一、 工具篇JDK (Java Development Kit)

        JDK是整个Java的核心，包括了Java运行环境（Java Runtime Envirnment），一堆Java工具和Java基础的类库(rt.jar)。不论什么Java应用服务器实质都是内置了某个版本的JDK。因此掌握JDK是学好Java的第一步。最主流的JDK是Sun公司发布的JDK，除了Sun之外，还有很多公司和组织都开发了自己的JDK，例如IBM公司开发的JDK，BEA公司的Jrocket，还有GNU组织开发的JDK等等。其中IBM的JDK包含的JVM（Java Virtual Machine）运行效率要比Sun JDK包含的JVM高出许多。而专门运行在x86平台的Jrocket在服务端运行效率也要比Sun JDK好很多。但不管怎么说，我们还是需要先把Sun JDK掌握好。

1、 JDK的下载和安装

        JDK又叫做J2SE（Java2 SDK Standard Edition），可以从Sun的Java网站上下载到，http://java.sun.com/j2se/downloads.html ，JDK当前最新的版本是J2SDK1.4.2，建议下载该版本的JDK，下载页面在这里：http://java.sun.com/j2se/1.4.2/download.html。下载好的JDK是一个可执行安装程序，默认安装完毕后会在C:\Program Files\Java\目录下安装一套JRE（供浏览器来使用），在C:\j2sdk1.4.2下安装一套JDK（也包括一套JRE）。然后我们需要在环境变量PATH的最前面增加java的路径C:\j2sdk1.4.2\bin。这样JDK就安装好了。

2、 JDK的命令工具

        JDK的最重要命令行工具：

java： 启动JVM执行class
javac： Java编译器
jar： Java打包工具
javadoc： Java文档生成器

        这些命令行必须要非常非常熟悉，对于每个参数都要很精通才行。对于这些命令的学习，JDK Documentation上有详细的文档。

二、 JDK Documentation

        Documentation在JDK的下载页面也有下载连接，建议同时下载Documentation。Documentation是最最重要的编程手册，涵盖了整个Java所有方面的内容的描述。可以这样说，学习Java编程，大部分时间都是花在看这个Documentation上面的。我是随身携带的，写Java代码的时候，随时查看，须臾不离手。

三、 应用服务器(App Server)

        App Server是运行Java企业组件的平台，构成了应用软件的主要运行环境。当前主流的App Server是BEA公司的Weblogic Server和IBM公司的Websphere以及免费的Jboss，选择其中一个进行学习就可以了，个人推荐Weblogic，因为它的体系结构更加干净，开发和部署更加方便，是Java企业软件开发人员首选的开发平台。下面简要介绍几种常用的App Server：

1、 Tomcat

        Tomcat严格意义上并不是一个真正的App Server，它只是一个可以支持运行Serlvet/JSP的Web容器，不过Tomcat也扩展了一些App Server的功能，如JNDI，数据库连接池，用户事务处理等等。Tomcat被非常广泛的应用在中小规模的Java Web应用中，因此本文做一点下载、安装和配置Tomcat的介绍：

        Tomcat是Apache组织下Jakarta项目下的一个子项目，它的主网站是：http://jakarta.apache.org/tomcat/ ，Tomcat最新版本是Tomcat4.1.27，软件下载的连接是：http://www.apache.org/dist/jakarta/tomcat-4/binaries/ 。

        下载Tomcat既可以直接下载zip包，也可以下载exe安装包（个人建议zip更干净些），不管哪种情况，下载完毕安装好以后（zip直接解压缩就可以了）。需要设置两个环境变量：

JAVA_HOME=C:\j2sdk1.4.2
CATALINA_HOME=D:\tomcat4 (你的Tomcat安装目录)
        这样就安装好了，启动Tomcat运行CATALINA_HOME\bin\startup.bat，关闭Tomcat运行shutdown.bat脚本。Tomcat启动以后，默认使用8080端口，因此可以用浏览器访问http://localhost:8080来测试Tomcat是否正常启动。

