java相關(guān)解釋

　　Java是一門(mén)面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言，不僅吸收了C++語(yǔ)言的各種優(yōu)點(diǎn)，還摒棄了C++里難以理解的多繼承、指針等概念，因此Java語(yǔ)言具有功能強(qiáng)大和簡(jiǎn)單易用兩個(gè)特征。相關(guān)內(nèi)容，一起來(lái)看看！

　　發(fā)展歷程

　　20世紀(jì)90年代，硬件領(lǐng)域出現(xiàn)了單片式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這種價(jià)格低廉的系統(tǒng)一出現(xiàn)就立即引起了自動(dòng)控制領(lǐng)域人員的注意，因?yàn)槭褂盟�可以大幅度提升消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品（如電視機(jī)頂盒、面包烤箱、移動(dòng)電話(huà)等）的智能化程度。Sun公司為了搶占市場(chǎng)先機(jī)，在1991年成立了一個(gè)稱(chēng)為Green的項(xiàng)目小組，帕特里克、詹姆斯·高斯林、麥克·舍林丹和其他幾個(gè)工程師一起組成的工作小組在加利福尼亞州門(mén)洛帕克市沙丘路的一個(gè)小工作室里面研究開(kāi)發(fā)新技術(shù)，專(zhuān)攻計(jì)算機(jī)在家電產(chǎn)品上的嵌入式應(yīng)用。

　　由于C++所具有的優(yōu)勢(shì)，該項(xiàng)目組的研究人員首先考慮采用C++來(lái)編寫(xiě)程序。但對(duì)于硬件資源極其匱乏的單片式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，C++程序過(guò)于復(fù)雜和龐大。另外由于消費(fèi)電子產(chǎn)品所采用的嵌入式處理器芯片的種類(lèi)繁雜，如何讓編寫(xiě)的程序跨平臺(tái)運(yùn)行也是個(gè)難題。為了解決困難，他們首先著眼于語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)，假設(shè)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、符合嵌入式應(yīng)用需要的硬件平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)并為其制定了相應(yīng)的規(guī)范，其中就定義了這種硬件平臺(tái)的二進(jìn)制機(jī)器碼指令系統(tǒng)（即后來(lái)成為“字節(jié)碼”的指令系統(tǒng)），以待語(yǔ)言開(kāi)發(fā)成功后，能有半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)這種硬件平臺(tái)。對(duì)于新語(yǔ)言的設(shè)計(jì)，Sun公司研發(fā)人員并沒(méi)有開(kāi)發(fā)一種全新的語(yǔ)言，而是根據(jù)嵌入式軟件的要求，對(duì)C++進(jìn)行了改造，去除了留在C++的一些不太實(shí)用及影響安全的成分，并結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，開(kāi)發(fā)了一種稱(chēng)為Oak的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言。

　　由于在開(kāi)發(fā)Oak語(yǔ)言時(shí)，尚且不存在運(yùn)行字節(jié)碼的硬件平臺(tái)，所以為了在開(kāi)發(fā)時(shí)可以對(duì)這種語(yǔ)言進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，他們就在已有的硬件和軟件平臺(tái)基礎(chǔ)上，按照自己所指定的規(guī)范，用軟件建設(shè)了一個(gè)運(yùn)行平臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)除了比C++更加簡(jiǎn)單之外，沒(méi)有什么大的區(qū)別。1992年的夏天，當(dāng)Oak語(yǔ)言開(kāi)發(fā)成功后，研究者們向硬件生產(chǎn)商進(jìn)行演示了Green操作系統(tǒng)、Oak的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、類(lèi)庫(kù)和其硬件，以說(shuō)服他們使用Oak語(yǔ)言生產(chǎn)硬件芯片，但是，硬件生產(chǎn)商并未對(duì)此產(chǎn)生極大的熱情。因?yàn)樗麄冋J(rèn)為，在所有人對(duì)Oak語(yǔ)言還一無(wú)所知的情況下，就生產(chǎn)硬件產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)實(shí)在太大了，所以O(shè)ak語(yǔ)言也就因?yàn)槿狈τ布�的支持而無(wú)法進(jìn)入市場(chǎng)，從而被擱置了下來(lái)。

