java语言

Java语言有什么特点

Java是一种分布式的语言，Sun公司对Java的定义充分地展示了

Java的如下特点。欢迎阅读

1.简单

Java是一种简单的语言。Java是在C、C++的基础上开发的，继

承了C和C++的许多特性，但同时也取消其他许多编程语言中繁琐的、

难以理解的、不安全的内容，如指针、多重继承等。JDK还提供了丰

富的基础类库，具有C或C++编程的程序员都会很熟悉，无需经过长

时间训练即可掌握它。

2.面向对象

Java是一种纯面向对象的语言。Java程序的设计思路不同于基于

过程的程序设计思路，而是采用面向对象的思想。面向对象程序设计，

具备更好的模拟现实世界环境的能力和可重用性，将待解决的现实问

题概念化成一组分离的程序对象，这些对象彼此之间可以进行交互。

一个对象包含了对应实体应有的信息和访问、改变这些信息的方法。

通过这种设计方式，使所设计出来的程序更易于改进、扩展、维护和

重用。Java语言提供类、接口和继承等原语。为了简单起见，Java只

支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继承，并支持类与接口间

的实现机制，关键字为implements。Java语言全面支持动态绑定，

而C++语言只对虚函数使用动态绑定。

3.分布式

Java是一种分布式的语言。传统的基于C/S(客户端/服务器)架构

的程序，均采用客户端向服务器提出服务请求，服务器再根据要求执

行适当的程序并将结果返回，所以服务器负荷较重。Java采用Java虚

拟机架构，可将许多工作直接交由终端处理，数据因此也可以分布式

处理。此外，Java类库的运用，大大减轻了网络传输的负荷;Java类库

包含了支持HTTP和FTP等基于TCP/IP协议的子库，Java应用程序

可凭借URL地址打开并访问网络上的对象，其访问方式与访问本地文

件系统几乎完全相同。网络环境是Java大显身手和进一步发展的地方。

4.高效解释执行

Java是高效解释执行的语言。高级语言程序必须转换为机器语言

程序才能执行，但不同的计算机系统所使用的机器语言不同。Java为

了实现“一次编译，随处运行”的目标，Java的源程序在编译时，并

不直接编译成特定的机器语言程序，而是编译成与系统无关的“字节

码(Bytecodes)”，由Java虚拟机(JavaVirtualMachine，JVM)来

执行，如图1-3所示。JVM使得Java程序可以“一次编译，随处运

行”。任何系统只有安装了Java虚拟机后，才可以执行Java程序。

JVM能直接在任何机器上执行，为字节码提供运行环境。当JVM

解释执行Java程序时，Java实时编译器(Just-In-Time，JIT)会将字节

码译成目标平台对应的机器语言的指令代码。

早先的许多尝试解决跨平台的方案对性能要求都很高。其他解释

执行的语言系统，如BASIC、TCL、PERL都有无法克服的性能缺陷。

然而，Java却可以在非常低档的CPU上顺畅运行，这是因为Java字

节码是经过精心设计的，能够直接使用JIT编译技术将字节码转换成高

性能的本机代码。事实上，Java的运行速度随着JIT编译器技术的发展

已接近于C++。因而“高效且跨平台”对Java来说已不再矛盾。

5.健壮

Java是健壮的语言。为了更好地理解Java的健壮性，先讨论一下

在传统编程环境下程序设计失败的主要原因：内存管理错误和误操作

引起的异常或运行时异常。

在传统的编程环境下，内存管理是一项困难、乏味的工作。例如，

在C或C++中，必须手工分配、释放所有的动态内存。如果忘记释放

原来分配的内存，或是释放了其他程序正在使用的内存时，就会出错。

在传统的编程环境下，异常情况可能经常由“被零除”、“Null指针

操作”、“文件未找到”等原因引起，必须用既繁琐又难理解的一大

堆指令来进行管理。

对此，Java通过自行管理内存分配和释放，从根本上消除了有关

内存的问题。Java提供垃圾收集器，可自动收集闲置对象占用的内存。

通过提供面向对象的异常处理机制来解决异常处理的问题。通过类型

检查、Null指针检测、数组边界检测等方法，在开发早期发现程序错

误。

6.安全

Java是安全的网络编程语言。Java常被用于网络环境中，为此，

Java提供了一系列的安全机制以防恶意代码攻击，确保系统安全。

Java的安全机制分为多级，包括Java语言本身的安全性设计以及严格

的编译检查、运行检查和网络接口级的安全检查。

Java语言是强类型语言，而且每种类型都要求严格定义。首先，

每个变量、表达式都有类型。其次，所有的数值传递，不管是直接的、

