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2.1.1 认识Java

Java是一门解释性、跨平台、通用的高级编程语言。它的语法与C++很相似,但又具有一些独特的优点。

Java作为一门高级语言,它以独特的优势,给网络世界带来了巨大的变革。Java具有“一次编写,到处运行”的特点,可实现不同系统之间的相互操作。Java平台包括Java虚拟机(JVM)和Java应用程序接口(Java API),Java程序都是基于JVM和Java API开发的。

一、为什么要学习Java

网络使得Java成了非常流行的编程语言,同时Java也促进了网络的发展。在动态网站和企业级应用系统开发中,Java作为一种主流编程语言占有很大份额。Java不只应用于网络开发,还可以用于其他很多领域的开发,包括桌面开发、嵌入式开发等。Java在嵌入式开发方面的发展更为迅速,现在流行的手机游戏也有很大比例是使用Java开发的。

二、Java的特点

Java能成为长期热门的编程语言,是有一定原因的,Java具有以下几个典型特性。

(1)简单性。很多学习程序设计的人遇到的真正困难往往是编程语言的某些基础知识难以掌握,例如C指针,有些技术人员甚至工作几年后还不能完全明白C指针是怎么回事。对于这个问题,设计者在设计Java之初就注意到了,Java实际上可被视为一个简化版的C++。即使读者没有编程经验,也会发现Java并不难掌握。如果读者有C语言或是C++基础,则会觉得Java简单,因为Java继承了C语言和C++的大部分特性。

Java是一门非常容易入门的语言,但是需要注意的是,入门容易不代表精通容易,在学习Java的过程中还要多理解、多实践。

(2)面向对象。Java是一门纯粹的面向对象语言,按照面向对象语言的特点设计,具有面向对象的三大特征:继承、多态和封装。

(3)健壮性和自动内存管理。学过C语言或者C++的人都知道,对内存进行操作时,都必须手动分配并且手动释放内存。如果将技术人员从低到高分为10个等级的话,前8个等级的人都可能会犯没有释放内存的错误。没有释放内存,在短期内不容易被发现,而且也不影响程序运行,但是长时间后就会造成内存的大量浪费,甚至造成系统崩溃。

一门编程语言的健壮性体现在它对常见错误的预防能力上。Java能很好地体现这一点,它采用的是自动内存管理机制,通过自动内存管理机制就可以自动完成内存分配和释放的工作。虽然自动内存管理机制也有缺点,但在其优点面前这些缺点似乎显得有些微不足道。

(4)安全性。网络的发展给人们的生活带来了很多便捷之处,但也为一些破坏分子提供了新的破坏方式。目前网络中病毒层出不穷,其中一个原因是开发的程序中存在漏洞,或者使用的编程语言安全性不高。

Java作为一种应用广泛的语言,安全性是它的一个非常重要的课题。Java在安全性上的考虑和设计首先表现在Java是一门强类型语言,其中定义的每一个数据都有一个严格固定的数据类型,并且数据在传递时,要进行数据类型匹配,出现任何不能匹配的数据类型都会报错。

其次,指针一直是黑客侵犯内存的重要手段。Java对指针进行了屏蔽,从而让人不能直接对内存进行操作,进而大大地提高了内存的安全性。

(5)跨平台性。随着硬件和操作系统越来越多样化,编程语言的跨平台性越来越重要。一门语言跨平台性的优劣体现在该语言开发的程序在跨平台运行时需要修改的代码的多少上。Java是一门完全跨平台的语言,使用它开发的程序在跨平台运行时,本身几乎不需要进行任何修改,可真正做到“一次编写,到处运行”。

三、Java平台

Java平台可为用户提供一个程序开发环境,这个程序开发环境可提供开发与运行Java软件的编译器、软件库及JVM等开发工具。

Java平台有3个版本,它们分别是适用于小型设备和智能卡的Java ME、适用于桌面系统的Java SE、适用于创建服务器应用和服务的Java EE(也简称为JEE)。