　　1994年6、7月間，在經(jīng)歷了一場(chǎng)歷時(shí)三天的討論之后，團(tuán)隊(duì)決定再一次改變了努力的目標(biāo)，這次他們決定將該技術(shù)應(yīng)用于萬(wàn)維網(wǎng)。他們認(rèn)為隨著Mosaic瀏覽器的到來(lái)，因特網(wǎng)正在向同樣的高度互動(dòng)的遠(yuǎn)景演變，而這一遠(yuǎn)景正是他們?cè)谟芯�(xiàn)電視網(wǎng)中看到的。作為原型，帕特里克·諾頓寫(xiě)了一個(gè)小型萬(wàn)維網(wǎng)瀏覽器WebRunner。[4]

　　1995年，互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展給了Oak機(jī)會(huì)。業(yè)界為了使死板、單調(diào)的靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)能夠“靈活”起來(lái)，急需一種軟件技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)一種程序，這種程序可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播并且能夠跨平臺(tái)運(yùn)行。于是，世界各大IT企業(yè)為此紛紛投入了大量的人力、物力和財(cái)力。這個(gè)時(shí)候，Sun公司想起了那個(gè)被擱置起來(lái)很久的Oak，并且重新審視了那個(gè)用軟件編寫(xiě)的試驗(yàn)平臺(tái)，由于它是按照嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行編寫(xiě)的，所以非常小，特別適用于網(wǎng)絡(luò)上的傳輸系統(tǒng)，而Oak也是一種精簡(jiǎn)的語(yǔ)言，程序非常小，適合在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。Sun公司首先推出了可以嵌入網(wǎng)頁(yè)并且可以隨同網(wǎng)頁(yè)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)腁pplet（Applet是一種將小程序嵌入到網(wǎng)頁(yè)中進(jìn)行執(zhí)行的技術(shù)），并將Oak更名為Java（在申請(qǐng)注冊(cè)商標(biāo)時(shí)，發(fā)現(xiàn)Oak已經(jīng)被人使用了，再想了一系列名字之后，最終，使用了提議者在喝一杯Java咖啡時(shí)無(wú)意提到的Java詞語(yǔ)）。5月23日，Sun公司在Sun world會(huì)議上正式發(fā)布Java和HotJava瀏覽器。IBM、Apple、DEC、Adobe、HP、Oracle、Netscape和微軟等各大公司都紛紛停止了自己的相關(guān)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，競(jìng)相購(gòu)買(mǎi)了Java使用許可證，并為自己的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的Java平臺(tái)。[5-6]

　　1996年1月，Sun公司發(fā)布了Java的第一個(gè)開(kāi)發(fā)工具包（JDK 1.0），這是Java發(fā)展歷程中的重要里程碑，標(biāo)志著Java成為一種獨(dú)立的開(kāi)發(fā)工具。9月，約8.3萬(wàn)個(gè)網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用了Java技術(shù)來(lái)制作。10月，Sun公司發(fā)布了Java平臺(tái)的第一個(gè)即時(shí)（JIT）編譯器。

　　1997年2月，JDK 1.1面世，在隨后的3周時(shí)間里，達(dá)到了22萬(wàn)次的下載量。4月2日，Java One會(huì)議召開(kāi)，參會(huì)者逾一萬(wàn)人，創(chuàng)當(dāng)時(shí)全球同類(lèi)會(huì)議規(guī)模之紀(jì)錄。9月，Java Developer Connection社區(qū)成員超過(guò)10萬(wàn)。

