简述Java应用程序的开发流程

分为网页和桌面的应用开发

网页或者桌面开发流程

项目启动1)、项目组成立(公司成员、客户成员)

2)、制定项目预期目标

3)、制定项目计划周期

4)、建立好项目组成员沟通机制　

2、需求调研

1)、创建调研计划、协调调研时间

2)、收集客户资料，获取客户需求所有的资料都需要保留一份，资料中存疑的需要及时询问

3)、编写需求文档重点描述出客户的业务流程和性能要求。采用Word、Excel、Rose等形式。

4)、需求变更记录

5)、确定开发环境和运行环境

6)、扩展性要求

7)、与旧系统的接驳要求。

8)、估算出项目工作量本阶段需要一套需求管理系统来进行需求的管理。本阶段的需求文档也是用户测试的依据。　

3、系统设计/详细设计一个系统可以分为基础平台和应用模块两部分。　

　1)、选择基础平台，无论是采用第三方平台还是自行开发平台，都需要深入了解，查看是否符合要求。

2)、应用模块设计(针对业务流程)

3)、中间件的采用或自行开发，需要深入了解。　

　4)、用户界面的设计如果用户界面设计完毕并确认，即可初步写出用户使用手册、管理员使用手册。

5)、变更记录本阶段的系统设计是集成测试的依据。

4、程序开发创建开发任务计划表、开发计划日程表

1)、优先编写测试用例

2)、按照编码规范编写代码

3)、按照文档注释规范注释以上形成开发文档。本阶段需要一套版本管理系统。本阶段的测试用例也是单元测试的依据。如果能做到，最好每日构建。

5、测试本阶段需要一套Bug管理系统，形成需求、设计、开发、测试互动。　

1)、编写测试计划和测试方案

2)、功能测试单元测试、集成测试

3)、性能测试集成测试、压力测试如果能做到，最好能进行自动化测试。如果能做到，做分析统计工作。最后形成测试报告。

6、试用、培训、维护本阶段需要解决：

1)、解决异地修改和公司修改的同步问题。

2)、用户测试中的Bug修改问题，按照级别分为a)、程序Bugb)、设计变更c)、需求变更尽量按照a

b

c的顺序来进行修改，尽量避免b、c级的修改。最后形成安装手册、维护记录。

具体 *** 作步骤如下：

第一步：安装JDK。

要下载Oracle公司的JDK可以百度“JDK”进入Oracle公司的JDK下载页面，选择自己电脑系统的对应版本即可。

第二步：配置Windows上JDK的变量环境 。

JAVA_HOME

先设置这个系统变量名称，变量值为JDK在电脑上的安装路径：C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_20。创建好后则可以利用%JAVA_HOME%作为JDK安装目录的统一引用路径。

Path

PATH属性已存在，可直接编辑，在原来变量后追加：%JAVA_HOME%\bin%JAVA_HOME%\jre\bin 。

CLASSPATH

设置系统变量名为：CLASSPATH  变量值为：.%JAVA_HOME%\lib\dt.jar%JAVA_HOME%\lib\tools.jar 。

注意变量值字符串前面有一个"."表示当前目录，设置CLASSPATH 的目的，在于告诉Java执行环境，在哪些目录下可以找到所要执行的Java程序所需要的类或者包。

第三步： 下载安装Eclipse（已上传附件，电脑打开可下载） 。

Eclipse为Java应用程序及Android开发的IDE（集成开发环境）。Eclipse不需要安装，下载后把解压包解压后，剪切eclipse文件夹到你想安装的地方，打开时设置工作目录即可。

第四步：下载安装Android SDK 。

配置了JDK变量环境，安装好了Eclipse，这个时候如果只是开发普通的JAVA应用程序，那么Java的开发环境已经准备好了。要通过Eclipse来开发Android应用程序，那么需要下载Android SDK（Software Development Kit）和在Eclipse安装ADT插件，这个插件能让Eclipse和Android SDK关联起来。

