Java語(yǔ)言與Java技術(shù)-計(jì)算機(jī)論文

Java語(yǔ)言與Java技術(shù)-計(jì)算機(jī)論文

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摘要：本文敘述了Java語(yǔ)言的出現(xiàn)背景、主要特點(diǎn)、發(fā)展歷程以及Java技術(shù)的應(yīng)用，指出Java是當(dāng)今IT產(chǎn)業(yè)和人類(lèi)文明的創(chuàng)新和希望。關(guān)鍵詞：Java語(yǔ)言技術(shù)1．Java語(yǔ)言的出現(xiàn)自從1946年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)，計(jì)算模式的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：集中計(jì)算模式、分散計(jì)算模式和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式。Internet的出現(xiàn)，為在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式下的科學(xué)計(jì)算和信息處理提供了良好平臺(tái)。然而，要充分利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式的功能與效益，平臺(tái)的運(yùn)行環(huán)境是個(gè)制約因素，而Java語(yǔ)言和Java技術(shù)則是解決這一問(wèn)題的最佳途徑。1991年，SUN公司的JameGosling，BillJoe等人試圖為電視、烤箱等家用電器開(kāi)發(fā)一種交互式的軟件系統(tǒng)，這種應(yīng)用需要的是那種小而可靠的系統(tǒng)，它能夠移植，并且實(shí)時(shí)性好，適用于網(wǎng)絡(luò)分布環(huán)境。流行的C++是自然的選擇。不過(guò)，開(kāi)發(fā)過(guò)程中碰到的許多難以克服的困難使他們意識(shí)到必須徹底解決問(wèn)題了，最終，開(kāi)發(fā)成功了一個(gè)名為Oak的軟件，此中蘊(yùn)藏著Java的原型，當(dāng)時(shí)，并未引起人們的注重。1994年下半年，隨著Internet的迅猛發(fā)展，環(huán)球信息網(wǎng)WWW的快速增長(zhǎng)，促進(jìn)了Java語(yǔ)言研制的進(jìn)展，使得它逐漸成為Internet上倍受歡迎的開(kāi)發(fā)與編程語(yǔ)言。1995年5月Java正式問(wèn)世，一些聞名的計(jì)算機(jī)公司紛紛購(gòu)買(mǎi)了Java語(yǔ)言的使用權(quán)，如Microsoft、IBM、Netscape、Novell、Apple、DEC、SGI等。因此，Java語(yǔ)言被美國(guó)聞名雜志PCMagazine評(píng)為1995年十大優(yōu)秀科技產(chǎn)品之一，隨之大量出現(xiàn)了用Java編寫(xiě)的軟件產(chǎn)品，受到工業(yè)界的重視與好評(píng)，認(rèn)為“Java是八十年代以來(lái)計(jì)算機(jī)界的一件大事”。微軟總裁比爾－蓋茨在認(rèn)真觀察了一段時(shí)間后，確認(rèn)“Java是長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)最卓越的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”，并確定微軟整個(gè)軟件的開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略從PC單機(jī)時(shí)代向以網(wǎng)絡(luò)為中心的計(jì)算時(shí)代轉(zhuǎn)移，而購(gòu)買(mǎi)Java則是他的重大戰(zhàn)略決策的實(shí)施部署。因此，Java的誕生必將對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深遠(yuǎn)的影響，對(duì)傳統(tǒng)的計(jì)算模型提出了新的挑戰(zhàn)。SUNMicrosystem公司的總裁ScottMcNealy認(rèn)為：Java對(duì)Internet和WWW開(kāi)辟了一個(gè)嶄新的時(shí)代。有人預(yù)言：Java將成為網(wǎng)絡(luò)上的“世界語(yǔ)”，今后，用其他語(yǔ)言編寫(xiě)的軟件統(tǒng)統(tǒng)都要用Java語(yǔ)言來(lái)改寫(xiě)。2.Java語(yǔ)言的主要特點(diǎn)Java語(yǔ)言是一種適用于網(wǎng)絡(luò)編程的語(yǔ)言，它的基本結(jié)構(gòu)與C++極為相似，但卻簡(jiǎn)單得多。