　　1998年12月8日，第二代Java平臺(tái)的企業(yè)版J2EE發(fā)布。1999年6月，Sun公司發(fā)布了第二代Java平臺(tái)（簡(jiǎn)稱(chēng)為Java2）的3個(gè)版本：J2ME（Java2 Micro Edition，Java2平臺(tái)的微型版），應(yīng)用于移動(dòng)、無(wú)線(xiàn)及有限資源的環(huán)境；J2SE（Java 2 Standard Edition，Java 2平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)版），應(yīng)用于桌面環(huán)境；J2EE（Java 2Enterprise Edition，Java 2平臺(tái)的企業(yè)版），應(yīng)用于基于Java的應(yīng)用服務(wù)器。Java 2平臺(tái)的發(fā)布，是Java發(fā)展過(guò)程中最重要的一個(gè)里程碑，標(biāo)志著Java的應(yīng)用開(kāi)始普及。

　　1999年4月27日，HotSpot虛擬機(jī)發(fā)布。HotSpot虛擬機(jī)發(fā)布時(shí)是作為JDK 1.2的附加程序提供的，后來(lái)它成為了JDK 1.3及之后所有版本的Sun JDK的默認(rèn)虛擬機(jī)[7]  。

　　2000年5月，JDK1.3、JDK1.4和J2SE1.3相繼發(fā)布，幾周后其獲得了Apple公司Mac OS X的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的支持。2001年9月24日，J2EE1.3發(fā)布。2002年2月26日，J2SE1.4發(fā)布。自此Java的計(jì)算能力有了大幅提升，與J2SE1.3相比，其多了近62%的類(lèi)和接口。在這些新特性當(dāng)中，還提供了廣泛的XML支持、安全套接字（Socket）支持（通過(guò)SSL與TLS協(xié)議）、全新的I/OAPI、正則表達(dá)式、日志與斷言。2004年9月30日，J2SE1.5發(fā)布，成為Java語(yǔ)言發(fā)展史上的又一里程碑。為了表示該版本的重要性，J2SE 1.5更名為Java SE 5.0（內(nèi)部版本號(hào)1.5.0），代號(hào)為“Tiger”，Tiger包含了從1996年發(fā)布1.0版本以來(lái)的最重大的更新，其中包括泛型支持、基本類(lèi)型的自動(dòng)裝箱、改進(jìn)的循環(huán)、枚舉類(lèi)型、格式化I/O及可變參數(shù)。

　　2005年6月，在Java One大會(huì)上，Sun公司發(fā)布了Java SE 6。此時(shí)，Java的各種版本已經(jīng)更名，已取消其中的數(shù)字2，如J2EE更名為JavaEE，J2SE更名為JavaSE，J2ME更名為JavaME。[8]

　　2006年11月13日，Java技術(shù)的發(fā)明者Sun公司宣布，將Java技術(shù)作為免費(fèi)軟件對(duì)外發(fā)布。Sun公司正式發(fā)布的有關(guān)Java平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)版的第一批源代碼，以及Java迷你版的可執(zhí)行源代碼。從2007年3月起，全世界所有的開(kāi)發(fā)人員均可對(duì)Java源代碼進(jìn)行修改[9]  。

　　2009年，甲骨文公司宣布收購(gòu)Sun[10]  。2010年，Java編程語(yǔ)言的共同創(chuàng)始人之一詹姆斯·高斯林從Oracle公司辭職。2011年，甲骨文公司舉行了全球性的活動(dòng)，以慶祝Java7的推出，隨后Java7正式發(fā)布。2014年，甲骨文公司發(fā)布了Java8正式版。

　　編程開(kāi)發(fā)

　　編程環(huán)境

　　JDK（Java Development Kit）稱(chēng)為Java開(kāi)發(fā)包或Java開(kāi)發(fā)工具，是一個(gè)編寫(xiě)Java的Applet小程序和應(yīng)用程序的程序開(kāi)發(fā)環(huán)境。JDK是整個(gè)Java的核心，包括了Java運(yùn)行環(huán)境（Java Runtime Envirnment），一些Java工具和Java的核心類(lèi)庫(kù)（Java API）。不論什么Java應(yīng)用服務(wù)器實(shí)質(zhì)都是內(nèi)置了某個(gè)版本的JDK。主流的JDK是Sun公司發(fā)布的JDK，除了Sun之外，還有很多公司和組織都開(kāi)發(fā)了自己的JDK，例如，IBM公司開(kāi)發(fā)的JDK，BEA公司的Jrocket，還有GNU組織開(kāi)發(fā)的JDK[13]  。

