简介

Java 是什么

Java 是一种广泛使用的面向对象编程语言，具有卓越的通用性、高效性、跨平台性和安全性，从语法和结构上，Java 具有清晰的语法规则和简洁的代码风格，这使得开发者能够更轻松地编写和理解代码。

Java通常分为三个主要版本：

SE(JavaSE)，standard edition，标准版，是我们通常用的一个版本，从JDK 5.0开始，改名为Java SE。

EE(JavaEE)，enterprise edition，企业版，使用这种JDK开发J2EE应用程序，从JDK 5.0开始，改名为Java EE。从2018年2月26日开始，J2EE改名为Jakarta EE [1]。

ME(J2ME)，micro edition，主要用于移动设备、嵌入式设备上的java应用程序，从JDK 5.0开始，改名为Java ME。

JDK

JDK是 Java 语言的软件开发工具包，主要用于移动设备、嵌入式设备上的java应用程序。JDK是整个java开发的核心，它包含了JAVA的运行环境（JVM+Java系统类库）和JAVA工具。

JDK包含的基本组件包括：

javac（编译器，将源代码转成字节码）jar（打包工具，将相关的类文件打包成一个文件）jdb（调试器，就是debugger，查错工具）javadoc（文档生成器，从程序源代码中提取、方法、成员等注释成一个和源代码配套的API帮助文档）appletviewer（运行 Java 小程序（applet）的工具 ，它会启动一个窗口显示 applet 的界面，并允许你进行调试和测试。老旧的 Java 代码和测试环境中）javah（用于生成Java Native Interface头文件的工具。JNI是一种Java编程的接口，它允许 Java 代码与用其他语言（如 C 或 C++）编写的本地代码进行交互。）javap（Java class文件分解器，可以反编译，也可以查看Java编译器生成的字节码）jconsole（Java 提供的一个工具，用于监视和管理 Java 应用程序的性能和资源使用）等

JDK结构图：

附加介绍:

JRE（Java Runtime Environment）：

        JRE是运行 Java 应用程序所需的最小环境。它包含了 JVM 和 Java 核心类库（Core Libraries），这些类库提供了 Java 应用程序运行所需的基本功能和资源。如果只需运行 Java 应用程序而无需进行开发，则只需安装 JRE。JRE允许用户在计算机上运行已编译的 Java 程序。

JVM（Java Virtual Machine）：

        JVM 是 Java 虚拟机，它是 Java 平台的核心组件之一。JVM 在计算机上执行 Java 字节码，并提供了内存管理、垃圾回收、安全性等重要功能。JVM 是 Java 应用程序与底层操作系统之间的中间层，使得 Java 应用程序具有跨平台的能力。不同的操作系统需要特定版本的 JVM 来运行 Java 应用程序。

        JDK 是用于开发 Java 应用程序的工具包，其中包含了 JRE；而 JRE 是运行 Java 应用程序所需的最小环境；JVM 则是在计算机上执行 Java 字节码的虚拟机，它提供了运行 Java 程序的基础设施。

SE(JavaSE)对应JDK版本（jdk 版本越高性能越好）：

每代JDK版本的主要特性和改进

将进一步详细描述每个JDK版本的主要特性和改进，涵盖从JDK 1.0到JDK 22的每个重要版本。以下是每个版本的详细更新内容：

       JDK 1.0  (1996)      

基础API：包含了基本的核心类库，例如java.lang（基础类）、java.util（集合类和工具类）、java.io（输入输出流）、java.awt（图形用户界面）。

AWT（Abstract Window Toolkit）：提供了基本的图形用户界面组件，如按钮、文本框等，但相对简单。

支持Java Applet：允许在网页中嵌入Java小程序（Applet）。

JDK 1.1 (1997)

事件模型：增强了AWT事件处理模型，支持事件监听器，用于处理用户交互事件（如点击、输入）。JavaBeans：引入了可重用组件的模型，JavaBeans使得开发工具可以处理可重用的Java组件。JDBC（Java Database Connectivity）：提供了访问数据库的标准接口，简化了数据库操作。RMI（Remote Method Invocation）：允许Java对象在网络上调用其他Java对象的方法，实现分布式计算。JNDI（Java Naming and Directory Interface）：提供目录服务和命名服务，用于访问目录和命名信息（如LDAP）。反射API：允许程序在运行时检查和操作类、方法、字段等信息，增强了动态编程能力。JDK 1.2 (1998)

