java基础知识——Java的定义，特点和技术平台

（作者声明：对于Java编程语言，很多人只知道怎么用，却对其了解甚少。我也是其中一员。所以菜鸟的我，去查询了教科书以及大神的总结，主要参考了《Java核心技术》这本神作。现在分享给大家！）

Ⅰ.Java的定义

定义：Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。

Ⅱ.Java的特点

Java具有简单性、面向对象、网络技能强大、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、高性能、多线程、动态性等特点。

简单性：Java语法是C++语法的“纯净”版，没有头文件、指针运算、结构、联合、操作符重载、虚基类等。

面向对象：Java是一个面向对象的语言。对程序员来说，这意味着要注意应中的数据和操纵数据的方法(method)，而不是严格地用过程来思考。在一个面向对象的系统中，类(class)是数据和操作数据的方法的集合。数据和方法一起描述对象(object)的状态和行为。每一对象是其状态和行为的封装。类是按一定体系和层次安排的，使得子类可以从超类继承行为。在这个类层次体系中有一个根类，它是具有一般行为的类。Java程序是用类来组织的。

Java还包括一个类的扩展集合，分别组成各种程序包(Package)，用户可以在自己的程序中使用。例如，Java提供产生图形用户接口部件的类(java.awt包)，这里awt是抽象窗口工具集(abstract windowing toolkit)的缩写，处理输入输出的类(java.io包)和支持网络功能的类(java.net包)。

网络技能强大：Java有一个扩展的例程库，用于处理HTTP和FTP之类的TCP/IP协议。Java应用程序能通过URL打开和访问网络上的对象，其便捷程度就像访问本地文件一样。

分布性：Java设计成支持在网络上应用，它是分布式语言。Java既支持各种层次的网络连接，又以Socket类支持可靠的流(stream)网络连接，所以用户可以产生分布式的客户机和服务器。网络变成软件应用的分布运载工具。Java程序只要编写一次，就可到处运行。

编译和解释性：Java编译程序生成字节码(byte-code)，而不是通常的机器码。Java字节码提供对体系结构中性的目标文件格式，代码设计成可有效地传送程序到多个平台。Java程序可以在任何实现了Java解释程序和运行系统(run-time system)的系统上运行。

在一个解释性的环境中，程序开发的标准"链接"阶段大大消失了。如果说Java还有一个链接阶段，它只是把新类装进环境的过程，它是增量式的、轻量级的过程。因此，Java支持快速原型和容易试验，它将导致快速程序开发。这是一个与传统的、耗时的"编译、链接和测试"形成鲜明对比的精巧的开发过程。

健壮性/稳健性：Java是一个强类型语言，它允许扩展编译时检查潜在类型不匹配问题的功能。Java要求显式的方法声明，它不支持C风格的隐式声明。这些严格的要求保证编译程序能捕捉调用错误，这就导致更可靠的程序。

Java不需要采用指针构造诸如字符串、数组等结构。如果有必要的话，它也能够具有指针的能力，如链表。Java采用的指针模型可以消除重写内存和损坏数据的可能性。因此，Java是绝对安全的。其原因是永远不会存取一个“坏的”指针，造成内存分配的错误，也不必防范内存泄漏。类似地，Java自动的"无用单元收集"预防存储漏泄和其它有关动态存储分配和解除分配的有害错误。Java解释程序也执行许多运行时的检查，诸如验证所有数组和串访问是否在界限之内。

异常处理是Java中使得程序更稳健的另一个特征。异常是某种类似于错误的异常条件出现的信号。使用try/catch/finally语句，程序员可以找到出错的处理代码，这就简化了出错处理和恢复的任务。

安全性：从一开始Java就设计成能够防范各种攻击，其中包括：

♦运行时堆栈溢出，这是蠕虫等病毒常用的攻击手段

♦在自己的处理空间之外破坏内存

♦未经授权读写文件

Java的存储分配模型是它防御恶意代码的主要方法之一。Java没有指针，所以程序员不能得到隐蔽起来的内幕和伪造指针去指向存储器。更重要的是，Java编译程序不处理存储安排决策，所以程序员不能通过查看声明去猜测类的实际存储安排。编译的Java代码中的存储引用在运行时由Java解释程序决定实际存储地址。

