1.概念以及提纲

2.语言基础

3.数据类型[一部分]

4.操作符

5.控制流程

6.关键字清单

1.概念以及提纲 Java技术是一种高级的面向对象的编程语言，也是一个平台，Java技术是基于Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）的概念——这是语言和底层软件和硬件之间的一种转换器，Java语言的所有实现都是基于JVM的，从而使Java程序可以在有JVM的任何系统上运行。

i.JVM详细介绍：

1)JVM执行原理

JVM可以称为软件模拟的计算机，它可以在任何处理器安全地兼容并且执行.class字节码。其实JVM兼容的二进制字节码和操作系统的本地机器码有一定的区别，只是针对JVM上层的调用程序而言，执行过程效果一样，所以我们一般理解就是说直接用JVM来执行二进制码，实际上二者本质有一定的差异，但是这一点可以理解JVM具有跨平台性。一般情况下，编程人员都是直接编写.java的源文件，然后用Java编译器（命令）对源文件进行编译，生成.class文件，生成的.class文件就是我们平时所说的包含了“机器码”的文件，实际上JVM在编译和运行过程做了两件事，先是直接将源文件编译成二进制字节码.class文件，然后进行第二次处理：解释器负责将这些二进制字节码根据本地操作系统宿主环境生成相应的本地机器码解释执行。所以可以理解的一点是为什么Java语言具有跨平台性，因为JVM提供了Java运行的一个中间层，使得操作系统和上层应用相互之间是依靠JVM中间层进行通信的，也就是说Java编写的程序是运行在JVM上的；再者尽管Java确实可以做到“一次编译，多处运行”，但是在不同结构的操作系统平台生成的.class文件真正在执行的时候是存在一定差异的，只是JVM本身会根据安装的不同版本进行不同的操作系统平台下本地机器码的生成及运行，所以虽然我们在Sun公司官方网站可以下载到很多不同操作系统版本的JDK，但是执行效果一样。而且还有一点，这一步操作针对开发人员是透明的，所以真正在开发过程可以放心的是不需要去担心这种问题，只要下载的版本是和符合我们运行的操作系统的，只管进行普通编程的编译、解释运行操作就可以了。

Java语言既是编译型语言，也是解释型语言，在.class文件生成之前，JVM通过命令对源代码进行编译操作，然后用JVM根据包含了二进制码的.class生成机器码并且解释执行。所以Java程序的跨平台特性主要是指字节码文件可以在任何具有Java虚拟机的计算机或者电子设备上运行，Java虚拟机中的Java解释器负责将字节码文件解释成为特定的机器码进行运行。Java虚拟机的建立需要针对不同的软硬件平台来实现，既要考虑处理器的型号，也要考虑操作系统的种类。由此在SPARC结构、X86结构、MIPS和PPC等嵌入式处理芯片上，在UNIX、Linux、Windows和部分实时操作系统上都可实现Java虚拟机，这也是为了在运行过程生成本地机器码而考虑的，使得JVM可以兼容不同的软硬件平台。

2)JVM的安全检查机制【参考链接：

http://galaxystar.javaeye.com/blog/225615】

JVM在执行字节码的时候需要经过下边的步骤：

?

?

? 由类加载器（Class Loader）负责把类文件加载到Java虚拟机中（.class），在这个过程需要校验该类文件是否符合类文件规范 字节码校验器（Bytecode Verifier）检查该类文件的代码中是否存在着某些非法操作 如果字节码校验器校验通过，就由Java解释器负责把该类文件解释成机器码进行执行

JVM在上边操作过程使用了“沙箱”模型，即把Java程序的代码和数据都限制起来放在一定的内存空间执行，不允许程序访问该内存空间以外的内存。这种访问过程不仅仅是本地的，也可以是远程的，最明显的体验是使用RMI的时候。

——[$]Java的“沙箱”详解——

[1]步骤一：“双亲委派类加载模型”：

双亲委派方式，指的是优先从顶层启动类加载器，自定向下的方式加载类模型，这种方式在“沙箱”安全模型里面做了第一道安全保障；而且这样的方式使得底层的类加载器加载的类和顶层的类加载器的类不能相互调用，哪怕两种类加载器加载的是同一个包里面的类，只要加载的时候不属于同一个类加载器，就是相互隔绝的，这样的操作称为JVM的“安全隔离”。

[2]步骤二：字节码校验：

字节码校验过程需要经过四个步骤：

? 检查class文件的内部结构是否正确，主要是检查该文件是否以某个内存地址打头一般

为0xCAFEBABE，但是可能32bit和64bit存在一定的差异，通过这样的检查可以使得被损坏的class文件或者伪装的class文件不能够被加载，可以标记为不安全的。第一趟扫描的主要目的是保证这个字节序列正确的定义了一个类型，它必须遵从java class文件的固定格式，这样它才能被编译成在方法区中的（基于实现的）内部数据结构。

? 检查是否符合JVM语言特性里面的编译规则，因为Java里面所有的Class都是从

Object类继承过来的，一旦发现这种不安全的类存在，就直接抛异常。这次检查，class文件检验器不需要查看字节码，也不需要查看和装载任何其他类型。在这趟扫描中，检验器查看每个组成部分，确认它们是否是其所属类型的实例，它们结构是否正确。比如，方法描述符（它的返回类型，以及参数的类型和个数）在class文件中被存储为一个字符串，这个字符串必须符合特定的上下文无关文法。另外，还会检查这个类本身是否符合特定的条件，它们是由java编程语言规定的。比如，除Object外，所有类都必须要有一个超类，final的类不能被子类化，final方法也没有被覆盖，检查常量池中的条目是合法的，而且常量池的所有索引必须指向正确类型的常量池条目。

? 检查字节码是否导致JVM崩溃掉，这里存在一个JVM中断的问题，编程过程无法捕捉

Error，同样的没有办法判断程序是否因为执行的class字节码中断或者崩溃。字节码流代表了java的方法，它是由被称为操作码的单字节指令组成的序列，每一个操作码后都跟着一个或多个操作数。执行字节码时，依次执行操作码，这就在java虚拟机内构成了执行的线程，每一个线程被授予自己的java栈，这个栈是由不同的栈帧构成的，每一个方法调用将获得一个自己的栈帧——栈帧其实就是一个内存片段，其中存储着局部变量和计算的中间结果，用于存储中间结果的部分被称为操作数栈。字节码检验器要进行大量的检查，以确保采用任何路径在字节码流中都得到一个确定的操作码，确保操作数栈总是包含正确的数值以及正确的类型。它必须保证局部变量在赋予合适的值以前不能被访问，而且类的字段中必须总是被赋予正确类型的值，类的方法被调用时总是传递正确数值和类型的参数。字节码检验器还必须保证每个操作码都是合法的，即都有合法的操作数，以及对每一个操作码，合适类型的数值位于局部变量中或是在操作数栈中。这些仅仅是字节码检验器所做的大量检验工作中的一小部分，在整个检验过程通过后，它就能保证这个字节码流可以被java虚拟机安全的执行。