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全面认识JAVA

作者：unknown 更新时间：2005-04-07

作SCJP培训已经有一段时间了，到我这学习的有在校的大学生，也有在职的开发人员。通常这些学员此前都对Java已有一些了解，但普遍对Java缺乏总体的认识。于是学员总是问，Java应该怎么学？Java能做什么？什么是Applet？什么是Servlet、Jsp、EJB?还有Webspere、Weblogic又是做什么的等等。之所以学员会有这些疑问，是因为大家普遍对Java相关概念听说的太多而了解的又相对少的缘故。

学通Java语言需要一个过程，所有Java相关的概念都会在学习的过程中逐渐变得清昕。这个过程的开始就是要先学会标准的Java技术(J2SE)，然后是学Java的简单Web运用，然后分布式运用,再以后对Java的移动技术运用就很容易理解了。

以下是Java标准技术的一些要点：

一、Java的跨平台性，即一次编译到处运行

简单地说Java的跨平台性就是指，编译后的Java程序可直接在不同的平台上运行而不用重新编译，这一特性使得Java随着Web应用的普及而迅速普及起来。而Java的跨平台性是如何实现的呢？这就要理解Java虚拟机和字节码的概念。

　　实际上，编译后的Java代码并不是传统的二进制代码（如Windows下的.exe文件），而是Java字节码，这种字节码文件是不能直接在操作系统上执行的。要想在一个操作系统上运行一个Java程序必须有一个中间环节来负责将Java字节码解释成二进制码，这个中间环节就是Java虚拟机（简称JVM)。由于目前大多数操作系统已经实现了JVM，所以Java轻松实现跨平台性。

　　二、面象对象技术

　　Java全面支持面象对象技术，这体现在Class（类）是Java程序构成的基本单元，一个Java程序通常由许多Class组成，而且这些Class还会有一定的继承关系，Java支持Class的单继承，从而使类之间的继承关系更明确。继承的结果产生类的多态性，类的多态本质上讲就是可以用父类的引用访问继承类的实现（子类对象），类的这种多态性最终形成了组件对象模型的基础，即通过接口（父类）访问实现（子类）。

　　三、Java中的I/O操作

　　Java中以字节流（InputStream和OutputStream)、节符流（Reader和Writer)来分别读写二进制数据和字符数据，使用非常简单有效。Java类库中的File类不仅提供文件操作而且还包含文件夹操作，如下面这几行代码可以列出C盘根目录下的所有文件：

File f=new File("c://");
String [] m_dir= f.list();
for(int i=0;i<m_dir.length;i++)
System.out.println(m_dir[i]);

四、Java中的图形及事件处理

可以用awt包或swing包的Java类来进行大部分的Java图形界面设计，下面的几行代码将产生一个200*200像素的窗体：

Frame f=new Frame("Welcome");
f.setSize(200,200);
f.setVisible(true);

默认情况下，Frame窗体的关闭按钮不起作用，这也是Java初学者迷惑的地方。为了使用户按下关闭按钮时能关闭Frame窗体，需要让这个窗体响应一个WindowEvent事件，具体的做法就是给这个窗体添加一个事件监听器对象，这个事件监听器就是WindowListener接口的实现。在上面的代码中插入如下代码就可以关闭窗体：

f.addWindowListener(new WindowAdapter(){
??public void windowClosing(WindowEvent e){
System.exit(0);
??}
}

这里用到一个无名内部类，无名内部类是Java中内部类的一种灵活运用方式。

五、Java中线程及同步控制

线程概念的引入是为了实现并行处理，从而提高程序的效率。Java中的线程实现非常简单，可以用两种方式来创建线程，一种是实现Runnable接口，另一种是继承Thread类重写run()方法。两种方式唯一的不同就是前者保留了继承一个类的可能（因为Java只支持类的单继承，但接口没有此限制）。

　　永远都用start()方法来启动一个线程，线程类中的run()可以被直接调用，但决不是启动一个线程，二者有着本质的区别。

　　用同步控制关键字synchronized来保护线程敏感数据，synchronized块中的内容可以保证同一时刻只能被一个线程访问，所以其中的数据是线程安全的。

　　用Object类中的wait()和notify()方法可以实现线程间交互，但要记住wait()和notify()方法只有发生在同一个对象上才能真正实现线程间交互。被某一对象wait()方法阻塞的线程需要另外一个调用了同一对象notify()的线程干预才能恢复运行。notify()方法一次唤醒一个被wait()方法阻塞的线程，notifyAll()方法可以一次唤醒所有被wait()方法阻塞的线程。

　　六、Java本地方法（native方法）的实现

　　Java不是完美的，Java的不足除了体现在运行速度上要比传统的C++慢许多之外，Java无法直接访问到操作系统底层（如系统硬件等)，为此Java使用native方法来扩展Java程序的功能。