        Tomcat提供了两个Web界面的管理工具，URL分别是：

http://localhost:8080/admin/index.jsp

http://localhost:8080/manager/html

        在启用这两个管理工具之前，先需要手工配置一下管理员用户和口令。用一个文本工具打开CATALINA_HOME\conf\tomcat-users.xml这个文件，加入如下几行：

<role rolename="manager"/>
<role rolename="admin"/>
<user username="robbin" password="12345678" roles="admin,manager,tomcat"/>
        这样用户"robbin"就具备了超级管理员权限。重新启动Tomcat以后，你就可以使用该用户来登陆如上的两个管理工具，通过Web方式进行Tomcat的配置和管理了。

2、 BEA Weblogic

        Weblogic可以到BEA的网站上免费注册之后下载到最新的Weblogic8.1企业版，License可以免费使用1年时间，其实这已经完全足够了。

3、 IBM Webshpere

        Websphere同样可以下载到免费的试用版本，到IBM的developerWorks网站可以看到Websphere试用产品的下载和相关的Websphere的资料，developerWorks中文网站的连接是：http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/wsdd/ ，Websphere的下载连接：http://www7b.software.ibm.com/wsdd/...WASsupport.html 。

4、 Jboss

        Jboss是免费开源的App Server，可以免费的从Jboss网站下载：http://www.jboss.org/index.html，然...n.com/idea.html

四、 Java应用的运行环境

        Java的应用可以简单分为以下几个方面：

1、 Java的桌面应用

        桌面应用一般仅仅需要JRE的支持就足够了。

2、 Java Web应用

        Java的Web应用至少需要安装JDK和一个web容器（例如Tomcat），以及一个多用户数据库，Web应用至少分为三层：

Browser层：浏览器显示用户页面

Web层：运行Servlet/JSP

DB层：后端数据库，向Java程序提供数据访问服务

3、 Java企业级应用

        企业级应用比较复杂，可以扩展到n层，最简单情况会分为4层：

Browser层：浏览器显示用户页面

Client层：Java客户端图形程序（或者嵌入式设备的程序）直接和Web层或者EJB层交互

Web层：运行Servlet/JSP

EJB层：运行EJB，完成业务逻辑运算

DB层：后端数据库，向Java程序提供数据访问服务

4、 Java嵌入式应用

        Java嵌入式应用是一个方兴未艾的领域，从事嵌入式开发，需要从Sun下载J2ME开发包，J2ME包含了嵌入式设备专用虚拟机KVM，和普通的JDK中包含的JVM有所不同。另外还需要到特定的嵌入式厂商那里下载模拟器。

问题一：下面声明了什么！

String s = "Hello world!";

许多人都做过这样的事情，但是，我们到底声明了什么？回答通常是：一个String，内容是“Hello world!”。这样模糊的回答通常是概念不清的根源。如果要准确的回答，一半的人大概会回答错误。

这个语句声明的是一个指向对象的引用，名为“s”，可以指向类型为String的任何对象，目前指向"Hello world!"这个String类型的对象。这就是真正发生的事情。我们并没有声明一个String对象，我们只是声明了一个只能指向String对象的引用变量。所以，如果在刚才那句语句后面，如果再运行一句：

String string = s;

我们是声明了另外一个只能指向String对象的引用，名为string，并没有第二个对象产生，string还是指向原来那个对象，也就是，和s指向同一个对象。

问题二："=="和equals方法究竟有什么区别？

==操作符专门用来比较变量的值是否相等。比较好理解的一点是：

int a=10;

int b=10;

则a==b将是true。

但不好理解的地方是：

String a=new String("foo");

String b=new String("foo");

则a==b将返回false。

根据前一帖说过，对象变量其实是一个引用，它们的值是指向对象所在的内存地址，而不是对象本身。a和b都使用了new操作符，意味着将在内存中产生两个内容为"foo"的字符串，既然是“两个”，它们自然位于不同的内存地址。a和b的值其实是两个不同的内存地址的值，所以使用"=="操作符，结果会是false。诚然，a和b所指的对象，它们的内容都是"foo"，应该是“相等”，但是==操作符并不涉及到对象内容的比较。