　　另外，可以把Java API類(lèi)庫(kù)中的Java SE API子集和Java虛擬機(jī)這兩部分統(tǒng)稱(chēng)為JRE（JAVA Runtime Environment），JRE是支持Java程序運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境[14]  。

　　JRE是個(gè)運(yùn)行環(huán)境，JDK是個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境。因此寫(xiě)Java程序的時(shí)候需要JDK，而運(yùn)行Java程序的時(shí)候就需要JRE。而JDK里面已經(jīng)包含了JRE，因此只要安裝了JDK，就可以Java程序，也可以正常運(yùn)行Java程序。但由于JDK包含了許多與運(yùn)行無(wú)關(guān)的內(nèi)容，占用的空間較大，因此運(yùn)行普通的Java程序無(wú)須安裝JDK，而只需要安裝JRE即可[15]  。

　　編程工具

　　Eclipse：一個(gè)開(kāi)放源代碼的、基于Java的可擴(kuò)展開(kāi)發(fā)平臺(tái)[16]  。

　　NetBeans：開(kāi)放源碼的Java集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，適用于各種客戶(hù)機(jī)和Web應(yīng)用。

　　IntelliJ IDEA：在代碼自動(dòng)提示、代碼分析等方面的具有很好的功能。[17]

　　MyEclipse：由Genuitec公司開(kāi)發(fā)的一款商業(yè)化軟件，是應(yīng)用比較廣泛的Java應(yīng)用程序集成開(kāi)發(fā)環(huán)境[18]  。

　　EditPlus：如果正確配置Java的編譯器“Javac”以及解釋器“Java”后，可直接使用EditPlus編譯執(zhí)行Java程序[19]  。

　　語(yǔ)言特點(diǎn)

　　1.簡(jiǎn)單性

　　Java看起來(lái)設(shè)計(jì)得很像C++，但是為了使語(yǔ)言小和容易熟悉，設(shè)計(jì)者們把C++語(yǔ)言中許多可用的特征去掉了，這些特征是一般程序員很少使用的。例如，Java不支持go to語(yǔ)句，代之以提供break和continue語(yǔ)句以及異常處理。Java還剔除了C++的操作符過(guò)載（overload）和多繼承特征，并且不使用主文件，免去了預(yù)處理程序。因?yàn)镴ava沒(méi)有結(jié)構(gòu)，數(shù)組和串都是對(duì)象，所以不需要指針。Java能夠自動(dòng)處理對(duì)象的引用和間接引用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的無(wú)用單元收集，使用戶(hù)不必為存儲(chǔ)管理問(wèn)題煩惱，能更多的時(shí)間和精力花在研發(fā)上。

　　2.面向?qū)ο?/strong>

　　Java是一個(gè)面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言。對(duì)程序員來(lái)說(shuō)，這意味著要注意應(yīng)中的數(shù)據(jù)和操縱數(shù)據(jù)的方法（method），而不是嚴(yán)格地用過(guò)程來(lái)思考。在一個(gè)面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)中，類(lèi)（class）是數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法的集合。數(shù)據(jù)和方法一起描述對(duì)象（object）的狀態(tài)和行為。每一對(duì)象是其狀態(tài)和行為的封裝。類(lèi)是按一定體系和層次安排的，使得子類(lèi)可以從超類(lèi)繼承行為。在這個(gè)類(lèi)層次體系中有一個(gè)根類(lèi)，它是具有一般行為的類(lèi)。Java程序是用類(lèi)來(lái)組織的。