　　可以将native方法比作Java程序同Ｃ程序的接口，其实现步骤：

　　１、在Java中声明native()方法，然后编译；
　　２、用javah产生一个.h文件；
　　３、写一个.cpp文件实现native导出方法，其中需要包含第二步产生的.h文件（注意其中又包含了JDK带的jni.h文件）；
　　４、将第三步的.cpp文件编译成动态链接库文件；
　　５、在Java中用System.loadLibrary()方法加载第四步产生的动态链接库文件，这个native()方法就可以在Java中被访问了。

　　上述所提及的一些Java技术具有一定的普遍性，它们基本上是在Java各个方面的运用中都需要掌握的术。实际上Java的运用非常广泛，而且每个方面都需要遵循不同的规范。以下是对Java应用的简要介绍。

（一）理解Java SDK的三个版本：

Java SDK Micro Edition (J2ME)

用于开发掌上电脑、手机等移动通信设备上使用的应用程序。并不是所有的移动设备都支持Java，只有具备J2ME运行环境（JVM+J2ME API)的设备才能运行Java程序。J2ME的集成开发工具（通常都有带有一些访真器）有 Sun 的J2ME Wireless Toolkit 、IBM的Visul Age Micro Edition 等。

Java SDK Standard Edition（J2SE)

主要用于开发一般台式机应用程序。我们平时所说的JDK就指J2SE，而我们学Java就是从学习J2SE开始的。

Java SDK Enterprise Edition (J2EE)

用于开发分布式的企业级大型应用程序。其中的核心是Entetprise Java Beans（EJB，分布式Java组件）的开发。

（二）Java小程序（Applet)

Java小程序是一个继承了Applet类并重写了init()、paint()、stop()等方法的的Java类，它被布署在Web服务器（如IIS）上，当客户端请求Web页时，浏览器从Web服务器上将其下载到本地客户端，然后，浏览器创建该Applet类的实例并调用其init()方法，从安全角度考虑，Applet没有访问本地文件的权限。由于Applet是被浏览器执行的，所以Applet不需要一个main()方法。实际上，除了Java Application之外，所有其它Java应用都不需要一个main()方法。

（三）服务器端Java小程序（Servlet）

Servlet也是一个Java类，和Applet形成对比，Servlet是运行于服务器端的Java小程序，而且Servlet需要一个单独的Web服务器（如Tomcat）做容器。除此之外，Servlet中用到的一些类（如HttpServlet)并不包含在J2SE API中，所以需要将Servlet.jar（在Tomcat的common\lib文件夹下）加到环境变量中去。下面是一个简单的Servlet例子：

public class Myservlet extends HttpServlet{

??public void doGet(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)
{
??try{
response.setContentType("text/html");
PrintWriter out=response.getWriter();
out.println("<html>");
out.println("<body>");
out.println("Hello world");
out.println("</body>");
out.println("</html>");
??}catch(IOException e){}
}
}

将这个Class文件编译后放至Tomcat\webapps\examples\WEB-INF\classes下，然后在浏览器地址栏里输入http://127.0.0.1:8080/examples/servlet/Myservlet即可看到 Hello world出现在浏览器中。

（四）Java Server Page （JSP）

同Servlet相似的是，JSP运行于Web服务器端，并且也需要Tomcat之类的容器。不同的是，由于JSP是将Java代码嵌在html标记里（同ASP一样用<% ...%>)，JSP的界面设计同后台开发人员的工作可以有效分离。可以想像让开发人员用Servlet写一个花捎的Web页面有多困难，所以JSP+Servlet混合Web应用是比较理想的选择。

看起来JSP同ASP的实现机制大同小异，其实也存在着本质的区别。所有的ASP页面都是解释运行的，而JSP页在第一次被请求时会被编译，再以后的客户请求都是直接运行服务器上的.class文件（在Tomcat的Work文件夹下），所以JSP要比ASP速度上快许多。

（五）Java Beans

Java Bean 是可复用的组件，对Java Bean并没有严格的规范，理论上讲，任何一个Java类都可以是一个Bean。但通常情况下，由于Java Bean是被容器所创建（如Tomcat)的，所以Java Bean应具有一个无参的构造器，另外，通常Java Bean还要实现Serializable接口用于实现Bean的持久性。

（六）Enterprise Java Beans （EJB）

Java Bean实际上相当于微软COM模型中的本地进程内COM组件，它是不能被跨进程访问的。Enterprise Java Bean 相当于DCOM，即分布式组件。它是基于Java的远程方法调用（RMI）技术的，所以EJB可以被远程访问（跨进程、跨计算机）。但EJB必须被布署在诸如Webspere、WebLogic这样的容器中，EJB客户从不直接访问真正的EJB组件，而是通过其容器访问。EJB容器是EJB组件的代理，EJB组件由容器所创建和管理。客户通过容器来访问真正的EJB组件。

这种模型很像COM+管理器，其实EJB容器正是起到COM+管理器的作用，只是EJB组件相对COM组件来说更易用、更安全。

总的说来，Java作为面象对象技术的一个代表，在当今商业应用中更容易开发出高效的、多层的分布式应用程序，而且，由于Java技术有很强的健壮性和易用性，加上同UML应用的结合，开发一个商业应用软件的周期会大大缩短，所以Java会有不错的前景。

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