还是通过方法调用经由参数传递，都要进行类型相容性检查。有些语

言没有自动进行数据类型相容性检查或对冲突的类型进行转换的机

制;Java编译器对所有的表达式和参数都要进行类型相容性的检查以确

保类型是兼容的。任何类型的不匹配都是错误的，在编译完成之前，

错误必须全部被纠正。此外，Java摒弃指针类型和数据类型的隐式转

换，从而对内存访问进行了严格的限制。在编译期间，Java编译器并

不分配内存，而是推迟到运行时由解释器决定，这样编程人员就无法

通过指针来非法访问内存。在运行期间，Java的运行环境提供了四级

安全保障机制：字节码校验器、类装载器、运行时内存布局和文件的

访问限制。在网络接口级，用户可按自己的需要来设置网络访问权限。

另外，Java的未来版本将采用公开密钥法以及其他加密技术，来

核实从网络上传输过来的代码的源主机及该代码的完整性。

7.结构中立

Java是结构中立的语言。Java的设计目标是要支持网络应用程序。

一般而言，网络是由许多不同的系统构成，包括各种CPU与结构。为

了让Java应用程序能够在网络上任何地方执行，其编译器会产生一种

具备结构中立性的对象文件格式即Java字节码文件。Java字节码可在

任何安装了Java虚拟机的平台上运行。

8.可移植

Java开发的程序是可移植的。结构中立是确保程序可移植的必要

条件，此外还需很多其他条件的配合。Java在可移植性方面做了许多

工作。Java语言规范中也没有任何“同具体实现相关”的内容，解决

了所有可能会影响到Java可移植性方面的问题。如在Windows3.1中

整数(Integer)为16位，在Windows95中整数为32位，在DEC

Alpha中整数为64位，在Intel486中为32位，不同的操作系统和

CPU对数据类型及长度都作了不同的定义，给程序的可移植性带来了

一定的难度。Java通过定义独立于平台的基本数据类型及其运算，使

Java数据得以在任何硬件平台上保持一致。事实上，几乎目前使用的

所有CPU都能支持以上数据类型，都支持8～64位整数格式的补码运

算和单/双精度浮点运算。Java语言的基本数据类型及其表示方式如表

1-1所示。

9.高效率

Java是高效率的语言。每一次的版本更新，Java在性能上均做出

了改进。在历经数个版本变更后，Java号称可以与C/C++拥有同样甚

至更好的运行性能。如果解释器速度不慢，Java可以在运行时直接将

目标代码翻译成机器指令，来用JVM一秒钟内可调用300000个过

程，与C/C++不相上下。

10.多线程

Java是支持多线程的语言。多线程是一种应用程序设计方法。线

程是一大进程里分出来的，小的、独立的进程，使得在一个程序里可

同时执行多个小任务。多线程带来的好处是具有更好的交互性能和实

时控制性能。但采用传统的程序设计语言(如：C/C++)实现多线程程

序并非易事。Java实现了多线程技术，提供了简便的实现多线程的方

法，并拥有一组高复杂性的同步机制。

11.动态

Java语言具有动态特性。Java动态特性是其面向对象设计方法的

扩展，允许程序动态地装入运行过程中所需的类，这是C++进行面向

对象程序设计所无法实现的。C++程序设计过程中，每当在类中增加

一个实例变量或一种成员函数后，引用该类的所有子类都必须重新编

译，否则将导致程序崩溃。Java采取如下措施来解决此类问题。

(1)Java编译器不是将对实例变量和成员函数的引用编译为数值引

用，而是将符号引用信息在字节码中保存后传递给解释器，再由解释

器在完成动态连接类后，将符号引用信息转换为数据偏移量。存储器

生成的对象不在编译过程中决定，而是延迟到运行时由解释器确定。

这样，对类中变量和方法进行更新时就不至于影响现存的代码。解释

执行字节码时，这种符号信息的查找和转换过程仅在一个新的名字出

现时才进行一次，随后代码便可以全速执行。

(2)在运行时确定引用的好处是可以使用已被更新的类，而不必担

心会影响原有的代码。如果程序连接了网络中另一系统的某一类，该

类的所有者也可以自由地对该类进行更新，而不会使任何引用该类的

程序崩溃。

(3)Java还简化了使用一个升级的或全新的协议的方法。如果系统

运行Java程序时遇到了不知怎样处理的程序，没关系，Java能自动

下载你所需要的功能程序。

Java是一种比C/C++更具动态特性的语言。在设计上强调为运行

中的运算环境提供支持。Java是在运行时为模块与模块之间建立连接，

并能够更直接地运用面向对象设计体系。程序库可以自由地增加新方

法和实例变量，而不会对它们的客户产生任何影响。