Java 2：重新设计了Java平台，引入了新的体系结构和功能。Swing：提供了丰富的用户界面组件，替代了AWT，并提供了更高的灵活性和可扩展性。Collections Framework：引入了List、Set、Map等集合类，提供统一的接口和操作方式，提高了数据结构的处理能力。Java Plug-in：使得Java应用程序可以嵌入到浏览器中运行，提高了Web应用的互动性。Java 2D API：提供了高质量的图形绘制和图像处理能力，用于生成复杂的2D图形。RMI-IIOP：允许Java RMI与CORBA（Common Object Request Broker Architecture）进行互操作，使得不同系统之间可以进行远程方法调用。JDK 1.3 (2000)

即时编译器（JIT）：提升了Java应用程序的执行性能，通过即时编译将字节码转换为本地机器码。性能改进：改进了RMI和JNDI的性能，提高了Java程序的响应速度和效率。JDK-Internal APIs：改进了Java内部API的实现，提高了内部操作的性能和可用性。增强的安全性：增强了Java平台的安全机制，包括改进了沙箱模型和权限控制。JDK 1.4 (2002)

NIO（New I/O）：引入了通道（Channel）和缓冲区（Buffer），支持高效的I/O操作，改进了文件和网络数据传输的性能。正则表达式：通过java.util.regex包提供了正则表达式的支持，简化了复杂字符串处理的操作。Logging API：通过java.util.logging包提供了标准化的日志记录机制，用于记录和管理日志信息。断言：引入了断言机制，用于程序的调试和验证，通过assert关键字支持断言条件。XML处理：增强了对XML文档的支持，包括对SAX（Simple API for XML）和DOM（Document Object Model）解析器的改进。JDK 5 (2004)

泛型（Generics）：提供了类型安全的集合操作，避免了类型转换错误，通过<>符号进行泛型定义。注解（Annotations）：允许在代码中添加元数据，用于代码生成、文档生成或编译时检查，使用@符号进行定义。枚举（Enums）：引入了枚举类型，提供了更强的类型安全和代码的可读性。增强型for循环：简化了对集合和数组的遍历，使用for-each语法。可变参数（Varargs）：允许方法接受不定数量的参数，通过...语法简化了方法调用和参数传递。JDK 6 (2006)

性能改进：包括对JVM性能的提升，优化了Java编译器和垃圾回收机制。脚本语言支持（JSR 223）：通过javax.script API支持脚本语言（如JavaScript），增强了与动态语言的集成能力。编译器API：提供了javax.tools包，用于访问Java编译器，支持代码分析和处理。改进的Javadoc：生成更丰富的文档和API说明，改进了Javadoc工具的功能。JDK 7 (2011)

钻石操作符：简化了泛型实例化，通过<>符号推断泛型类型，减少了类型声明的重复。try-with-resources：简化了资源管理，自动关闭实现了AutoCloseable接口的资源（如文件、数据库连接）。多重捕获：允许在一个catch块中捕获多个异常类型，减少了重复代码。改进的NIO2：引入了Path类和文件系统API的增强功能，支持异步文件I/O操作。字面量改进：在数字字面量中支持使用下划线，提高了代码的可读性。JDK 8 (2014)

Lambda表达式：引入了函数式编程的概念，允许使用->语法简化对集合操作的表示。Streams API：提供了函数式风格的集合处理，支持顺序和并行流操作，通过Stream接口处理数据流。Optional类：用于处理可能为空的值，避免null引发的空指针异常，提供了更安全的空值处理方式。新的日期和时间API：引入了java.time包，提供了全面的日期时间处理功能，替代了老旧的java.util.Date和java.util.Calendar类。默认方法：接口可以包含默认实现的方法，允许接口增加新方法而不影响实现类。Nashorn JavaScript引擎：替代了Rhino引擎，提供了更高效的JavaScript执行性能。JDK 9 (2017)

模块系统（JPMS）：引入Java平台模块系统，通过module-info.java文件将应用程序和JDK划分为模块，改进了模块化管理和依赖管理。JShell：提供了交互式Java命令行工具，用于即时执行Java代码，支持快速实验和调试。增强的Javadoc：改进了Javadoc工具，生成更友好的文档输出，支持HTML5。Stack-Walking API：提供了高效的堆栈遍历API，支持更灵活的堆栈操作和性能监控。JDK 10 (2018)

局部变量类型推断：引入var关键字，简化了局部变量的声明，通过类型推断自动确定变量类型。G1 GC改进：进一步优化了G1垃圾回收器，减少了垃圾回收的停顿时间，提高了性能。应用类数据共享（AppCDS）：允许共享类元数据，提升了启动性能并减少了内存消耗。并发性改进：优化了多线程和并发操作的性能，提高了程序的响应速度和稳定性。JDK 11 (2018)

