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= Java简介 =

Java是一种广泛使用的高级编程语言，由Sun Microsystems（现为Oracle Corporation）于1995年发布。它以“一次编写，到处运行”（Write Once, Run Anywhere, WORA）的理念著称，通过Java虚拟机（JVM）实现跨平台兼容性。Java广泛应用于企业级应用、移动开发（Android）、大数据处理和嵌入式系统等领域。

== 核心特性 ==
Java的设计注重简单性、可移植性和安全性，以下是其主要特性：
* '''面向对象'''：基于类和对象的编程范式。
* '''平台无关性'''：通过字节码和JVM实现跨平台执行。
* '''自动内存管理'''：垃圾回收机制（Garbage Collection）自动释放未使用的内存。
* '''多线程支持'''：内置并发编程能力。
* '''丰富的标准库'''：提供集合框架、I/O、网络等常用功能。

== 代码示例：Hello World ==
以下是一个简单的Java程序示例，展示如何输出“Hello World”：

<syntaxhighlight lang="java">
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World!");
    }
}
</syntaxhighlight>

'''输出：'''
<pre>
Hello World!
</pre>

'''解释：'''
* <code>public class HelloWorld</code> 定义一个公共类，类名需与文件名一致（<code>HelloWorld.java</code>）。
* <code>main</code> 方法是程序的入口点，<code>String[] args</code> 接收命令行参数。
* <code>System.out.println</code> 用于向控制台输出文本。

== Java的工作原理 ==
Java程序通过以下步骤执行：
<mermaid>
flowchart LR
    A[编写Java代码] --> B[编译为字节码 .class文件]
    B --> C[JVM加载字节码]
    C --> D[解释执行或JIT编译]
</mermaid>

* '''编译'''：使用<code>javac</code>命令将源代码转换为字节码。
* '''执行'''：JVM解释字节码或通过即时编译（JIT）优化性能。

== 实际应用场景 ==
Java在以下场景中表现突出：
1. '''企业应用'''：如银行系统（Spring框架）。
2. '''Android开发'''：Android SDK基于Java/Kotlin。
3. '''大数据'''：Hadoop、Spark等工具使用Java编写。
4. '''嵌入式系统'''：如智能卡设备。

== 数学公式示例 ==
Java中可能涉及的算法复杂度计算（如快速排序的平均时间复杂度）：
<math>
O(n \log n)
</math>

== 进阶特性 ==
* '''Lambda表达式'''（Java 8+）：
<syntaxhighlight lang="java">
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
list.forEach(item -> System.out.println(item));
</syntaxhighlight>

* '''模块化系统'''（Java 9+）：通过<code>module-info.java</code>管理依赖。

== 总结 ==
Java因其稳定性、跨平台能力和丰富的生态系统成为编程语言中的主流选择。初学者可通过掌握基础语法和面向对象概念快速入门，而高级用户可利用其并发工具和性能优化特性构建复杂系统。

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