　　Java還包括一個(gè)類(lèi)的擴(kuò)展集合，分別組成各種程序包（Package），用戶(hù)可以在自己的程序中使用。例如，Java提供產(chǎn)生圖形用戶(hù)接口部件的類(lèi)（java.awt包），這里awt是抽象窗口工具集（abstract windowing toolkit）的縮寫(xiě)，處理輸入輸出的類(lèi)（java.io包）和支持網(wǎng)絡(luò)功能的類(lèi)（java.net包）。

　　3.分布性

　　Java設(shè)計(jì)成支持在網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用，它是分布式語(yǔ)言。Java既支持各種層次的網(wǎng)絡(luò)連接，又以Socket類(lèi)支持可靠的流（stream）網(wǎng)絡(luò)連接，所以用戶(hù)可以產(chǎn)生分布式的客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器。

　　網(wǎng)絡(luò)變成軟件應(yīng)用的分布運(yùn)載工具。Java程序只要編寫(xiě)一次，就可到處運(yùn)行。

　　4.編譯和解釋性

　　Java編譯程序生成字節(jié)碼（byte-code），而不是通常的機(jī)器碼。Java字節(jié)碼提供對(duì)體系結(jié)構(gòu)中性的目標(biāo)文件格式，代碼設(shè)計(jì)成可有效地傳送程序到多個(gè)平臺(tái)。Java程序可以在任何實(shí)現(xiàn)了Java解釋程序和運(yùn)行系統(tǒng)（run-time system）的系統(tǒng)上運(yùn)行。

　　在一個(gè)解釋性的環(huán)境中，程序開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)“鏈接”階段大大消失了。如果說(shuō)Java還有一個(gè)鏈接階段，它只是把新類(lèi)裝進(jìn)環(huán)境的過(guò)程，它是增量式的、輕量級(jí)的過(guò)程。因此，Java支持快速原型和容易試驗(yàn)，它將導(dǎo)致快速程序開(kāi)發(fā)。這是一個(gè)與傳統(tǒng)的、耗時(shí)的“編譯、鏈接和測(cè)試”形成鮮明對(duì)比的精巧的開(kāi)發(fā)過(guò)程。

　　5.穩(wěn)健性

　　Java原來(lái)是用作編寫(xiě)消費(fèi)類(lèi)家用電子產(chǎn)品軟件的語(yǔ)言，所以它是被設(shè)計(jì)成寫(xiě)高可靠和穩(wěn)健軟件的。Java消除了某些編程錯(cuò)誤，使得用它寫(xiě)可靠軟件相當(dāng)容易。

　　Java是一個(gè)強(qiáng)類(lèi)型語(yǔ)言，它允許擴(kuò)展編譯時(shí)檢查潛在類(lèi)型不匹配問(wèn)題的功能。Java要求顯式的方法聲明，它不支持C風(fēng)格的隱式聲明。這些嚴(yán)格的要求保證編譯程序能捕捉調(diào)用錯(cuò)誤，這就導(dǎo)致更可靠的程序。

　　可靠性方面最重要的增強(qiáng)之一是Java的存儲(chǔ)模型。Java不支持指針，它消除重寫(xiě)存儲(chǔ)和訛誤數(shù)據(jù)的可能性。類(lèi)似地，Java自動(dòng)的“無(wú)用單元收集”預(yù)防存儲(chǔ)漏泄和其它有關(guān)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配和解除分配的有害錯(cuò)誤。Java解釋程序也執(zhí)行許多運(yùn)行時(shí)的檢查，諸如驗(yàn)證所有數(shù)組和串訪(fǎng)問(wèn)是否在界限之內(nèi)。

　　異常處理是Java中使得程序更穩(wěn)健的另一個(gè)特征。異常是某種類(lèi)似于錯(cuò)誤的異常條件出現(xiàn)的信號(hào)。使用try/catch/finally語(yǔ)句，程序員可以找到出錯(cuò)的處理代碼，這就簡(jiǎn)化了出錯(cuò)處理和恢復(fù)的任務(wù)。

