49天精通Java，第0天，编程语言类型有哪些？我心中的TOP1编程语言，什么是java跨平台性？

目录

• • 一、常见的编程语言类型
  • 二、计算机编程语言
  • 三、跨平台性
  • 四、Java的跨平台性
  • 五、java运行时和虚拟机
  • 六、Java内存管理和Java垃圾回收

大家好，我是哪吒。

作为一名程序员，选择一款适合自己的编程语言是非常重要的。每种编程语言都有自己的专业优点和缺点，以及它们适用的特定场景。在本文中，我将探讨评选最佳编程语言时需要考虑哪些标准，并从专业优点和缺点、未来发展趋势等方面分析我心中的TOP1编程语言。

一、常见的编程语言类型

常见的编程语言类型包括机器语言、汇编语言、高级语言。

1、机器语言

机器语言（machine language）是一种指令集的体系，是最早出现的计算机语言。 机器语言从属于硬件设备。 不同的计算机设备有不同的机器语言．所以机器语言是一种面向机器的语言。 计算机指令系统中的指令是由“0”和“1”两种符号组成的代码，并且能被机器直接理解执行，它们被称为机器指令。 一个计算机的机器指令的集，就构成了该计算机的机器语言，即计算机可以直接接受、理解的语言。

机器语言的特点包括：

用机器语言编写程序，编程人员要首先熟记所用计算机的全部指令代码和代码的涵义。机器语言是微处理器理解和使用的，用于控制它的操作二进制代码。

特点：能利用机器指令精准地描述算法，且编程质量高；所占存储空间小；执行速度快。
缺点：难记、难读、难修改。这种程序直观性很差，容易出错，阅读检查和修改调试非常困难。需要人工分配内存。程序通用性差。由于不同类型计算机的指令系统不同，机器语言也不同。

机器语言是一种面向机器的低级语言。

总之，机器语言是计算机硬件能够直接识别的一种指令集，具有特定的应用场景和优势，但也有一些缺点需要我们注意。

2、汇编语言

汇编语言（assembly language）是一种低级计算机编程语言，它使用一种非常接近于计算机硬件的指令系统。因此，汇编语言也被认为是一种次级的计算机语言。

汇编语言的特点包括：

1. 汇编语言可以提供对计算机硬件的直接访问，因此它被用于编写操作系统和嵌入式系统等高性能的程序。
2. 汇编语言具有非常高的执行效率，因为它不需要进行高级语言的编译，也不需要进行解释，可以直接在硬件上执行。
3. 汇编语言的代码密度非常高，因为它的指令系统非常紧凑，可以有效地利用内存空间。
4. 汇编语言的执行速度非常快，因为它的指令可以直接被计算机硬件理解并执行。
5. 汇编语言需要程序员有更深入的计算机体系结构和硬件知识，因为它的指令系统比较复杂，编写难度也比较大。

总的来说，汇编语言是一种面向机器的低级语言，它直接访问计算机硬件，具有高执行效率和代码密度等优点。但因为它的指令系统复杂，编写难度较大，需要程序员有较高的技术水平。

3、高级语言

高级语言（high-level programming language）是一种与具体硬件和操作系统无关的编程语言，它更接近于自然语言和数学语言，具有更高的可读性和可维护性。

高级语言的特点包括：

1. 高级语言具有更强的可读性和可维护性，因为它的语法结构和自然语言更为接近，可以更容易地被人类理解。
2. 高级语言具有更高的抽象能力，可以更容易地表达复杂的算法和逻辑结构，同时也更容易被程序员理解和维护。
3. 高级语言的指令系统通常更为复杂，需要编译器将高级语言代码转换为机器码，因此高级语言的代码通常比较大。
4. 高级语言可以提供更多的功能和特性，例如变量、函数、循环、条件语句、数组、对象等，使得程序编写更加方便和灵活。
5. 高级语言可以更好地支持面向对象编程（OOP）的特性，例如封装、继承、多态等，这使得程序更加模块化和可扩展。

总的来说，高级语言是一种与具体硬件和操作系统无关的编程语言，它更接近于自然语言和数学语言，具有更高的可读性和可维护性。虽然它的指令系统复杂，但因为它提供了更多的功能和特性，使得程序编写更加方便和灵活。

二、计算机编程语言

计算机编程语言是用于向计算机发出指令，使其执行特定任务的计算机语言。以下是一些常见的计算机编程语言：

1. Java：Java是一种广泛使用的编程语言，适用于开发跨平台应用程序，包括Web应用程序和移动应用程序。
2. Python：Python是一种易于学习和使用的编程语言，适用于数据科学、机器学习和Web开发等领域。
3. C++：C++是一种高效且功能强大的编程语言，适用于系统编程、游戏开发、虚拟现实和计算机图形学等领域。
4. JavaScript：JavaScript是一种用于Web开发的脚本语言，用于创建交互式网页和动态效果。
5. C#：C#是一种面向对象的编程语言，由微软开发，适用于Windows应用程序和Unity游戏开发。
6. PHP：PHP是一种用于Web开发的服务器端脚本语言，用于创建动态网站和Web应用程序。
7. Ruby：Ruby是一种易于学习和使用的编程语言，适用于Web开发、脚本编写和系统管理等领域。
8. Swift：Swift是一种用于iOS和macOS应用程序开发的编程语言，由苹果公司开发。
9. Kotlin：Kotlin是一种面向对象的编程语言，适用于Android应用程序开发。