第五步：为Eclipse安装ADT插件。

前面已经配置好了java的开发环境，安装了开发Android的IDE，下载安装了Android SDK，但是Eclipse还没有和Android SDK进行关联，也就是它们现在是互相独立的，就好比q和子d分开了。为了使得Android应用的创建，运行和调试更加方便快捷，Android的开发团队专门针对Eclipse IDE定制了一个插件：Android Development Tools（ADT）。

Java虚拟机(JVM)是可运行Java代码的假想计算机。

只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。

本文首先简要介绍从Java文件的编译到最终执行的过程，随后对JVM规格描述作一说明。

一.Java源文件的编译、下载、解释和执行

Java应用程序的开发周期包括编译、下载、解释和执行几个部分。

Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行代码?字节码。

这一编译过程同C/C++的编译有些不同。

当C编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。

因此，在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序运行。

Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将这些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。

这样就有效的保证了Java的可移植性和安全性。

运行JVM字节码的工作是由解释器来完成的。

解释执行过程分三部进行：代码的装入、代码的校验和代码的执行。

装入代码的工作由"类装载器"（classloader）完成。

类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码，这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类。

当类装载器装入一个类时，该类被放在自己的名字空间中。

除了通过符号引用自己名字空间以外的类，类之间没有其他办法可以影响其他类。

在本台计算机上的所有类都在同一地址空间内，而所有从外部引进的类，都有一个自己独立的名字空间。

这使得本地类通过共享相同的名字空间获得较高的运行效率，同时又保证它们与从外部引进的类不会相互影响。

当装入了运行程序需要的所有类后，解释器便可确定整个可执行程序的内存布局。

解释器为符号引用同特定的地址空间建立对应关系及查询表。

通过在这一阶段确定代码的内存布局，Java很好地解决了由超类改变而使子类崩溃的问题，同时也防止了代码对地址的非法访问。

随后，被装入的代码由字节码校验器进行检查。

校验器可发现 *** 作数栈溢出，非法数据类型转化等多种错误。

通过校验后，代码便开始执行了。

Java字节码的执行有两种方式：

1.即时编译方式：解释器先将字节码编译成机器码，然后再执行该机器码。

2.解释执行方式：解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程序的所有 *** 作。

通常采用的是第二种方法。

由于JVM规格描述具有足够的灵活性，这使得将字节码翻译为机器代码的工作

具有较高的效率。

对于那些对运行速度要求较高的应用程序，解释器可将Java字节码即时编译为机器码，从而很好地保证了Java代码的可移植性和高性能。

二.JVM规格描述

JVM的设计目标是提供一个基于抽象规格描述的计算机模型，为解释程序开发人员提很好的灵活性，同时也确保Java代码可在符合该规范的任何系统上运行。

JVM对其实现的某些方面给出了具体的定义，特别是对Java可执行代码，即字节码(Bytecode)的格式给出了明确的规格。

这一规格包括 *** 作码和 *** 作数的语法和数值、标识符的数值表示方式、以及Java类文件中的Java对象、常量缓冲池在JVM的存储映象。

这些定义为JVM解释器开发人员提供了所需的信息和开发环境。

Java的设计者希望给开发人员以随心所欲使用Java的自由。

JVM定义了控制Java代码解释执行和具体实现的五种规格，它们是：

JVM指令系统

JVM寄存器

JVM栈结构

JVM碎片回收堆

JVM存储区

2.1JVM指令系统

JVM指令系统同其他计算机的指令系统极其相似。

Java指令也是由 *** 作码和 *** 作数两部分组成。

*** 作码为8位二进制数， *** 作数进紧随在 *** 作码的后面，其长度根据需要而不同。

*** 作码用于指定一条指令 *** 作的性质（在这里我们采用汇编符号的形式进行说明），如iload表示从存储器中装入一个整数，anewarray表示为一个新数组分配空间，iand表示两个整数的"与"，ret用于流程控制，表示从对某一方法的调用中返回。

当长度大于8位时， *** 作数被分为两个以上字节存放。

JVM采用了"bigendian"的编码方式来处理这种情况，即高位bits存放在低字节中。

这同Motorola及其他的RISCCPU采用的编码方式是一致的，而与Intel采用的"littleendian"的编码方式即低位bits存放在低位字节的方法不同。