它集成了其它一些語(yǔ)言的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，又避開(kāi)了它們的不足之處。它的主要特點(diǎn)如下：2.1簡(jiǎn)單性Java與C++相比，不再支持運(yùn)算符重載、多級(jí)繼續(xù)及廣泛的自動(dòng)強(qiáng)制等易混淆和較少使用的特性，而增加了內(nèi)存空間自動(dòng)垃圾收集的功能，復(fù)雜特性的省略和實(shí)用功能的增加使得開(kāi)發(fā)變得簡(jiǎn)單而可靠。簡(jiǎn)單化的另一個(gè)方面是Java的系統(tǒng)非常小，其基本解釋和類(lèi)支持部分只占40KB，附加的基本標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和線(xiàn)程支持也只需增加175KB。因此，Java應(yīng)用軟件能在相當(dāng)小的系統(tǒng)之上獨(dú)立工作。2.2平臺(tái)獨(dú)立性這是Java最吸引人的地方。由于它采用先編譯成中間碼，然后裝載與校驗(yàn)，再解釋成不同的機(jī)器碼來(lái)執(zhí)行，即“Java虛擬機(jī)”的思想，“屏蔽”了具體的“平臺(tái)環(huán)境”特性要求，使得只要能支持Java虛擬機(jī)，就可運(yùn)行各種Java程序。2.3面向?qū)ο蟮募夹g(shù)面向?qū)ο蟮募夹g(shù)是近年來(lái)軟件開(kāi)發(fā)中用得最為普遍的程序設(shè)計(jì)方法，，它通過(guò)把客觀事物進(jìn)行分類(lèi)組合、參數(shù)封裝、用成員變量來(lái)描述對(duì)象的性質(zhì)、狀態(tài)，而用方法來(lái)實(shí)現(xiàn)其行為和功能。O-O技術(shù)具有繼續(xù)性、封裝性、多態(tài)性等眾多特點(diǎn)，Java在保留這些優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，又具有動(dòng)態(tài)聯(lián)編的特性，更能發(fā)揮出面向?qū)ο蟮膬?yōu)勢(shì)。2.4多線(xiàn)程多線(xiàn)程機(jī)制使應(yīng)用程序能并行執(zhí)行，Java有一套成熟的同步原語(yǔ)，保證了對(duì)共享數(shù)據(jù)的正確操作.通過(guò)使用多線(xiàn)程，程序設(shè)計(jì)者可以分別用不同的線(xiàn)程完成特定的行為，而不需要采用全局的事件循環(huán)機(jī)制，這樣就很輕易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)的交互行為。2.5動(dòng)態(tài)性Java的設(shè)計(jì)使它適合于一個(gè)不斷發(fā)展的環(huán)境。在類(lèi)庫(kù)中可以自由地加入新的方法和實(shí)例變量而不會(huì)影響用戶(hù)程序的執(zhí)行。并且Java通過(guò)接口來(lái)支持多重繼續(xù)，使之比嚴(yán)格的類(lèi)繼續(xù)具有更靈活的方式和擴(kuò)展性。2.6安全性Java有建立在公共密鑰技術(shù)基礎(chǔ)上的確認(rèn)技術(shù).指示器語(yǔ)義的改變將使應(yīng)用程序不能再去訪問(wèn)以前的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或是私有數(shù)據(jù)，大多數(shù)病毒也就無(wú)法破壞數(shù)據(jù).因而，用Java可以構(gòu)造出無(wú)病毒、安全的系統(tǒng)。Java語(yǔ)言除上述主要特點(diǎn)外，還有高性能、分布性、強(qiáng)大性、解釋性、可移植性等，此處不再贅述。3．Java語(yǔ)言的發(fā)展Java自正式問(wèn)世以來(lái)已經(jīng)歷了四年的歷程，時(shí)間雖短，發(fā)展極快。一年一度在美國(guó)舊金山召開(kāi)的世界JavaOne語(yǔ)言開(kāi)發(fā)者大會(huì)盛況空前正說(shuō)明了這一點(diǎn)。四年中每年的JavaOne大會(huì)，既是了解Java最新技術(shù)動(dòng)態(tài)、應(yīng)用成果和下一步發(fā)展趨勢(shì)的最好場(chǎng)所，又是推動(dòng)下一年Java快速發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。首屆JavaOne大會(huì)于1996年召開(kāi)，各屆簡(jiǎn)況如下：1996年5月29-31日，第一屆，出席會(huì)議者6500余人，來(lái)自工業(yè)界的超過(guò)一半。有人評(píng)價(jià)說(shuō)：“這是近年計(jì)算機(jī)界最光輝的一次盛會(huì)”。