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中老年人学电脑摄影博客

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关于我

我从事中老年人摄影、计算机教育行业,在哈尔滨老年人大学任教,在从事摄影、计算机教育13年当中11年从事中老年人摄影、计算机教育,是国内最早从事中老年人计算机教育者之一,给我的感觉是中老人学得快,忘的快,人非常好,乐观向上。是我学习的榜样,我非常感谢中老年朋友,让我在学习和工作中得到了宝贵财富。

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第一节 了解JAVA  

2010-03-05 13:57:10|  分类: JAVA |  标签: |举报 |字号 订阅

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第一节             了解Java

Ø         Java的产生

1995年,美国Sun Microsystems公司正式向IT业界推出了java语言,该语言具有安全、跨平台、面向对象、简单、适用于网络等显著特点,当时以web为主要形式的互联网正在迅猛发展,java语言的出现迅速引起所有程序员和软件公司的极大关注,程序员们纷纷尝试用java语言编写网络应用程序,并利用网络把程序发布到世界各地进行运行。包括IBM、Oracle、微软、Netscape、Apple、SGI等大公司纷纷与Sun Microsystems公司签订合同,授权使用java平台技术。微软公司总裁比尔盖茨先生在经过研究后认为“java语言是长时间以来最卓越的程序设计语言”。

   目前,java语言已经成为最流行的网络编程语言,截止到2001年中,全世界大约有310万java程序员,许多大学纷纷开设java课程,java正逐步成为世界上程序员最多的编程语言。

在经历了以大型机为代表的集中计算模式和以PC机为代表的分散计算模式之后,互联网的出现使得计算模式进入了网络计算时代。网络计算模式的一个特点是计算机是异构的,即计算机的类型和操作系统是不一样的,例如SUN工作站的硬件是SPARC体系,软件是UNIX中的Solaris操作系统,而PC机的硬件是INTEL体系,操作系统是windows或者是Linux,因此相应的编程语言基本上只是适用于单机系统,例如COBOL、FORTRAN、C、C++等等;网络计算模式的另一个特点是代码可以通过网络在各种计算机上进行迁移,这就迫切需要一种跨平台的编程语言,使得用它编写的程序能够在网络中的各种计算机上能够正常运行,java就是在这种需求下应运而生的。正是因为java语言符合了互联网时代的发展要求,才使它获得了巨大的成功。

任何事物的产生既有必然的原因也有偶然的因素,java语言的出现也验证了这一点。1991年,美国Sun Microsystems公司的某个研究小组为了能够在消费电子产品上开发应用程序,积极寻找合适的编程语言。消费电子产品种类繁多,包括PDA、机顶盒、手机等等,即使是同一类消费电子产品所采用的处理芯片和操作系统也不相同,也存在着跨平台的问题。当时最流行的编程语言是C和C++语言,Sun公司的研究人员就考虑是否可以采用C++语言来编写消费电子产品的应用程序,但是研究表明,对于消费电子产品而言C++语言过于复杂和庞大,并不适用,安全性也并不令人满意。于是,Bill Joy先生领导的研究小组就着手设计和开发出一种语言,称之为Oak。该语言采用了许多C语言的语法,提高了安全性,并且是面向对象的语言,但是Oak语言在商业上并未获得成功。

Ø         Java的特点

时间转到了1995年,互联网在世界上蓬勃发展,Sun公司发现Oak语言所具有的跨平台、面向对象、安全性高等特点非常符合互联网的需要,于是改进了该语言的设计,要达到如下几个目标:

1.              创建一种面向对象的程序设计语言,而不是面向过程的语言

2.              提供一个解释执行的程序运行环境,是程序代码独立于平台

3.              吸收C和C++的优点,使程序员容易掌握

4.              去掉C和C++中影响程序健壮性的部分,使程序更安全,例如指针、内存申请和释放;

5.              实现多线程,使得程序能够同时执行多个任务;

6.              提供动态下载程序代码的机制;

7.              提供代码校验机制以保证安全性

Ø         Java的实现机制java虚拟机是软件模拟的计算机,可以在任何处理器上(无论是在计算机中还是在其它电子设备中)安全并且兼容的执行保存在.class文件中的字节码。java虚拟机的"机器码"保存在.class文件中,有时也可以称之为字节码文件。java程序的跨平台主要是指字节码文件可以在任何具有java虚拟机的计算机或者电子设备上运行,java虚拟机中的java解释器负责将字节码文件解释成为特定的机器码进行运行。java源程序需要通过编译器编译成为.class文件(字节码文件),java程序的编译和执行过程如动画所示。

 

Ø         Java虚拟机

但是,java虚拟机的建立需要针对不同的软硬件平台做专门的实现,既要考虑处理器的型号,也要考虑操作系统的种类。如下图所示,目前在SPARC结构、X86结构、MIPS和PPC等嵌入式处理芯片上、在UNIX、Linux、windows和部分实时操作系统上都有java虚拟机的实现。

 

Ø         垃圾回收机制

Java系统不仅要分配对象所用的内存资源,还需要跟踪资源的使用情况,定期检测出不使用的内存,由系统自动回收并做再次分配,称为垃圾回收机制(Garbage Collection)。因此,Java程序中将不用考虑对象的释放问题,从而减轻程序员的负担,提高程序安全性,避免因资源耗尽而导致系统瘫痪的隐患。

Ø         代码安全性检测

字节码的执行需要经过三个步骤,首先由类装载器(class loader)负责把类文件(.class文件)加载到java虚拟机中,在此过程需要检验该类文件是否符合类文件规范;其次字节码校验器(bytecode verifier)检查该类文件的代码中是否存在着某些非法操作,例如applet程序中写本机文件系统的操作;如果字节码校验器检验通过,由java解释器负责把该类文件解释成为机器码进行执行。java虚拟机采用的是"沙箱"运行模式,即把java程序的代码和数据都限制在一定内存空间里执行,不允许程序访问该内存空间外的内存,如果是applet程序,还不允许访问客户端机器的文件系统。

Ø         Java的发展

java不仅是编程语言,还是一个开发平台,java技术给程序员提供了许多工具:编译器、解释器、文档生成器和文件打包工具等等。同时java还是一个程序发布平台,有两种主要的"发布环境",首先java运行时环境(java runtime environment,简称JRE)包含了完整的类文件包,其次许多主要的浏览器都提供了

 

java解释器和运行时环境。目前Sun公司把java平台划分成J2EE、J2SE、J2ME三个平台,针对不同的市场目标和设备进行定位。J2EE是Java2 Enterprise Edition,主要目的是为企业计算提供一个应用服务器的运行和开发平台。J2EE本身是一个开放的标准,任何软件厂商都可以推出自己的符合J2EE标准的产品,使用户可以有多种选择。IBM、Oracle、BEA、HP等29家已经推出了自己的产品,其中尤以BEA公司的weglogic产品和IBM公司的websphare最为著名。J2EE将逐步发展成为可以与微软的.NET战略相对抗的网络计算平台。

J2SE是Java2 Standard Edition,主要目的是为台式机和工作站提供一个开发和运行的平台。我们在学习java的过程中,主要是采用J2SE来进行开发。J2ME是Java2 Micro Edition,主要是面向消费电子产品,为消费电子产品提供一个java的运行平台,使得java程序能够在手机、机顶盒、PDA等产品上运行。上述三个java平台的关系如右图所示。

 

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