一个能够与apache整合起来的servlet容器。1999年,Sun把JWS捐给了ASF,于是两个项目合二为一,即今天Tomcat的前身。第一个tomcat版本是Tomcat 3.x系列,而发布于2001年Tomcat4.0则是在此前基础上进行了重新设计和实现,其代码项目被命名为Catalina。Tomcat不是一个完整意义上的J2EE服务器,它甚至都没有提供对哪怕是一个主要Java EE API的实现,比如EJB、JMS、JMX、JavaMail等,但由于遵守apache开源协议,tomcat却又为众多的Java应用程序服务器嵌入自己的产品中构建商业的Java应用程序服务器,如JBoss和JOnAS。
尽管Tomcat对Jave EE API的实现并不完整,然而很企业也在渐渐抛弃使用传统的J2EE技术(如EJB)转而采用一些开源组件来构建复杂的应用。如Structs、Spring和Hibernate,而Tomcat能够对这些组件实现完美的支持。这也是tomcat比较流行的原因,当然除了开源项目实现,还有众多的商业实现,比如IBM的WebSphere、Oracle收购的WebLogic、Glassfish、被redhat收购的Jboss