对象内容的比较，正是equals方法做的事。

看一下Object对象的equals方法是如何实现的：

boolean equals(Object o){
return this==o;
}

Object对象默认使用了==操作符。所以如果你自创的类没有覆盖equals方法，那你的类使用equals和使用==会得到同样的结果。同样也可以看出，Object的equals方法没有达到equals方法应该达到的目标：比较两个对象内容是否相等。因为答案应该由类的创建者决定，所以Object把这个任务留给了类的创建者。

看一下一个极端的类：

Class Monster{
private String content;
...
boolean equals(Object another){ return true;}
}

我覆盖了equals方法。这个实现会导致无论Monster实例内容如何，它们之间的比较永远返回true。

所以当你是用equals方法判断对象的内容是否相等，请不要想当然。因为可能你认为相等，而这个类的作者不这样认为，而类的equals方法的实现是由他掌握的。如果你需要使用equals方法，或者使用任何基于散列码的集合（HashSet,HashMap,HashTable），请察看一下java doc以确认这个类的equals逻辑是如何实现的。

问题三：String到底变了没有？

没有。因为String被设计成不可变(immutable)类，所以它的所有对象都是不可变对象。请看下列代码：

String s = "Hello";

s = s + " world!";

s所指向的对象是否改变了呢？从本系列第一篇的结论很容易导出这个结论。我们来看看发生了什么事情。在这段代码中，s原先指向一个String对象，内容是"Hello"，然后我们对s进行了+操作，那么s所指向的那个对象是否发生了改变呢？答案是没有。这时，s不指向原来那个对象了，而指向了另一个String对象，内容为"Hello world!"，原来那个对象还存在于内存之中，只是s这个引用变量不再指向它了。

通过上面的说明，我们很容易导出另一个结论，如果经常对字符串进行各种各样的修改，或者说，不可预见的修改，那么使用String来代表字符串的话会引起很大的内存开销。因为String对象建立之后不能再改变，所以对于每一个不同的字符串，都需要一个String对象来表示。这时，应该考虑使用StringBuffer类，它允许修改，而不是每个不同的字符串都要生成一个新的对象。并且，这两种类的对象转换十分容易。

同时，我们还可以知道，如果要使用内容相同的字符串，不必每次都new一个String。例如我们要在构造器中对一个名叫s的String引用变量进行初始化，把它设置为初始值，应当这样做：

public class Demo {
private String s;
...
public Demo {
s = "Initial Value";
}
...
}

而非

s = new String("Initial Value");

后者每次都会调用构造器，生成新对象，性能低下且内存开销大，并且没有意义，因为String对象不可改变，所以对于内容相同的字符串，只要一个String对象来表示就可以了。也就说，多次调用上面的构造器创建多个对象，他们的String类型属性s都指向同一个对象。

上面的结论还基于这样一个事实：对于字符串常量，如果内容相同，Java认为它们代表同一个String对象。而用关键字new调用构造器，总是会创建一个新的对象，无论内容是否相同。

至于为什么要把String类设计成不可变类，是它的用途决定的。其实不只String，很多Java标准类库中的类都是不可变的。在开发一个系统的时候，我们有时候也需要设计不可变类，来传递一组相关的值，这也是面向对象思想的体现。不可变类有一些优点，比如因为它的对象是只读的，所以多线程并发访问也不会有任何问题。当然也有一些缺点，比如每个不同的状态都要一个对象来代表，可能会造成性能上的问题。所以Java标准类库还提供了一个可变版本，即StringBuffer。

问题四：final关键字到底修饰了什么？

final使得被修饰的变量"不变"，但是由于对象型变量的本质是“引用”，使得“不变”也有了两种含义：引用本身的不变，和引用指向的对象不变。

引用本身的不变：

final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");

final StringBuffer b=new StringBuffer("not immutable");

a=b;//编译期错误

引用指向的对象不变：

final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");

a.append(" broken!"); //编译通过

可见，final只对引用的“值”(也即它所指向的那个对象的内存地址)有效，它迫使引用只能指向初始指向的那个对象，改变它的指向会导致编译期错误。至于它所指向的对象的变化，final是不负责的。这很类似==操作符：==操作符只负责引用的“值”相等，至于这个地址所指向的对象内容是否相等，==操作符是不管的。