工業(yè)界相當(dāng)看好Java語(yǔ)言，認(rèn)為它的使用將會(huì)引起一場(chǎng)軟件革命：從軟件的設(shè)計(jì)風(fēng)格、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)目標(biāo)到設(shè)計(jì)過(guò)程，都會(huì)產(chǎn)生徹底的變革，“甚至?xí)淖兇诵乔虻纳罘绞健薄?997年，第二屆，出席會(huì)議者10000人。Java的追隨者不斷增加，應(yīng)用開(kāi)發(fā)迅速起步。1998年3月24-27日，第三屆，出席會(huì)議者14000余人，注冊(cè)門(mén)票售價(jià)1195美元，否則1395美元，即使如此，仍有不少人不惜工本，擠入會(huì)場(chǎng)。本次會(huì)議除了軟件巨頭微軟未參加會(huì)議外，幾乎所有的計(jì)算機(jī)公司都參加了。展廳內(nèi)設(shè)300多個(gè)展臺(tái)，先后舉行了90場(chǎng)專(zhuān)題討論會(huì)，每場(chǎng)參加的人數(shù)從千人至五六千人不等。會(huì)議的主題是：通過(guò)Java的培訓(xùn)來(lái)帶動(dòng)Java軟件的開(kāi)發(fā)和技術(shù)研究，從而發(fā)展生產(chǎn)力，獲取高額利潤(rùn)，提高生活質(zhì)量，推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。會(huì)議展出的內(nèi)容大致如下：Java開(kāi)發(fā)工具軟件，如：JMF、JDK、SymantecVisualCafe、JavaDynamicManagementKit、JFC、JNDI、JavaStudio等；企業(yè)信息治理解決方案軟件，如：EJB；基于Java技術(shù)的信息家電，如：機(jī)頂盒、Java電話(huà)等；個(gè)人信息綜合服務(wù)、社會(huì)信息綜合查詢(xún)亭；電子商務(wù)軟件、智能卡、JavaCardAPI等；網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境下的Java服務(wù)器軟件、遠(yuǎn)程方法調(diào)用、基于Java技術(shù)的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備； JMS用于出版、票據(jù)訂閱的軟件；JOS、基于Java技術(shù)的NC和JavaStation。1999年6月15-18日，第四屆，出席會(huì)議者達(dá)20000人，300多家廠商參展，舉辦400多場(chǎng)技術(shù)講座，555名演講者慷慨陳詞，出色紛呈。這次大會(huì)的主要特點(diǎn)是：Java框架結(jié)構(gòu)被梳理清楚本次JavaOne大會(huì)上，Sun公司的一個(gè)重大舉措就是公布了Java平臺(tái)的最新架構(gòu)。重新定義的Java平臺(tái)以Java2為核心，由面向企業(yè)和服務(wù)器市場(chǎng)的企業(yè)版Java2、面向傳統(tǒng)PC客戶(hù)機(jī)市場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)版Java2和面向信息電器等后PC終端設(shè)備市場(chǎng)的Micro版Java2三大部分組成。其中，J2EE包括EnterpriseJavaBeans、JavaServerPagesJavaServlets、JavaMailAPI和JavaMassageService組成。而J2ME則是原有的PersonalJava、EmbeddedJava、JavaCard以及剛剛推出的Kjava組成。雖然新框架結(jié)構(gòu)中的內(nèi)容都是已有的，但這樣重新定義和組合，使得Java平臺(tái)的概念簡(jiǎn)單化，從而變得易于理解，更適合于進(jìn)行市場(chǎng)推廣。2）重點(diǎn)放在企業(yè)平臺(tái)隨著Internet的飛速發(fā)展，企業(yè)計(jì)算模式正摒棄C/S結(jié)構(gòu)而采用Web-Browser結(jié)構(gòu)，此即瘦客戶(hù)端/胖服務(wù)器、大容量數(shù)據(jù)庫(kù)的3層或N層體系結(jié)構(gòu)。由于Java的特點(diǎn)，使得它在開(kāi)發(fā)服務(wù)器端的應(yīng)用程序方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，面向服務(wù)器端的J2EE為當(dāng)今逐漸流行的N層體系結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Java計(jì)算平臺(tái)：界面一致、工具簡(jiǎn)易、豐富、Web頁(yè)面互聯(lián)便捷，從而能大大加速和簡(jiǎn)化各種應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。