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1、第 一 章 Java语 言 的 产 生 及 其 特 点1.1 Java产 生 的 历 史 与 现 状 1.1.1 Java产 生 的 历 史Java来 自于Sun公 司 的 一 个 叫Green的 项 目， 其 原 先 的 目 的 是 为 家 用 消费 电 子 产 品 开 发 一 个 分 布 式 代 码 系 统， 这 样 我 们 可 以 把E-mail发给 电 冰 箱、 电 视 机 等 家 用 电 器， 对 它 们 进 行 控 制， 和 它 们进 行 信 息 交 流。 开 始， 准 备 采 用C+,但C+太 复 杂， 安 全 性 差，最 后 基 于C+开 发 一 种 新 的 语 言Oak(Ja
2、va的 前 身)，Oak是 一 种 用于 网 络 的 精 巧 而 安 全 的 语 言，Sun公 司 曾 依 此 投 标 一 个 交 互式 电 视 项 目， 但 结 果 是 被SGI打 败。 可 怜 的Oak几 乎 无 家 可 归，恰 巧 这 时Mark Ardreesen开 发 的Mosaic和Netscape启 发 了Oak项 目 组 成员， 他 们 用Java编 制 了HotJava浏 览 器， 得 到 了Sun公 司 首 席 执 行官Scott McNealy的 支 持， 触 发 了Java进 军Internet。 Java的 取 名 也 有一个趣 闻， 有 一 天， 几 位Java成
3、员 组 的 会 员 正 在 讨 论 给 这个 新 的 语 言 取 什 么 名 字， 当 时 他 们 正 在 咖 啡 馆 喝 着Java(爪哇) 咖 啡， 有 一 个 人 灵 机 一 动 说 就 叫Java怎 样， 得 到 了 其 他人 的 赞 赏， 于 是，Java这 个 名 字 就 这 样 传 开 了。 1.1.2 Java的 现 状Java是Sun公司 推 出 的 新 的 一 代 面 向 对 象 程 序 设 计 语 言， 特 别 适 合 于Internet应用 程 序 开 发， 它 的 平 台 无 关 性 直 接 威 胁 到Wintel的 垄 断 地 位。一 时 间，“ 连Internet
4、， 用Java编 程”， 成 为 技 术 人 员 的 一 种 时尚。 虽 然 新 闻 界 的 报 导 有些言 过 其 实， 但Java作 为 软 件 开发 的 一 种 革 命 性 的 技 术， 其 地 位 已 被 确 立， 这 表 现 在 以 下几 个 方 面： 1.计 算 机 产 业 的 许 多 大 公 司 购 买 了 Java的 许 可证， 包 括IBM,Apple,DEC,Adobe,Silicon Graphics,HP,Oracel,Toshiba， 以 及最 不 情 愿 的Microsoft。 这 一 点 说 明，Java已 得 到 了 工 业 界 的 认可。 2.众 多 的 软
5、件 开 发 商 开 始 支 持Java的 软 件 产 品。 例 如：Borland公司 正 在 开 发 的 基 于Java的 快 速 应 用 程 序 开 发 环 境Latte， 预 计产 品 会 在1996年 中 期 发 布。Borland公 司 的 这 一 举 措， 推 动 了Java进入PC机 软 件 市场。Sun公 司 自 己 的Java开 发 环 境Java Workshop已 经 发布。 数 据 库 厂 商 如：Illustra,Sysbase,Versant,Oracle都 在 开 发CGI接口， 支 持HTML和Java。 今 天 是 以 网 络 为 中 心 的 计 算 时 代，
6、 不 支持HTML和Java， 应 用 程 序 的 应 用 范 围 只 能 限 于 同 质 的 环 境（相同 的 硬 件 平 台授课：XXX）。 3.Intranet正 在 成 为 企 业 信 息 系 统 最 佳的 解 决 方 案， 而 其 中Java将 发 挥 不 可 替 代 的 作 用。Intranet的目 的 是 把Internet用 于 企 业 内 部 的 信 息 系 统， 它 的 优 点 表 现在： 便 宜， 易 于 使 用 和 管 理。 用 户 不 管 使 用 何 种 类 型 的 机器 和 操 作 系 统， 界 面 是 统 一 的Intrnet浏 览 器， 而 数 据 库、Web页
7、面、 应 用 程 序(用Java编 的Applet)则 存 在WWW服 务 器 上， 无 论 是 开发 人 员， 还 是 管 理 人 员， 抑 或 是 用 户 都 可 以 受 益 于 该 解 决方 案。 Java语 言 正 在 不 断 发 展 和 完 善，Sun公 司 是 主 要 的 发 展推 动 者， 较 通 用 的 编 译 环 境 有JDK(Java Develop Kit)与JWS(Java Workshop)。还 有 很 多 其 他 公 司 正 在 开 发Java语 言 的 编 译 器 与 集 成 环 境，预 计 不 久Java语 言 的 正 确 性 与 效 率 都 将 会 提 高，
8、用 户 用Java编程 和 现 在 用C+编 程 一 样 方 便。 1.2 Java语 言 的 特 点Java到 底是 一 种 什 么 样 的 语 言 呢？ Java是 一 种 简 单 的 面 象 对 象 的 分布 式 的 解 释 的 健 壮 的 安 全 的 结 构 中 立 的 可 移 植 的 性 能 很优 异 的 多 线 程 的 动 态 的 语 言。 1.2.1 简 单 Java最 初是 为 对 家 用 电 器 进 行 集 成 控 制 而 设 计 的 一 种 语 言， 因 此它 必 须 简 单 明 了。Java语 言 的 简 单 性 主 要 体 现 在 以 下 三 个方 面： 1. Java