　　6.安全性

　　Java的存儲(chǔ)分配模型是它防御惡意代碼的主要方法之一。Java沒(méi)有指針，所以程序員不能得到隱蔽起來(lái)的內(nèi)幕和偽造指針去指向存儲(chǔ)器。更重要的是，Java編譯程序不處理存儲(chǔ)安排決策，所以程序員不能通過(guò)查看聲明去猜測(cè)類(lèi)的實(shí)際存儲(chǔ)安排。編譯的Java代碼中的存儲(chǔ)引用在運(yùn)行時(shí)由Java解釋程序決定實(shí)際存儲(chǔ)地址。

　　Java運(yùn)行系統(tǒng)使用字節(jié)碼驗(yàn)證過(guò)程來(lái)保證裝載到網(wǎng)絡(luò)上的代碼不違背任何Java語(yǔ)言限制。這個(gè)安全機(jī)制部分包括類(lèi)如何從網(wǎng)上裝載。例如，裝載的類(lèi)是放在分開(kāi)的名字空間而不是局部類(lèi)，預(yù)防惡意的小應(yīng)用程序用它自己的版本來(lái)代替標(biāo)準(zhǔn)Java類(lèi)。

　　7.可移植性

　　Java使得語(yǔ)言聲明不依賴(lài)于實(shí)現(xiàn)的方面。例如，Java顯式說(shuō)明每個(gè)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的大小和它的運(yùn)算行為（這些數(shù)據(jù)類(lèi)型由Java語(yǔ)法描述）。

　　Java環(huán)境本身對(duì)新的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)是可移植的。Java編譯程序也用Java編寫(xiě)，而Java運(yùn)行系統(tǒng)用ANSIC語(yǔ)言編寫(xiě)。

　　8.高性能

　　Java是一種先編譯后解釋的語(yǔ)言，所以它不如全編譯性語(yǔ)言快。但是有些情況下性能是很要緊的，為了支持這些情況，Java設(shè)計(jì)者制作了“及時(shí)”編譯程序，它能在運(yùn)行時(shí)把Java字節(jié)碼翻譯成特定CPU（中央處理器）的機(jī)器代碼，也就是實(shí)現(xiàn)全編譯了。

　　Java字節(jié)碼格式設(shè)計(jì)時(shí)考慮到這些“及時(shí)”編譯程序的需要，所以生成機(jī)器代碼的過(guò)程相當(dāng)簡(jiǎn)單，它能產(chǎn)生相當(dāng)好的代碼。

　　9.多線(xiàn)索性

　　Java是多線(xiàn)索語(yǔ)言，它提供支持多線(xiàn)索的執(zhí)行（也稱(chēng)為輕便過(guò)程），能處理不同任務(wù)，使具有線(xiàn)索的程序設(shè)計(jì)很容易。Java的lang包提供一個(gè)Thread類(lèi)，它支持開(kāi)始線(xiàn)索、運(yùn)行線(xiàn)索、停止線(xiàn)索和檢查線(xiàn)索狀態(tài)的方法。

　　Java的線(xiàn)索支持也包括一組同步原語(yǔ)。這些原語(yǔ)是基于監(jiān)督程序和條件變量風(fēng)范，由C.A.R.Haore開(kāi)發(fā)的廣泛使用的同步化方案。用關(guān)鍵詞synchronized，程序員可以說(shuō)明某些方法在一個(gè)類(lèi)中不能并發(fā)地運(yùn)行。這些方法在監(jiān)督程序控制之下，確保變量維持在一個(gè)一致的狀態(tài)。

　　10.動(dòng)態(tài)性

　　Java語(yǔ)言設(shè)計(jì)成適應(yīng)于變化的環(huán)境，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)的語(yǔ)言。例如，Java中的類(lèi)是根據(jù)需要載入的，甚至有些是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取的。