3）加速后PC時(shí)代的進(jìn)程計(jì)算機(jī)的發(fā)展創(chuàng)造了Internet，但是計(jì)算機(jī)現(xiàn)在卻不是訪問(wèn)Internet的唯一方式。正在出現(xiàn)的信息化、智能化的消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品打破了PC作為信息終端的壟斷地位，成為人類(lèi)進(jìn)入Internet的新門(mén)戶(hù)。信息終端的多元化預(yù)示著所謂后PC時(shí)代的到來(lái)。消費(fèi)類(lèi)的信息終端量大面廣，是典型的瘦客戶(hù)機(jī)，其本身的資源和能力不能與PC相比，但必須更加智能化，并對(duì)服務(wù)器端的治理提出了更高的要求。而Java平臺(tái)恰恰滿(mǎn)足了這種要求。本次大會(huì)推出的Kjava虛擬機(jī)能運(yùn)行在16以上的微處理器上，占用內(nèi)存少，人們可以隨心所欲，在資源有限的設(shè)備上方便地開(kāi)發(fā)出各種各樣的應(yīng)用，直接運(yùn)行在不同的消費(fèi)類(lèi)或其它電子設(shè)備上；而Jini的出現(xiàn)為Java網(wǎng)絡(luò)連接提供了公共標(biāo)準(zhǔn)，使得任何Java設(shè)備都可以連入網(wǎng)絡(luò)中被自動(dòng)識(shí)別，并可充分利用網(wǎng)絡(luò)上已有的各種資源。大力推進(jìn)Jini的發(fā)展是Sun公司加速后PC時(shí)代進(jìn)程的一項(xiàng)重要策略。4）應(yīng)用系統(tǒng)異彩紛呈與上屆大會(huì)一樣，展出內(nèi)容有：應(yīng)用工具、應(yīng)用系統(tǒng)、信息家電等。非凡在實(shí)時(shí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方面，以IBM為首開(kāi)發(fā)出了應(yīng)用于工業(yè)實(shí)時(shí)環(huán)境的Java嵌入系統(tǒng)，展現(xiàn)出Java在工業(yè)領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。Java語(yǔ)言的出現(xiàn)和發(fā)展，得到了IT業(yè)界的青睞，它像一面大旗，凝聚了世界眾多的廠商與Sun公司一道，結(jié)成了對(duì)抗微軟壟斷的聯(lián)盟。許多知名廠商紛紛購(gòu)買(mǎi)Java許可證，目前已有90多萬(wàn)個(gè)軟件開(kāi)發(fā)商加入了Java陣營(yíng)，1億個(gè)Java最終用戶(hù)，幾千種Java應(yīng)用軟件產(chǎn)品，1500余種Java書(shū)籍。這真是IT業(yè)界的盛事！IBM公司提出“高舉Java大旗，全力以赴”的口號(hào)，它在全世界的11個(gè)國(guó)家有28個(gè)實(shí)驗(yàn)室，集聚了2500余名技術(shù)人員，全天侯24小時(shí)進(jìn)行全方位開(kāi)發(fā)；芯片巨人Intel提出“抓住時(shí)機(jī)，占領(lǐng)Java陣地”！決心使Intel芯片系統(tǒng)成為開(kāi)發(fā)Java應(yīng)用運(yùn)行的最佳平臺(tái)；Novell則宣稱(chēng)“Java是Novell的未來(lái)，未來(lái)是服務(wù)器端Java的市場(chǎng)”；作為Java發(fā)明者的Sun公司，堅(jiān)持“保衛(wèi)Java大旗，發(fā)展Java之路”的方針，通過(guò)對(duì)Java的“研究椘攔罈構(gòu)造棽饈詶推廣”的過(guò)程，從而占領(lǐng)市場(chǎng)。此外，HP、Oracle、Apple、Sybase、Netscape、Informix、3Com、Motorola等公司均是Sun的堅(jiān)強(qiáng)同盟。在我國(guó)，Java的引進(jìn)與開(kāi)發(fā)起步早，發(fā)展水平基本與世界同步。目前，Sun公司已在中國(guó)建成了由5個(gè)授權(quán)中心、20多個(gè)Internet/IntarnetJava解決方案中心和10所Java大學(xué)、若干培訓(xùn)中心組成的結(jié)構(gòu)。全面推動(dòng)Java在中國(guó)的普及、應(yīng)用、研究、開(kāi)發(fā)，培養(yǎng)了數(shù)以十萬(wàn)計(jì)的Java開(kāi)發(fā)人員。此外，Sun還牽頭成立了中外軟件廠商的開(kāi)發(fā)聯(lián)盟。在中國(guó)，Java的開(kāi)發(fā)可以說(shuō)是“人才濟(jì)濟(jì)，成果累累”。