简述JAVA的工作机制?

Python025

简述JAVA的工作机制?,第1张

java的跨平台即跨操作系统的平台,也就是说你写的java程序不需要修改就可以在不同的操作系统上运行windows,linux,unix,当然有个前提就是你的操作系统必须有java环境了,即安装了对应的jdk。应为java程序编译成class文件都交给JVM来处理了。\x0d\x0a\x0d\x0a在java之前,跨平台是很痛苦的事情,主要是因为所有对于系统的调用,在不同的操作系统下结果都不一样,简单的来说,int的长度在不同操作系统里面就不一样,甚至于连字节排列的顺序都不同。调用同一个函数返回的格式也不同,因此,写程序的人自己要对不同的系统非常了解,如果真的需要对不同操作系统进行兼容,要在程序里面写很多if,编译的时候要先判断使用的操作系统,创造很多环境变量才能编译,而且编译好的二进制可执行文件只能在本系统上运行。如果你写的是个功能库供别人调用的,那么光对操作系统的判断就占了代码的绝大部分,而且,还要你在不同平台下进行测试,这可是个艰苦卓绝的工作。\x0d\x0a\x0d\x0a自从有了java之后,就把操作系统兼容的工作丢给了jvm了,对于程序员来说就再也不要关心int有几位,还有高位在前还是地位在前的问题了,你只要用java的代码把你程序的逻辑实现出来就可以了,这些兼容的问题就交给jvm去处理吧。这样,如果你写一个程序交付给客户使用,如果客户的环境是运行AIX的,你就不需要在本地也装一个AIX来开发和运行,你可以在windows上完成所有的开发,然后把编译好的文件交给客户就可以了,以后有别的客户需要在Solaris上运行这个程序,你都不用修改,直接拿过去就可以运行,很方便!只有被跨平台开发折磨过的人才能更深得体会到用java开发跨平台应用的优势。

Java语言包含三种核心机制:Java 虚拟机、垃圾收集机制和代码安全检测。

1、Java 虚拟机(Java Virtual Machine,JVM)

在一台计算机上由软件或硬件模拟的计算机。Java虚拟机读取并处理经编译过的平台无关的字节码class文件。

2、垃圾收集机制(Garbage collection)

在C/C++ 等语言中,由程序员负责回收无用内存。Java语言解除了程序员回收无用内存空间的责任。它提供一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况。并在JVM的空闲时,检查并释放那些可被释放的存储器空间。垃圾收集在Java程序运行过程中自动进行,程序员无法精确控制和干预。

3、代码安全性检测(Code Security)

