【基本知识】

1.1.1 Java的发展及应用

1.Java产生及发展

Java最初是由Sun Microsystems公司（简称Sun公司）于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台的总称。Java是一种跨平台的面向对象程序设计语言，是由James Gosling等人于1990年代初开发，最初被命名为Oak。

1995年春季，Oak更名为Java，Sun公司正式发布了完整的Java技术规范Java 1.0并第一次提出了“Write Once，Run Anywhere”（一次编写，到处运行）的口号。

2009年4月，Oracle公司正式收购Sun公司，Java从此正式归Oracle所有。2011年7月，Oracle公司发布了Java SE 1.7；2014年3月，Oracle公司发布了Java SE 1.8（简称Java 8），截至2022年10月，Oracle公司发布的最新JDK版本已达到Java SE 19。但Java 8仍然是当前开发者的主流选择，本书也是基于此版本编写的。

2.Java的广泛应用

Java已成为21世纪最重要和最具前途的网络编程语言之一，它使网络资源得到了最大限度的使用。Sun公司根据不同的计算机系统和用户的不同需求，将Java体系分为三个方向。

1）J2ME（Java2 Micro Edition，Java2平台的微型版），应用于移动、无线及有限资源的环境。

2）J2SE（Java2 Standard Edition，Java2平台的标准版），应用于桌面环境。

3）J2EE（Java2 Enterprise Edition，Java2平台的企业版），应用于基于Java的服务器开发。

所以，Java不仅可以用于网络程序的开发，也可以用来开发桌面应用系统和嵌入式系统等程序。概括起来，Java主要应用在以下几个方面。

1）信息综合服务。

2）智能卡及嵌入技术。

3）电子商务。

4）可视化应用软件。

1.1.2 Java语言的特点

Java的迅速发展和广泛应用归功于它所具有的突出特点，“一次编写，到处运行”的跨平台性更是其他编程语言无法比拟的。Java的主要特点包括以下几项。

1）简单性。Java是一种相对简单的编程语言，它继承了C++语言的优点，删除了C++中学习起来比较难的多继承、指针等概念，所以Java语言学习起来更简单，使用也更方便。

2）面向对象。Java是一种完全面向对象的编程语言，通过类和对象描述现实事物及事物之间的关系，更有利于对复杂问题进行分析与设计。

3）分布性。Java是分布式语言，使分布式计算变得比较容易，编写网络程序如同在文件中存取数据一样。

4）安全性。Java的存储分配模型可以防御恶意代码的攻击，所以Java语言安全可靠，是很多大型企业级项目开发的首选。

5）跨平台性。跨平台性是Java最大的优势，用Java编写的程序可以运用到任何操作系统上。

6）支持多线程。多线程是程序同时执行几个任务的能力，Java支持多线程，可显著提高程序的执行效率。

1.1.3 Java程序执行

1.Java程序执行过程

由Java语言编写的源程序代码，经过“Java编译器”编译后生成一种二进制的中间代码，称为字节码，然后通过运行与操作系统平台环境相对应的“Java解释器”，将字节码转化为特定系统平台下的机器码，最后解释执行这些代码。Java程序执行过程如图1-1所示。

2.Java的运行机制

Java语言之所以具有良好的跨平台性和可移植性，关键就在于它独特的运行机制。与其他语言的运行机制不同，例如，在Windows下编译了一个C++程序，编译器生成的可执行代码只能在Windows平台下运行。Java程序与一般编译型高级语言程序运行过程的区别如图1-2所示。

Java解释器又称为Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM），是驻留于计算机内存的逻辑计算机，实际上是一段负责解释执行Java字节码的程序。每个支持Java的计算机系统，都有一个与自己操作系统和处理器相适应的JVM，由它从字节码流中读取指令，并进行解释执行。所以从这一意义上说，Java也可以称作是一种“解释型”的高级语言。

Java虚拟机是Java成为网络应用首选语言的秘密所在。当Java的字节码程序在网络上的不同机器上运行时，它接触到的是完全相同的解释器，从而避免了为不同的平台开发不同版本的应用程序，软件的升级和维护工作也大大简化。