9、的 风 格 类 似 于C+， 因 而C+程 序 员 是 非 常 熟 悉 的。从 某 种 意 义 上 讲，Java语 言 是C及C+语 言 的 一 个 变 种， 因 此，C+程序 员 可 以 很 快 就 掌 握Java编 程 技 术。 2. Java摒 弃 了C+中 容 易引 发 程 序 错 误 的 地 方， 如 指 针 和 内 存 管 理。 3. Java提供了丰 富 的 类 库。1.2.2 面 向 对 象面 向 对象 可 以 说 是Java最 重 要 的 特 性。Java语 言 的 设 计 完 全 是 面 向对 象 的， 它 不 支 持 类 似C语 言 那 样 的 面 向 过 程 的 程 序
10、 设 计技 术。Java支 持 静 态 和 动 态 风 格 的 代 码 继 承 及 重 用。 单 从 面向 对 象 的 特 性 来 看，Java类 似 于SmallTalk， 但 其 它 特 性、 尤 其是 适 用 于 分 布 式 计 算 环 境 的 特 性 远 远 超 越 了SmallTalk。1.2.3 分 布 式 授课：XXXJava包 括一 个 支 持HTTP和FTP等 基 于TCP/IP协 议 的 子 库。 因 此，Java应 用 程序 可 凭 借URL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。 为 分
11、 布 环 境 尤 其 是Internet提供动态 内 容 无 疑 是 一 项 非 常 宏 伟 的 任 务， 但Java的 语 法 特 性 却使 我 们 很 容 易 地 实 现 这 项 目 标。1.2.4 健 壮Java致 力于 检 查 程 序 在 编 译 和 运 行 时 的 错 误。 类 型 检 查 帮 助 检 查出 许 多 开 发 早 期 出 现 的 错 误。Java自 已 操 纵 内 存 减 少 了 内存 出 错 的 可 能 性。Java还 实 现 了 真 数 组， 避 免 了 覆 盖 数 据 的可 能。 这种功 能 特 征 大 大 缩 短 了 开 发Java应 用 程 序 的 周期。 J
12、ava提供： Null指 针 检 测 数 组 边 界 检 测 异 常 出 口 字 节代 码 校 验 1.2.5 结 构 中 立 另 外，为 了 建 立Java作 为 网 络 的 一 个 整 体，Java将 它 的 程 序 编 译 成一 种 结 构 中 立 的 中 间 文 件 格 式。 只 要 有Java运 行 系 统 的 机器 都 能 执 行 这 种 中 间 代 码。 现 在，Java运 行 系 统 有Solaris2.4(SPARC),Win32系统(Windows95和Windows NT)等. Java源 程 序 被 编 译 成 一 种 高 层 次 的与 机 器 无 关 的byte-co
13、de格 式 语 言， 这 种 语 言 被 设 计 在 虚 拟 机上 运 行， 由 机 器 相 关 的 运 行 调 试 器 实 现 执 行。 1.2.6 安 全 Java的 安全 性 可 从 两 个 方 面 得 到 保 证。 一 方 面， 在Java语 言 里， 象 指针 和 释 放 内 存 等C+功 能 被 删 除， 避 免 了 非 法 内 存 操 作。 另一 方 面， 当Java用 来 创 建 浏 览 器 时， 语 言 功 能 和 一?copy;浏 览器 本 身 提?copy;的 功 能 结 合 起 来， 使 它 更 安 全。 Java语 言 在你 的 机 器 上 执 行 前， 要 经 过
14、很 多 次 的 测 试。 它 经 过 代 码 校验， 检 查 代 码 段 的 格 式， 检 测 指 针 操 作， 对 象 操 作 是 否 过分 以 及 试 图 改 变 一 个 对 象 的 类 型。 1.2.6.1 Byte-code校 验 如 果byte-code通过 代 码 校 验， 没 有 返 回 错 误， 我 们 可 知 道： 代 码 没 有 堆 栈上 溢 出 和 下 溢 出 所 有 操 作 代 码 参 数 类 型 都 是 正 确 的 没 有发 生 非 法 数 据 转 换， 如 将 整 数 转 换 成 指 针。 访 问 对 象 操 作是 合 法 的 授课：XXX1.2.6.2 类 装 载
15、 Class Loader通过 将 本 机 类 与 网 络 资 源 类 的 名 称 分 开， 来 保 持 安 全 性。 因为 调 入 类 时 总 要 经 过 检 查， 这 样 避 免 了 特 洛 伊 木 马 现 象的 出 现。 从 网 络 上 下 载 的 类 被 调 进 一 个 与 源 相 关 的 私 有的 名 字 域。 当 一 个 私 有 类 访 问 另 一 个 类 时，build-in(本 机 类)首先 被 检 查， 然 后 检 查 相 关 的 类。 这 样 就 避 免 了 破 坏 本 机 类情 况 的 出 现。 1.2.7 可 移 植 的 同 体 系结 构 无 关 的 特 性 使 得Ja
16、va应 用 程 序 可 以 在 配 备 了Java解 释 器和 运 行 环 境 的 任 何 计 算 机 系 统 上 运 行， 这 成 为Java应 用 软件 便 于 移 植 的 良 好 基础。 但 仅 仅 如 此 还 不 够。 如 果 基 本 数据 类 型 设 计 依 赖 于 具 体 实 现， 也 将 为 程 序 的 移 植 带 来 很大 不 便。 例 如 在Windows 3.1中 整 数(Integer)为16bits， 在Windows 95中整 数 为32bits， 在DEC Alpha中 整 数 为64bits， 在Intel 486中 为32bits。通 过 定 义 独 立 于 平 台 的