以上仅是一些常见的计算机编程语言，实际上还有许多其他的编程语言，每个语言都有其特定的应用场景和优势。

如果按照有没有虚拟机来划分，高级编程语言可分为两类：

• 有虚拟机：Java，Lua，Ruby，JavaScript等等；
• 无虚拟机：C，C++，C#，Golang，以及大部分常见的编程语言；

如果按照是编译执行，还是解释执行，可以分为：

• 编译执行：C，C++，Golang，Rust，C#，Java，Scala，Clojure，Kotlin，Swift 等等；
• 解释执行：JavaScript 的部分实现和 NodeJS，Python，Perl，Ruby 等等；

按照语言特点分类：

• 面向过程：C，Basic，Pascal等；
• 面向对象：Java，C++，Ruby等；
• 函数式编程：LISP、Haskell、Erlang、OCaml、Clojure、F# 等等。

三、跨平台性

我们希望编写好的代码和程序，最好可以在任意平台和环境下运行，而不需要根据不同的平台，编写不同的代码。

比如，我编写的一个博客管理系统，我希望它可以在windows中运行，也可以在Linux环境下运行，也可以在MacOS环境下运行。

这就是跨平台特性，节省开发和运维成本。

1、跨平台的优势包括：

1. 提高开发效率：通过编写一次源代码，就可以在多个操作系统上使用，可以大大减少开发时间和成本，提高了开发效率。
2. 提高代码的可复用性：由于不同的操作系统之间有很多相似的特性，通过编写跨平台的代码，可以让代码在不同的操作系统之间进行复用，避免了重复编写代码的问题。
3. 提高应用程序的兼容性：通过编写跨平台的代码，可以让应用程序在不同的操作系统上运行，提高了应用程序的兼容性和可扩展性。
4. 提高了代码的可维护性和可管理性：由于跨平台的代码可以在多个操作系统上进行管理，因此可以更容易地进行代码的维护和管理，减少了代码出错的可能性。

2、实现跨平台的方式包括：

1. 使用跨平台的编程语言：例如C++、Java、Python等，这些编程语言具有跨平台的特性，可以在多个操作系统上编写和运行程序。
2. 使用跨平台的API和库：通过使用跨平台的API和库，可以使得编写的程序可以在不同的操作系统上运行。例如，使用标准C库、STL等。
3. 使用跨平台的工具和框架：通过使用跨平台的工具和框架，可以使得编写的程序可以在不同的操作系统上运行。例如，使用GTK+、Qt等。

总的来说，源码跨平台是一种提高开发效率、减少成本、提高应用程序兼容性和可维护性的有效方式。但需要注意的是，不同的操作系统之间仍然存在一些差异，因此编写跨平台的代码仍然需要一些特定的技巧和注意事项。

四、Java的跨平台性

Java源码只需编译一次，将java文件编译成class文件，就可以通过安装在Windows或Linux中的JVM中运行。

五、java运行时和虚拟机

Java运行时是指Java程序运行所需的软件环境，它包含了Java虚拟机、Java类库和其他必要的组件。Java运行时是Java程序运行的基础，它提供了一个安全、稳定、高效的运行环境，使得Java程序可以跨平台运行。

Java虚拟机是Java运行时的一个重要组成部分，它是Java编程语言的核心特性之一。Java虚拟机是一种软件程序，它可以在不同的操作系统和硬件平台上模拟出一个Java程序运行的硬件环境。Java虚拟机可以解释和执行Java字节码，并将其转换为机器码来执行。

Java虚拟机的主要作用包括：

1. 提供了Java程序的安全性和稳定性，因为Java虚拟机可以屏蔽底层操作系统的细节和差异，提供一个统一的运行环境。
2. 提供了Java程序的跨平台性，因为Java虚拟机可以在不同的操作系统和硬件平台上运行Java程序，使得Java程序可以在不同的平台上进行开发和部署。
3. 提供了Java程序的性能和效率，因为Java虚拟机可以将Java字节码转换为高效的机器码，并提供了许多优化和缓存机制，提高了Java程序的执行效率。

Java运行时和虚拟机是Java编程语言的核心组成部分，它们提供了Java程序的安全性、稳定性和高效性，使得Java程序可以在不同的平台上进行开发和部署。

六、Java内存管理和Java垃圾回收

1、Java内存管理

Java内存管理是指对Java程序运行时分配的内存进行管理和控制。在Java中，内存管理主要包括以下几个方面：

1. 分配内存：当Java程序需要分配内存时，它需要向操作系统申请一块指定大小的内存区域，并将这块区域与程序中的对象进行关联。
2. 维护内存：Java程序需要维护已分配的内存，包括对内存进行读取和写入，以及将内存中的数据传递给其他组件。
3. 释放内存：当Java程序不再使用某些内存时，它需要将这些内存释放回操作系统，以便其他程序可以继续使用这些内存。

2、Java垃圾回收

Java垃圾回收是指对Java程序运行时产生的垃圾对象进行回收和清理。在Java中，垃圾回收主要包括以下几个方面：

1. 标记清除：Java垃圾回收器会定期扫描程序中的对象，并将不再被引用的对象进行标记或清除。
2. 垃圾回收：当Java程序不再使用某些对象时，垃圾回收器会将这些对象回收并释放它们的内存，以便程序可以重复使用这些内存空间。
3. 垃圾回收的优化：Java垃圾回收器还可以通过一些优化技术来提高垃圾回收的效率和性能，例如使用增量式垃圾回收、延迟标记、分代回收等算法。

Java内存管理和垃圾回收是Java编程语言的核心组成部分，它们使得Java程序可以更加可靠和可扩展。通过自动化的内存管理和垃圾回收机制，Java程序可以避免内存泄漏和资源耗尽等问题，提高了程序的性能和可靠性。

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