理解final问题有很重要的含义。许多程序漏洞都基于此----final只能保证引用永远指向固定对象，不能保证那个对象的状态不变。在多线程的操作中,一个对象会被多个线程共享或修改，一个线程对对象无意识的修改可能会导致另一个使用此对象的线程崩溃。一个错误的解决方法就是在此对象新建的时候把它声明为final，意图使得它“永远不变”。其实那是徒劳的。

问题五：到底要怎么样初始化！

本问题讨论变量的初始化，所以先来看一下Java中有哪些种类的变量。

1. 类的属性，或者叫值域

2. 方法里的局部变量

3. 方法的参数

对于第一种变量，Java虚拟机会自动进行初始化。如果给出了初始值，则初始化为该初始值。如果没有给出，则把它初始化为该类型变量的默认初始值。

int类型变量默认初始值为0

float类型变量默认初始值为0.0f

double类型变量默认初始值为0.0

boolean类型变量默认初始值为false

char类型变量默认初始值为0(ASCII码)

long类型变量默认初始值为0

所有对象引用类型变量默认初始值为null，即不指向任何对象。注意数组本身也是对象，所以没有初始化的数组引用在自动初始化后其值也是null。

对于两种不同的类属性，static属性与instance属性，初始化的时机是不同的。instance属性在创建实例的时候初始化，static属性在类加载，也就是第一次用到这个类的时候初始化，对于后来的实例的创建，不再次进行初始化。这个问题会在以后的系列中进行详细讨论。

对于第二种变量，必须明确地进行初始化。如果再没有初始化之前就试图使用它，编译器会抗议。如果初始化的语句在try块中或if块中，也必须要让它在第一次使用前一定能够得到赋值。也就是说，把初始化语句放在只有if块的条件判断语句中编译器也会抗议，因为执行的时候可能不符合if后面的判断条件，如此一来初始化语句就不会被执行了，这就违反了局部变量使用前必须初始化的规定。但如果在else块中也有初始化语句，就可以通过编译，因为无论如何，总有至少一条初始化语句会被执行，不会发生使用前未被初始化的事情。对于try-catch也是一样，如果只有在try块里才有初始化语句，编译部通过。如果在catch或finally里也有，则可以通过编译。总之，要保证局部变量在使用之前一定被初始化了。所以，一个好的做法是在声明他们的时候就初始化他们，如果不知道要出事化成什么值好，就用上面的默认值吧！

其实第三种变量和第二种本质上是一样的，都是方法中的局部变量。只不过作为参数，肯定是被初始化过的，传入的值就是初始值，所以不需要初始化。

问题六：instanceof是什么东东？

instanceof是Java的一个二元操作符，和==，>，<是同一类东东。由于它是由字母组成的，所以也是Java的保留关键字。它的作用是测试它左边的对象是否是它右边的类的实例，返回boolean类型的数据。举个例子：

String s = "I AM an Object!";

boolean isObject = s instanceof Object;

我们声明了一个String对象引用，指向一个String对象，然后用instancof来测试它所指向的对象是否是Object类的一个实例，显然，这是真的，所以返回true，也就是isObject的值为True。

instanceof有一些用处。比如我们写了一个处理账单的系统，其中有这样三个类：

public class Bill {//省略细节}

public class PhoneBill extends Bill {//省略细节}

public class GasBill extends Bill {//省略细节}

在处理程序里有一个方法，接受一个Bill类型的对象，计算金额。假设两种账单计算方法不同，而传入的Bill对象可能是两种中的任何一种，所以要用instanceof来判断：

public double calculate(Bill bill) {
if (bill instanceof PhoneBill) {
//计算电话账单
}
if (bill instanceof GasBill) {
//计算燃气账单
}
...
}

这样就可以用一个方法处理两种子类。

然而，这种做法通常被认为是没有好好利用面向对象中的多态性。其实上面的功能要求用方法重载完全可以实现，这是面向对象变成应有的做法，避免回到结构化编程模式。只要提供两个名字和返回值都相同，接受参数类型不同的方法就可以了：

public double calculate(PhoneBill bill) {
//计算电话账单
}
public double calculate(GasBill bill) {
//计算燃气账单
}