LTS（长期支持）版本：提供了长期的支持和稳定性，适用于企业和生产环境。新的字符串方法：如isBlank（检查字符串是否为空白）、lines（按行拆分字符串）、strip（去除前后空白）等，改进了字符串处理能力。HTTP客户端API：提供了标准的HTTP客户端API，支持同步和异步HTTP请求，简化了网络编程。移除的模块：移除了Java EE和CORBA模块，简化了JDK，减少了不再使用的功能。ZGC（Z Garbage Collector）：实验性垃圾回收器，旨在提供低延迟和高性能的垃圾回收，支持大内存应用的高效回收。JDK 12 (2019)

JVM常量动态：增强了JVM对动态常量的支持，改进了对语言和平台扩展的处理。Shenandoah GC：引入了低延迟垃圾回收器，旨在减少垃圾回收的停顿时间。切换表达式（Preview）：引入了更强大的switch表达式，通过->符号支持更简洁的多分支语法。改进的NullPointerException：增强了异常信息，提供更详细的空指针异常报告，便于调试。JDK 13 (2019)

文本块（Preview）：引入多行字符串文字（Text Blocks），简化了多行字符串的书写和维护。动态类文件常量：提供了更灵活的类文件常量支持，优化了类文件的处理方式。改进的ZGC：增强了ZGC的功能，提高了性能和稳定性。JDK 14 (2020)

记录类（Records）（Preview）：引入记录类，用于简化数据承载类的定义，减少样板代码。封闭类（Sealed Classes）（Preview）：支持限制类的继承，提供更严格的类层次结构控制。NVM（Non-Volatile Memory）支持：提供了对非易失性内存的改进支持，增强了JVM对新型内存技术的兼容性。JDK 15 (2020)

文本块（正式发布）：文本块功能正式发布，提供了多行字符串的支持，简化了文本处理。ZGC（正式发布）：ZGC垃圾回收器正式发布，提供低延迟垃圾回收的标准支持。密封类（Sealed Classes）（正式发布）：密封类功能正式发布，允许限制类继承的范围，提供更严格的类型安全。JDK 16 (2021)

记录类（正式发布）：记录类功能正式发布，简化了数据承载类的定义。JEP 394：移除了Solaris和SPARC平台的支持，简化了JDK的维护。JEP 395：对Unix域套接字（Unix Domain Sockets）的支持，增强了网络编程能力。JDK 17 (2021)

LTS（长期支持）版本：提供了长期支持，适用于生产环境和企业级应用。Pattern Matching for switch（Preview）：增强了switch表达式的模式匹配功能，提高了代码的灵活性。Sealed Classes（正式发布）：密封类功能正式发布，提供了更严格的继承控制。JDK 18 (2022)

Unicode 14.0：更新了对Unicode 14.0标准的支持，改进了字符集和符号的处理。Code Snippets in Javadoc：支持在Javadoc中嵌入代码片段，提高了文档的可读性和实用性。Vector API（Incubator）：引入了向量化操作的API，用于高性能的计算任务，提升了性能。JDK 19 (2022)

Pattern Matching for switch（正式发布）：模式匹配功能正式发布，提高了switch表达式的灵活性。Record Patterns（Preview）：引入记录模式，用于简化解构记录类的代码，增强了数据访问能力。Virtual Threads（Preview）：引入虚拟线程，用于简化并发编程，提高了并发处理的效率。JDK 20 (2023)

Foreign Function & Memory API（Incubator）：引入对本地函数和内存的API支持，增强了与非Java代码的交互能力。Pattern Matching for Switch（Final）：模式匹配功能正式发布，进一步提高了switch表达式的使用体验。Scoped Values（Incubator）：支持作用域值，用于简化和提高跨线程数据的管理和共享能力。JDK 21 (2023)

LTS（长期支持）版本：提供了长期支持，为生产环境提供稳定性和支持。Record Patterns（正式发布）：记录模式功能正式发布，进一步简化数据解构操作。Virtual Threads（正式发布）：虚拟线程功能正式发布，提升了并发编程的能力和性能。JDK 22 (2024)

继续优化虚拟线程：进一步提升虚拟线程的性能和功能，支持更复杂的并发模式。增强型垃圾回收：改进了垃圾回收算法，进一步提高了内存管理的效率。新特性：包括对最新语言特性的支持和性能优化，保持对现代编程需求的适应。

这些版本逐步推进了Java平台的功能和性能，为开发者提供了更强大和灵活的工具。