Java执行代码的时候,由JVM对运行的代码进行安全性检测,当进行一些非法操作的时候,比如修改一些系统设置的时候,JVM会发出警告。

异常指不期而至的各种状况,如:文件找不到、网络连接失败、非法参数等。异常是一个事件,它发生在程序运行期间,干扰了正常的指令流程。Java通 过API中Throwable类的众多子类描述各种不同的异常。因而,Java异常都是对象,是Throwable子类的实例,描述了出现在一段编码中的 错误条件。当条件生成时,错误将引发异常。\x0d\x0a一、相关知识\x0d\x0a1、在 Java 中,所有的异常都有一个共同的祖先 Throwable(可抛出)。Throwable 指定代码中可用异常传播机制通过 Java 应用程序传输的任何问题的共性。\x0d\x0aThrowable: 有两个重要的子类:Exception(异常)和 Error(错误),二者都是 Java 异常处理的重要子类,各自都包含大量子类。\x0d\x0aError(错误):是程序无法处理的错误,表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关,而表示代码运行时 JVM(Java 虚拟机)出现的问题。例如,Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError),当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时,将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时,Java虚拟机(JVM)一般会选择线程终止。这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时,如Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError)、类定义错误(NoClassDefFoundError)等。这些错误是不可查的,因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外,而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说,即使确实发生了错误,本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java中,错误通过Error的子类描述。\x0d\x0aException(异常):是程序本身可以处理的异常。Exception 类有一个重要的子类 RuntimeException。RuntimeException 类及其子类表示“JVM 常用操作”引发的错误。例如,若试图使用空值对象引用、除数为零或数组越界,则分别引发运行时异常(NullPointerException、ArithmeticException)和 ArrayIndexOutOfBoundException。\x0d\x0a注意:异常和错误的区别:异常能被程序本身可以处理,错误是无法处理。\x0d\x0a2、通常,Java的异常(包括Exception和Error)分为可查的异常(checked exceptions)和不可查的异常(unchecked exceptions)。\x0d\x0a可查异常(编译器要求必须处置的异常):正确的程序在运行中,很容易出现的、情理可容的异常状况。可查异常虽然是异常状况,但在一定程度上它的发生是可以预计的,而且一旦发生这种异常状况,就必须采取某种方式进行处理。除了RuntimeException及其子类以外,其他的Exception类及其子类都属于可查异常。这种异常的特点是Java编译器会检查它,也就是说,当程序中可能出现这类异常,要么用try-catch语句捕获它,要么用throws子句声明抛出它,否则编译不会通过。\x0d\x0a不可查异常(编译器不要求强制处置的异常):包括运行时异常(RuntimeException与其子类)和错误(Error)。\x0d\x0a3、Exception 这种异常分两大类运行时异常和非运行时异常(编译异常)。程序中应当尽可能去处理这些异常。\x0d\x0a运行时异常:都是RuntimeException类及其子类异常,如NullPointerException(空指针异常)、IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)等,这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。运行时异常的特点是Java编译器不会检查它,也就是说,当程序中可能出现这类异常,即使没有用try-catch语句捕获它,也没有用throws子句声明抛出它,也会编译通过。\x0d\x0a非运行时异常 (编译异常):是RuntimeException以外的异常,类型上都属于Exception类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常,如果不处理,程序就不能编译通过。如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常,一般情况下不自定义检查异常。\x0d\x0a二、处理机制\x0d\x0a在 Java 应用程序中,异常处理机制为:抛出异常,捕捉异常。\x0d\x0a抛出异常:当一个方法出现错误引发异常时,方法创建异常对象并交付运行时系统,异常对象中包含了异常类型和异常出现时的程序状态等异常信息。运行时系统负责寻找处置异常的代码并执行。\x0d\x0a捕获异常:在方法抛出异常之后,运行时系统将转为寻找合适的异常处理器(exception handler)。潜在的异常处理器是异常发生时依次存留在调用栈中的方法的集合。当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时,即为合适 的异常处理器。运行时系统从发生异常的方法开始,依次回查调用栈中的方法,直至找到含有合适异常处理器的方法并执行。当运行时系统遍历调用栈而未找到合适 的异常处理器,则运行时系统终止。同时,意味着Java程序的终止。\x0d\x0a对于运行时异常、错误或可查异常,Java技术所要求的异常处理方式有所不同。\x0d\x0a由于运行时异常的不可查性,为了更合理、更容易地实现应用程序,Java规定,运行时异常将由Java运行时系统自动抛出,允许应用程序忽略运行时异常。\x0d\x0a对于方法运行中可能出现的Error,当运行方法不欲捕捉时,Java允许该方法不做任何抛出声明。因为,大多数Error异常属于永远不能被允许发生的状况,也属于合理的应用程序不该捕捉的异常。\x0d\x0a对于所有的可查异常,Java规定:一个方法必须捕捉,或者声明抛出方法之外。也就是说,当一个方法选择不捕捉可查异常时,它必须声明将抛出异常。\x0d\x0a能够捕捉异常的方法,需要提供相符类型的异常处理器。所捕捉的异常,可能是由于自身语句所引发并抛出的异常,也可能是由某个调用的方法或者Java运行时 系统等抛出的异常。也就是说,一个方法所能捕捉的异常,一定是Java代码在某处所抛出的异常。简单地说,异常总是先被抛出,后被捕捉的。\x0d\x0a任何Java代码都可以抛出异常,如:自己编写的代码、来自Java开发环境包中代码,或者Java运行时系统。无论是谁,都可以通过Java的throw语句抛出异常。\x0d\x0a从方法中抛出的任何异常都必须使用throws子句。\x0d\x0a捕捉异常通过try-catch语句或者try-catch-finally语句实现。\x0d\x0a总体来说,Java规定:对于可查异常必须捕捉、或者声明抛出。允许忽略不可查的RuntimeException和Error。