走进 Java

1 Java 的优点

• 结构严谨、面向对象
• 摆脱平台的束缚，一次编写到处运行
• 提供了相对安全的内存管理和访问机制
• 实现了热点代码检测和运行时编译及优化
• 一套完善的应用程序接口以及无数的第三方类库

2 Java 技术体系

Sun 官方所定义的 Java 技术体系包括：

• Java 程序设计语言
• 各种硬件平台上的 Java 虚拟机
• Class 文件格式
• Java API 类库
• 来自商业机构和开源社区的第三方 Java 类库

JDK 是用于支持 Java 开发的最小环境，JRE是支持 Java 程序运行的标准环境，整个 Java 体系如下所示：

3 Java 发展史

• JDK 1.0: Java 虚拟机、Applet、AWT 等；
• JDK 1.1：JAR 文件格式、JDBC、JavaBeans、RMI、内部类、反射；
• JDK 1.2：拆分为 J2SE/J2EE/J2ME、内置 JIT 编译器、一系列 Collections 集合类；
• JDK 1.3：JNDI 服务、使用 CORBA IIOP 实现 RMI 通信协议、Java 2D 改进；
• JDK 1.4：正则表达式、异常链、NIO、日志类、XML 解析器和 XSLT 转换器；
• JDK 1.5：自动装箱、泛型、动态注解、枚举、可变参数、遍历循环、改进了 Java 内存模型、提供了 java.util.concurrent 并发包；
• JDK 1.6：提供动态语言支持、提供编译 API 和微型 HTTP 服务器 API、虚拟机优化（锁与同步、垃圾收集、类加载等）；
• JDK 1.7：G1 收集器、加强对 Java 语言的调用支持、升级类加载架构；
• JDK 1.8：Lambda 表达式等；

4 Java 虚拟机发展史

• Sun Classic/Exact VM
  Classic VM 是第一款商用虚拟机，纯解析器方式来执行 Java 代码，如果要使用 JIT 编译器就必须进行外挂，解析器和编译器不能配合工作，编译器执行效率非常差；Exact VM 是 Sun 虚拟机团队曾在 Solaris 平台发布的虚拟机，支持两级即时编译器、编译器和解释器混合工作、使用准确内存管理（虚拟机可以知道内存中某个位置的数据具体是什么类型），但很快就被 HotSpot VM 所取代；
• Sun HotSpot VM
  Sun JDK 和 OpenJDK 所带的虚拟机，目前使用范围最广；继承了前两款虚拟机的优点，还支持热点代码探测技术（通过计数器找出最具编译价值的代码）；2006 年 Sun 公司宣布 JDK 包括 HotSpot VM 开源，在此基础上建立 OpenJDK；
• Sun Mobile-Embedded VM/Meta-Circular VM
  还有一些 Sun 开发的面对移动和嵌入式发布的和实验性质的虚拟机；
• BEA JRockit/IBM J9 VM
  JRockit VM 号称是世界上最快的 Java 虚拟机，专注于服务器端应用，不包含解析器实现，全部靠即时编译器编译执行；J9 VM 定位于 HotSpot 比较接近，主要目的是作为IBM公司各种 Java 产品的执行平台；
• Azul VM/BEA Liquid VM
  特定硬件平台专有的高性能虚拟机；
• Apache Harmony/Google Android Dalvik VM
  Apache Harmony 包含自己的虚拟机和 Java 库，但没有通过 TCK 认证；Dalvik VM 是 Android 平台的核心组成部分，其并没有遵循 Java 虚拟机规范，不能直接执行 Class 文件，使用的是寄存器架构而不是 JVM 常见的栈架构；
• Microsoft JVM 及其他
  微软曾经是 Java 技术的铁杆支持者，开发过 Windows 下性能最好的 Java 虚拟机，但后来被 Sun 起诉终止其发展；

5 展望 Java 技术的未来

• 模块化
• 混合语言
• 多核并行
• 进一步丰富语法
• 64 位虚拟机

6 实战：自己编译 JDK

6.1 实战：自己编译 JDK

• 下载 OpenJDK：https://jdk7.java.net/source.html
• 系统需求：Ubuntu 64位、5 GB 的磁盘、1 G 内存；
• 构建编译环境：需要 Bootstrap JDK(JDK 6 以上)/Ant(1.7.1 以上)/GCC。

  sudo apt-get install build-essential gawk m4 openjdk-6-jdk libasound2-dev libcups2-dev libxrender-dev xorg-dev xutils-dev x11proto-print-dev binutils libmotif3 libmotif-dev ant
  

• 进行编译：设置环境变量、make sanity 检查、make 编译、复制到 JAVA_HOME、编辑 env.sh

6.2 在 IDE 工具中进行源码调试

NetBeans（支持C/C++开发的版本）

7 本章小结

本章介绍了 Java 技术体系的过去、现在以及未来的一些发展趋势，并独立编译一个 OpenJDK 7 的版本。