Java运行系统使用字节码验证过程来保证装载到网络上的代码不违背任何Java语言限制。这个安全机制部分包括类如何从网上装载。例如，装载的类是放在分开的名字空间而不是局部类，预防恶意的小应用程序用它自己的版本来代替标准Java类。

体系结构中立：编译器生成一个体系结构中立的目标文件格式，这是一种编译过的代码，只要有Java运行时系统，就可以在许多处理器上运行。Java编译器通过生成与特定的计算机体系结构无关的字节码指令来实现这一特性。

可移植性：Java使得语言声明不依赖于实现的方面。与C和C++不同，Java规范中没有“依赖具体实现”的地方。基本数据类型的大小及有关算法都做了明确的说明。Java环境本身对新的硬件平台和操作系统是可移植的。作为系统组成部分的类库，定义了可移植的接口。例如，有一个Windows类给出了在UNIX、Windows和Macintosh环境下的不同实现。

多线程：只要操作系统支持，Java中的线程就可以利用多个处理器。在底层，主流平台的线程实现机制各不相同，Java并没有花费太大力气对此实现平台无关性。在不同的机器上，只是调用多线程的代码完全相同：Java把多线程的实现交给了底层的操作系统或线程库来完成。

高性能：Java是一种先编译后解释的语言，所以它不如全编译性语言快。但是有些情况下性能是很要紧的，为了支持这些情况，Java设计者制作了"及时"编译程序，它能在运行时把Java字节码翻译成特定CPU(中央处理器)的机器代码，也就是实现全编译了。

Java字节码格式设计时考虑到这些"及时"编译程序的需要，所以生成机器代码的过程相当简单，它能产生相当好的代码。

动态性：当需要将某些代码添加到正在运行的程序中时，动态性将是一个非常重要的特性。Java语言设计成适应于变化的环境，它是一个动态的语言。一个很好的例子是：从Internet上下载代码，然后在浏览器上运行。Java的当前版本允许程序员知道对象的结构和行为。这对于必须在运行时分析对象的系统来说非常有用。这些系统有：Java GUI构建器、智能调试器、可插拔组件以及对象数据库。

Ⅲ.Java的发展历程

Ⅳ.JAVA技术平台的体系结构

　　企业版(Java EE)

Java EE是一种利用Java2平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复杂问题的体系结构。J2EE技术的基础就是核心Java平台或Java2平台的标准版，Java EE不仅巩固了标准版中的许多优点，例如“编写一次、随处运行”的特性、方便存取数据库的JDBC API、CORBA技术以及能够在Internet应用中保护数据的安全模式等等，同时还提供了对 EJB（EnterpriseJavaBeans）、Java Servlets API、JSP（Java Server Pages）以及XML技术的全面支持。其最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场时间的体系结构。Java EE体系结构提供中间层集成框架用来满足无需太多费用而又需要高可用性、高可靠性以及可扩展性的应用的需求。通过提供统一的开发平台，J2EE降低了开发多层应用的费用和复杂性，同时提供对现有应用程序集成强有力支持，完全支持EJB，有良好的向导支持打包和部署应用，添加目录支持，增强了安全机制，提高了性能。

标准版(Java SE)

Java SE 是Java平台标准版的简称（Java Platform, Standard Edition） (also known as Java 2 Platform) ，用于开发和部署桌面、服务器以及嵌入设备和实时环境中的Java应用程序。Java SE包括用于开发Java Web服务的类库，同时，Java SE为Java EE提供了基础。

Java SE（Java Platform, Standard Edition，Java标准版）就是基于JDK和JRE的。

Micro版(Java ME)

Java ME是Java微版的简称（Java Platform,Micro Edition），是一个技术和规范的集合，它为移动设备（包括消费类产品、嵌入式设备、高级移动设备等）提供了基于Java环境的开发与应用平台。Java ME目前分为两类配置，一类是面向小型移动设备的CLDC（Connected Limited Device Profile），一类是面向功能更强大的移动设备如智能手机和机顶盒，称为CDC（Connected Device Profile CDC）。

Java ME有自己的类库，其中CLDC使用的是专用的Java虚拟机叫做KVM。