Java指令系统是以Java语言的实现为目的设计的，其中包含了用于调用方法和监视多先程系统的指令。

Java的8位 *** 作码的长度使得JVM最多有256种指令，目前已使用了160多种 *** 作码。

2.2JVM指令系统

所有的CPU均包含用于保存系统状态和处理器所需信息的寄存器组。

如果虚拟机定义较多的寄存器，便可以从中得到更多的信息而不必对栈或内存进行访问，这有利于提高运行速度。

然而，如果虚拟机中的寄存器比实际CPU的寄存器多，在实现虚拟机时就会占用处理器大量的时间来用常规存储器模拟寄存器，这反而会降低虚拟机的效率。

针对这种情况，JVM只设置了4个最为常用的寄存器。

它们是：

pc程序计数器

optop *** 作数栈顶指针

frame当前执行环境指针

vars指向当前执行环境中第一个局部变量的指针

所有寄存器均为32位。

pc用于记录程序的执行。

optop,frame和vars用于记录指向Java栈区的指针。

2.3JVM栈结构

作为基于栈结构的计算机，Java栈是JVM存储信息的主要方法。

当JVM得到一个Java字节码应用程序后，便为该代码中一个类的每一个方法创建一个栈框架，以保存该方法的状态信息。

每个栈框架包括以下三类信息：

局部变量

执行环境

*** 作数栈

局部变量用于存储一个类的方法中所用到的局部变量。

vars寄存器指向该变量表中的第一个局部变量。

执行环境用于保存解释器对Java字节码进行解释过程中所需的信息。

它们是：上次调用的方法、局部变量指针和 *** 作数栈的栈顶和栈底指针。

执行环境是一个执行一个方法的控制中心。

例如：如果解释器要执行iadd(整数加法)，首先要从frame寄存器中找到当前执行环境，而后便从执行环境中找到 *** 作数栈，从栈顶d出两个整数进行加法运算，最后将结果压入栈顶。

*** 作数栈用于存储运算所需 *** 作数及运算的结果。

2.4JVM碎片回收堆

Java类的实例所需的存储空间是在堆上分配的。

解释器具体承担为类实例分配空间的工作。

解释器在为一个实例分配完存储空间后，便开始记录对该实例所占用的内存区域的使用。

一旦对象使用完毕，便将其回收到堆中。

在Java语言中，除了new语句外没有其他方法为一对象申请和释放内存。

对内存进行释放和回收的工作是由Java运行系统承担的。

这允许Java运行系统的设计者自己决定碎片回收的方法。

在SUN公司开发的Java解释器和HotJava环境中，碎片回收用后台线程的方式来执行。

这不但为运行系统提供了良好的性能，而且使程序设计人员摆脱了自己控制内存使用的风险。

2.5JVM存储区

JVM有两类存储区：常量缓冲池和方法区。

常量缓冲池用于存储类名称、方法和字段名称以及串常量。

方法区则用于存储Java方法的字节码。

对于这两种存储区域具体实现方式在JVM规格中没有明确规定。

这使得Java应用程序的存储布局必须在运行过程中确定，依赖于具体平台的实现方式。

JVM是为Java字节码定义的一种独立于具体平台的规格描述，是Java平 *** 立性的基础。

目前的JVM还存在一些限制和不足，有待于进一步的完善，但无论如何，JVM的思想是成功的。

对比分析：如果把Java原程序想象成我们的C++原程序，Java原程序编译后生成的字节码就相当于C++原程序编译后的80x86的机器码（二进制程序文件），JVM虚拟机相当于80x86计算机系统,Java解释器相当于80x86CPU。

在80x86CPU上运行的是机器码，在Java解释器上运行的是Java字节码。

Java解释器相当于运行Java字节码的“CPU”,但该“CPU”不是通过硬件实现的，而是用软件实现的。

Java解释器实际上就是特定的平台下的一个应用程序。

只要实现了特定平台下的解释器程序，Java字节码就能通过解释器程序在该平台下运行，这是Java跨平台的根本。

当前，并不是在所有的平台下都有相应Java解释器程序，这也是Java并不能在所有的平台下都能运行的原因，它只能在已实现了Java解释器程序的平台下运行。

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