如清華大學(xué)王克宏教授帶領(lǐng)的課題組面向全國(guó)，自96年開(kāi)始舉辦了多期Java培訓(xùn)班和講座，開(kāi)設(shè)了數(shù)期本科生、研究生Java課程，出版了“Java系列叢書(shū)”10余冊(cè)，承擔(dān)了國(guó)家“九五”攻關(guān)項(xiàng)目“基于Java技術(shù)的交互式遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)”，并與日本就Java開(kāi)發(fā)進(jìn)行了國(guó)際合作，成績(jī)斐然；東大阿派下屬的寶鋼東軟軟件技術(shù)研究中心是國(guó)內(nèi)是首屈一指的Java研發(fā)骨干企業(yè)，該中心從95年起就開(kāi)始了Java的研發(fā)，目前，已把握了PersonalJava的核心移植技術(shù)，并成功地將JVM移植到汽車(chē)導(dǎo)航平臺(tái)。此外，他們還開(kāi)發(fā)出支持Jini協(xié)議的即插即用網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)軟件，以及一套Jini信息家電網(wǎng)絡(luò)的可視化演示環(huán)境，完成了基于JavaBeans的組件化軟件開(kāi)發(fā)及運(yùn)行支持環(huán)境等多項(xiàng)成果；在臺(tái)灣，22家知名計(jì)算機(jī)公司成立了“Java聯(lián)盟”，并在臺(tái)北建立了“Java開(kāi)發(fā)中心”，新竹建立了“Java語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室”；在香港，舉行了全島Java杯比賽，掀起了學(xué)習(xí)Java的熱潮。Java的浪潮洶涌澎湃，席卷全球！4.Java技術(shù)Java發(fā)展至今日，已不僅僅是一種編程語(yǔ)言，實(shí)際上已形成了一門(mén)技術(shù).其內(nèi)容包括：1）Java軟件包Java語(yǔ)言及其編程技術(shù)、JavaOS、Java開(kāi)發(fā)環(huán)境與工具、Java語(yǔ)言的各種軟件包、數(shù)據(jù)庫(kù)接口JDBC等。2）Java虛擬機(jī)及其規(guī)范3）Java嵌入技術(shù)已推出的有Java戒指、Java卡等。1999年8月2日，Sun公司公布名為MAJC的專(zhuān)門(mén)為Java語(yǔ)言設(shè)計(jì)的的芯片優(yōu)化研制成功，欲與Intel試比高低。該芯片在設(shè)計(jì)時(shí)采用了模塊式高性能計(jì)算引擎，實(shí)質(zhì)為一種芯片級(jí)并行處理機(jī)，能以更有效的方式分解計(jì)算任務(wù)，非凡適合處理多媒體數(shù)據(jù)。Sun公司希望通過(guò)MAJC芯片的發(fā)布催生出一個(gè)基于Java語(yǔ)言的微處理器家族，與Intel公司競(jìng)爭(zhēng)。設(shè)想中的Java處理器將應(yīng)用在從低價(jià)消費(fèi)電子產(chǎn)品到高端因特網(wǎng)服務(wù)器領(lǐng)域。4）Java計(jì)算基于Java技術(shù)的企業(yè)Internet/Intranet信息系統(tǒng)以及其他應(yīng)用系統(tǒng)。5）Jini技術(shù)1999年初正式發(fā)布后，馬上得到業(yè)界的廣泛支持。Jini的出現(xiàn)為Java網(wǎng)絡(luò)連接提供了公共標(biāo)準(zhǔn)，使得任何Java設(shè)備都可以連入網(wǎng)絡(luò)中被自動(dòng)識(shí)別，并可充分利用網(wǎng)絡(luò)上已有的各種資源。它把網(wǎng)絡(luò)上的各類(lèi)設(shè)備（包括消費(fèi)類(lèi)電子設(shè)備如移動(dòng)電話(huà)、PDA、DTV、HPC、NC、游戲機(jī)、電冰箱、智能卡等等）和各種軟件組合成一個(gè)單一、動(dòng)態(tài)的分布式系統(tǒng)，使網(wǎng)絡(luò)更易于操縱、易于治理，具有更高的可配置性。Jini將使網(wǎng)絡(luò)具有自發(fā)性，它的出現(xiàn)大大擴(kuò)展了“計(jì)算”和“計(jì)算機(jī)”的含義，極大地簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)操作，對(duì)家庭用戶(hù)來(lái)說(shuō)，使用網(wǎng)上設(shè)備即插即用，就像使用電話(huà)一樣方便。Java和Jini不僅可以不依靠于Windows為代表的操作系統(tǒng)，而且引導(dǎo)著信息產(chǎn)業(yè)的潮流，使Sun公司能在未來(lái)的、非PC類(lèi)電子產(chǎn)品的數(shù)字化市場(chǎng)中強(qiáng)占制高點(diǎn)。6）Jiro平臺(tái)異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中安裝的存儲(chǔ)系統(tǒng)的多樣性和分布性，給存儲(chǔ)治理帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。用戶(hù)和開(kāi)