所以，使用instanceof在绝大多数情况下并不是推荐的做法，应当好好利用多态。

（二）针对应用的测试工具

        随着web应用的增多，服务器应用解决方案中以Web为核心的应用也越来越多，很多公司各种应用的架构都以web应用为主。一般的web测试和以往的应用程序的测试的侧重点不完全相同，在基本功能已经通过测试后，就要进行重要的系统性能测试了。系统的性能是一个很大的概念，覆盖面非常广泛，对一个软件系统而言包括执行效率、资源占用率、稳定性、安全性、兼容性、可靠性等等，以下重点从负载压力方面来介绍服务器系统性能的测试。系统的负载和压力需要采用负载测试工具进行，虚拟一定数量的用户来测试系统的表现，看是否满足预期的设计指标要求。负载测试的目标是测试当负载逐渐增加时，系统组成部分的相应输出项，例如通过量、响应时间、CPU负载、内存使用等如何决定系统的性能，例如稳定性和响应等。

        负载测试一般使用工具完成，有LoadRunner，Webload，QALoad等，主要的内容都是编写出测试脚本，脚本中一般包括用户常用的功能，然后运行，得出报告。

        使用压力测试工具对web服务器进行压力测试。测试可以帮助找到一些大型的问题，如死机、崩损、内存泄漏等，因为有些存在内存泄漏问题的程序，在运行一两次时可能不会出现问题，但是如果运行了成千上万次，内存泄漏得越来越多，就会导致系统崩滑。

Loadrunner：预测系统行为和性能的负载测试工具

        目前，业界中有不少能够做性能和压力测试的工具，Mercury（美科利）Interactive公司的LoadRunner是其中的佼佼者，也已经成为了行业的规范,目前最新的版本8.1。

        LoadRunner 是一种预测系统行为和性能的负载测试工具，通过模拟上千万用户实施并发负载及实时性能监测的方式来确认和查找问题，LoadRunner 能够对整个企业架构进行测试，LoadRunner 适用于各种体系架构，能支持广范的协议和技术（如Web、Ftp、Database等），能预测系统行为并优化系统性能。它通过模拟实际用户的操作行为和实行实时性能监测，来帮助您更快的查找和发现问题。Loadrunner是一个强大有力的压力测试工具，它的脚本可以录制生成，自动关联。测试场景面向指标，实现了多方监控。而且测试结果采用图表显示，可以自由拆分组合。

                                               Loadrunner 测试窗口界面

        通过Loadrunner的测试结果图表对比，你可以寻找出系统瓶颈的原因，一般来说可以按照服务器硬件、网络、应用程序、操作系统、中间件的顺序进行分析。

                                              Loadrunner 分析窗口界面

        Loadrunner是一款收费软件，根据测试项目和虚拟用户数目的不同而花费不同的费用。不过你可以下载到免费使用10天的测试版本。

Webload：WEB性能压力测试

        webload是RadView公司推出的一个性能测试和分析工具,它让web应用程序开发者自动执行压力测试;webload通过模拟真实用户的操作,生成压力负载来测试web的性能。

        用户创建的是基于javascrīpt的测试脚本,称为议程agenda,用它来模拟客户的行为,通过执行该脚本来衡量web应用程序在真实环境下的性能。当前最高版本是6.0。webload提供巡航控制器cruise control的功能,利用巡航控制器,可以预定义web应用程序应该满足的性能指标,然后测试系统是否满足这些需求指标;cruise control能够自动把负载加到web应用程序,并将在此负荷下能够访问程序的客户数量生成报告。

        webload能够在测试会话执行期间对监测的系统性能生成实时的报告,这些测试结果通过一个易读的图形界面显示出来,并可以导出到excel和其他文件里。

                                               Webload 报告界面

        这两个软件的功能虽然强大，并且可以自动生成测试报告，但其终究是一个工具，如果你想真正的定位服务器性能的好坏和性能的瓶颈所在，需要使用工具的人对于测试软件的方方面面都要有了解，比如软件体系构架，网络拓扑，服务器硬件等知识。

