Java概述
Java 是一种面向对象、平台无关的编程语言，最初由 Sun Microsystems 于 1995 年发布，现由 Oracle 公司维护和发展。Java 在企业级应用、Web 应用、移动开发和大数据等领域具有广泛的应用，其“Write Once, Run Anywhere”（一次编写，到处运行）特性使其深受开发者喜爱。
🔔提示：在整篇 Java 知识文档中，默认以 JDK 1.8 为主要介绍版本，当出现版本差异（新特性）时，会特别标明来自于哪个版本。
# Java的特点
- 面向对象：Java 是一种纯面向对象的编程语言，支持封装、继承和多态等特性，有助于提高代码的可重用性和可维护性。
- 平台无关性：Java 程序通过编译成字节码（Bytecode），然后由 Java 虚拟机（JVM）在不同的平台上运行，使得代码具有跨平台特性。
- 安全性：Java 内置了很多安全特性，例如字节码验证、安全类加载器和安全管理器，这些都有助于在不同环境中保障代码的安全。
- 多线程：Java 提供对多线程编程的支持，能够让开发者轻松地创建高效的多线程应用程序。
- 自动内存管理：Java 采用垃圾回收机制（Garbage Collection）来自动管理内存，开发者无需手动管理内存分配和回收。
# Java的发展历史
Java 语言经历了多个版本的迭代和更新，主要的里程碑如下：
JDK 1.0 (1996年)：Java 正式发布，提供基本的面向对象特性和跨平台能力。
JDK 1.1 (1997年)：增加了内部类、Java Beans 和反射机制。
JDK 1.2 (1998年)：加入了 Swing、集合框架，并改进了垃圾回收机制。
JDK 1.3 (2000年)：改进了 RMI（远程方法调用）和 JavaSound API。
JDK 1.4 (2002年)：增加了断言（assert）、NIO（新输入/输出）和日志 API。
JDK 1.5 (2004年)：加入了泛型、枚举、增强 for 循环、自动装箱/拆箱等特性。
JDK 1.6 (2006年)：增强了对 Web 服务的支持，改进了性能和工具。
JDK 1.7 (2011年)：增加了 try-with-resources 语句、二进制字面量和 Switch 支持字符串。
JDK 1.8 (2014年)：加入了 Lambda 表达式、流（Stream）API、日期时间 API（java.time）等重要特性。
JDK 9 (2017年)：引入模块化系统（Project Jigsaw），使得 JDK 本身模块化，提升了可维护性和灵活性。
JDK 11 (2018年)：成为长期支持（LTS）版本，增加了一些新 API，并移除了部分过时的特性，如 Java EE 和 CORBA 模块。
JDK 17 (2021年)：也是一个长期支持（LTS）版本，增加了密封类（Sealed Classes）、模式匹配（Pattern Matching）等特性。
JDK 21 (2023年)：最新的长期支持（LTS）版本，增加了结构化并发（Structured Concurrency）等特性，并进一步改进了虚拟线程。
# Java生态系统
Java 语言之所以能够在企业开发中占据重要地位，与其庞大的生态系统密不可分。以下是 Java 生态系统中的一些重要组成部分：
- JDK（Java Development Kit）：Java 开发工具包，包含 Java 编译器、JRE（Java 运行环境）等，提供了开发 Java 应用所需的工具。
- JVM（Java Virtual Machine）：Java 虚拟机，用于执行字节码，提供跨平台支持。
- Java SE（Standard Edition）：Java 标准版，提供 Java 核心功能，适用于桌面和简单的服务器应用。
- Java EE（Enterprise Edition）/ Jakarta EE：Java 企业版，包含多种企业级 API，例如 Servlet、JMS 等，适用于开发复杂的企业应用。
- 流行框架和工具：如 Spring、Hibernate、Maven、Gradle 等，这些工具和框架帮助开发者提高生产力和代码质量。
# Java的应用领域
Java 以其稳定性和跨平台特性，被广泛应用于各种领域：
- Web 应用开发：Java EE、Spring 等框架广泛用于构建企业级 Web 应用和微服务架构。
- 安卓开发：Android 开发主要使用 Java 作为核心语言，通过 Android SDK 来构建移动应用。
- 大数据：Java 在大数据生态中也有广泛的应用，例如 Hadoop、Spark 等框架都用 Java 或其衍生语言构建。
- 企业级应用：Java 常用于开发企业级应用，例如银行、保险和电信领域的管理系统，因其可靠性和高性能。
# Java的优势与挑战
优势：
- 跨平台性强。
- 生态系统丰富，社区活跃。
- 支持多线程和并发，适用于高性能应用。
挑战：
- Java 的性能比不上纯原生的 C/C++ 程序。
- 相较于一些现代语言（如 Kotlin），Java 的语法显得较为冗长。