Java程序設計介紹

1.2? Java語言的特點
Java語言到底是一種什么樣的語言呢？它是一個簡單的、面向?qū)ο蟮摹?a target='_blank' class='arckwlink_none'>網(wǎng)絡適用的、解釋型的、健壯的、安全的、獨立于平臺的、可移植的、可擴展的、高性能的、多線程的以及動態(tài)的程序設計語言。
1. Java語言的簡單性
Java語言最初是為對家用電器進行集中控制而設計的一種語言，因此它必須簡單明了，易于學習。Java語言通過提供最基本的方法來完成指定的任務，只需理解一些基本的概念，就可以用它編寫出適合于各種情況的應用程序。Java語言是在C和C++語言的基礎上產(chǎn)生的，它的風格十分接近C++語言，但要比C++簡單得多。Java語言略去了C++語言中容易引發(fā)程序錯誤的地方，例如指針和內(nèi)存管理。在高級編程語言的所有特性中，不是絕對需要的Java語言都已經(jīng)刪去了，例如Java語言沒有算符重載、預處理、多維數(shù)組、多重繼承等。增加自動垃圾收集功能，用于回收不再使用的內(nèi)存區(qū)域，這不但使程序易于編寫，而且大大減少了由于內(nèi)存而引發(fā)的問題。Java語言為程序開發(fā)者提供了豐富的類庫，使程序的編寫變得容易、簡單。Java語言的簡單性還體現(xiàn)在小型化上。Java解釋器、系統(tǒng)模塊和運行模塊都比較小，適合在小型機器上運行，也適合從網(wǎng)上下載。
2. Java語言的面向?qū)ο筇匦?BR>Java語言是一種徹底的純面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言，它具有面向?qū)ο蟮乃拇筇攸c：封裝、繼承、多態(tài)和動態(tài)。Java語言支持單繼承類層次結(jié)構(gòu)。這就是說，每個類一次只能繼承一個別的類。Java語言的設計集中于對象及其接口，它提供了簡單的類機制以及動態(tài)的接口模型。對象中封裝了它的狀態(tài)變量以及相應的方法，實現(xiàn)了模塊化和信息隱藏；而類則提供了一類對象的原型，并且通過繼承機制，子類可以使用父類所提供的方法，實現(xiàn)了代碼復用。
3. Java語言的網(wǎng)絡適用性
Java語言是面向網(wǎng)絡的語言。通過它提供的類庫可以處理TCP/IP協(xié)議，用戶可以通過URL地址很方便地訪問網(wǎng)絡資源。Java語言包括一個支持HTTP和FTP等基于TCP/IP協(xié)議的子庫，它提供一個Java.net包，通過它可以完成各種層次上的網(wǎng)絡連接。因此，Java語言編寫的應用程序可憑借URL打開并訪問網(wǎng)絡上的對象，其訪問方式與訪問本地文件系統(tǒng)幾乎完全相同。Java的語言的另一個Socket類提供的可靠流式網(wǎng)絡的連接，使程序設計者可以非常方便地創(chuàng)建分布式的客戶機（Client）和服務器（Server）應用程序。
4. Java語言的類、類裝載性
Java語言提供了大量的類，以滿足網(wǎng)絡化、多線程和面向?qū)ο笙到y(tǒng)的需要。
（1）語言包提供的支持包括字符串處理、多線程處理、例外處理、數(shù)學函數(shù)處理等，可以用它簡單地實現(xiàn)Java語言程序的運行平臺。
（2）實用程序包提供的支持包括哈希表、堆棧、可變數(shù)組、時間和日期等。
（3）輸入、輸出包用統(tǒng)一的“流”模型來實現(xiàn)所有格式的I/O操作，包括文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡、輸入/輸出等。
（4）低級網(wǎng)絡包用于實現(xiàn)Socket編程。
（5）抽象圖形用戶接口包實現(xiàn)了不同平臺的計算機的圖形用戶接口部件，包括窗口、選單、滾動條、對話框等，使得Java語言可以移植到不同平臺的機器。
（6）網(wǎng)絡包支持Internet的TCP/IP協(xié)議，提供了與Internet的接口。它支持URL連接及WWW的即時訪問，并且簡化了客戶機/服務器模型的程序設計。
5. Java語言的健壯性
Java語言在編譯和運行時，要對可能出現(xiàn)的問題進行檢查，以防止錯誤的產(chǎn)生。它提供自動垃圾收集來進行內(nèi)存管理，防止程序員在管理內(nèi)存時產(chǎn)生錯誤。通過集成的面向?qū)ο蟮睦馓幚頇C制，在編譯時，Java語言提示出可能出現(xiàn)但未被處理的例外，幫助程序員正確進行選擇以防止系統(tǒng)的崩潰。另外，Java語言在編譯時還可以捕獲類型聲明中的許多常見錯誤，防止動態(tài)運行時不匹配的出現(xiàn)。
6. Java語言的安全特性
用于網(wǎng)絡、分布環(huán)境下的Java語言必須防止病毒的入侵，Java語言不支持指針，一切對內(nèi)存的訪問都必須通過對象的實例變量來實現(xiàn)，這樣就防止了程序員使用“特洛伊木馬”等欺詐手段訪問對象的私有成員，同時也避免了指針操作中容易產(chǎn)生的錯誤。
7. Java語言的體系結(jié)構(gòu)中立特性
網(wǎng)絡一般由各種類型的計算機構(gòu)成，Internet也是這樣。為了使Java程序在任何地方都能運行，Java解釋器生成了與體系結(jié)構(gòu)無關字節(jié)碼（bytecode）指令，只要安裝了Java運行時系統(tǒng)，Java程序就可以在任意的處理器上運行。這些字節(jié)碼指令對應于Java虛擬機中的表示，Java解釋器得到字節(jié)碼后，對它進行轉(zhuǎn)換，使之能夠在不同的平臺上運行。
8. Java語言的可移植特性
與平臺無關的特性使Java程序可以方便地移植到網(wǎng)絡上的不同機器。同時，Java類庫中也實現(xiàn)了與不同平臺的接口，使這些類庫可以移植。另外，Java編譯器是由Java語言實現(xiàn)的，Java運行時系統(tǒng)由標準C語言實現(xiàn)，這使得Java系統(tǒng)也具有可移植性。
9. Java語言的解釋特性
Java語言是解釋執(zhí)行的。程序運行時，Java解釋器直接對字節(jié)碼進行解釋執(zhí)行。字節(jié)碼本身攜帶了許多編譯信息，使得連接過程更加簡單。
10. Java語言的高性能
Java語言的解釋器和其他解釋執(zhí)行的語言如BASIC不同，Java語言字節(jié)碼的設計使之能很容易地直接轉(zhuǎn)換成對應于特定CPU的機器碼，從而得到較高的性能。
11. Java語言的多線程
多線程機制使應用程序能夠并行執(zhí)行，并且同步機制保證了對共享的數(shù)據(jù)的正確操作。通過使用多線程，程序設計者可以分別用不同的線程完成特定的行為，而不需要采用全局的事件循環(huán)機制，這樣就很容易地實現(xiàn)網(wǎng)絡上的實時交互行為。
12. Java語言的動態(tài)特性
Java語言的設計使它適合于一個不斷發(fā)展的環(huán)境，在類庫中可以自由地加入新的方法和事例變量而不會影響用戶程序的執(zhí)行。另外，Java語言通過接口來支持多重繼承，使之比嚴格的類繼承具有更靈活的方式和擴展性。