        众所周知，服务器是整个网络系统和计算平台的核心，许多重要的数据都保存在服务器上，很多网络服务都在服务器上运行，因此服务器性能的好坏决定了整个应用系统的性能。

        现在市面上不同品牌、不同种类的服务器有很多种，用户在选购时，怎样从纷繁的型号中选择出所需要的，适合于自己应用的服务器产品，仅仅从配置上判别是不够的，最好能够通过实际测试来筛选。而各种的评测软件有很多种，你应该选择哪个软件测试？下面就介绍一些较典型的测试工具：

 （一）服务器整机系统性能测试工具

        一台服务器系统的性能可以按照处理器、内存、存储、网络几部分来划分，而针对不同的应用，可能会对某些部分的性能要求高一些。

Iometer（www.iometer.org）：存储子系统读写性能测试

        Iometer是Windows系统下对存储子系统的读写性能进行测试的软件。可以显示磁盘系统的最大IO能力、磁盘系统的最大吞吐量、CPU使用率、错误信息等。用户可以通过设置不同的测试的参数，有存取类型(如sequential ,random)、读写块大小(如64K、256K)，队列深度等，来模拟实际应用的读写环境进行测试。

                                              Iometer 配置界面

        Iometer操作简单，可以录制测试脚本，可以准确有效的反映存储系统的读写性能，为各大服务器和存储厂商所广泛采用。

Sisoft Sandra（www.sisoftware.co.uk）：WINDOWS下基准评测

        SiSoft发行的Sandra系列测试软件是Windows系统下的基准评测软件。此软件有超过三十种以上的测试项目，能够查看系统所有配件的信息，而且能够对部分配件（如CPU、内存、硬盘等）进行打分(benchmark)，并且可以与其它型号硬件的得分进行对比。另外，该软件还有系统稳定性综合测试、性能调整向导等附加功能。

        Sisoft Sandra软件在最近发布的Intel bensley平台上测试的内存带宽性能并不理想，不知道采用该软件测试的FBD内存性能是否还有参考价值,或许软件应该针对FBD内存带宽的测试项目做一个升级。

Iozone（www.iozone.org）：linux下I/O性能测试

        现在有很多的服务器系统都是采用linux操作系统，在linux平台下测试I/O性能可以采用iozone。

        iozone是一个文件系统的benchmark工具，可以测试不同的操作系统中文件系统的读写性能。可以测试Read, write, re-read, re-write, read backwards, read strided, fread, fwrite, random read, pread ,mmap, aio_read, aio_write 等等不同的模式下的硬盘的性能。测试所有这些方面,生成excel文件，另外, iozone还附带了用gnuplot画图的脚本。

        该软件用在大规模机群系统上测试NFS的性能，更加具有说服力。

Netperf（www.netperf.org）：网络性能测试

        Netperf可以测试服务器网络性能，主要针对基于TCP或UDP的传输。Netperf根据应用的不同，可以进行不同模式的网络性能测试，即批量数据传输（bulk data transfer）模式和请求/应答（request/reponse）模式。Netperf测试结果所反映的是一个系统能够以多快的速度向另外一个系统发送数据，以及另外一个系统能够以多块的速度接收数据。

        Netperf工具以client/server方式工作。server端是netserver，用来侦听来自client端的连接，client端是 netperf，用来向server发起网络测试。在client与server之间，首先建立一个控制连接，传递有关测试配置的信息，以及测试的结果；在控制连接建立并传递了测试配置信息以后，client与server之间会再建立一个测试连接，用来来回传递着特殊的流量模式，以测试网络的性能。

        对于服务器系统来说，网络性能显得尤其重要，有些服务器上为了节省成本，采用了桌面级的网络芯片，性能怎样，用这个软件一测便知了。

        以上介绍的这几款测试工具都是可以免费从网上下载的非商业软件，但是其测试结果和认可程度均是为大多数使用者所认同的。你可以根据自己的应用需求选择不同的软件进行测试。