Java程序设计知识与技能（一）

Java程序设计知识与技能（一）
原自：赛迪网 乡村格调

相信在认真学习完本文后，你应该能够完成以下内容：

描述Java 编程语言的主要特性

描述Java虚拟机的主要功能

描述垃圾收集是如何进行的

列举由处理代码安全性的Java平台所执行的三大任务

定义Class，Package，Applets和Applications

编写、编译并运行简单Java应用程序

利用Java技术应用程序编程界面(API)的在线文档来标识Java. lang包的方法。

 

什么是Java编程语言？

 

什么是Java编程语言 Java是： -          一种编程语言 -          一种开发环境 -          一种应用环境 -          一种部署环境 -          句法与C++相似，语义与Small Talk相似 -          用来开发applets，又用来开发applications

在World  Wide  Web（WWW）和能够运行称为applets程序的浏览器的有关介绍中，人们经常提及Java编程语言。Applets是一种贮存于WWW服务器的用 Java编程语言编写的程序，它通常由浏览器下载到客户系统中，并通过浏览器运行。Applets通常较小，以减少下载时间，它由超文本标识语言 （HTML）的Web页来调用。

 Java applications是一种独立的程序，它不需要任何Web浏览器来执行。它们是一种典型的通用程序；可运行于任何具备Java运行环境的设备中。

Java编程语言的主要目标

Java编程语言的主要目标 提供一种解释环境为 -          提高开发速度 -          代码可移植性 -          使用户能运行不止一个活动线程 -          当程序运行时，能动态支持程序改变 - 提供更好的安全性

设计Java编程语言的主要目标是

提供一种易于编程的语言，从而

消除其它语言在诸如指针运算和存储器管理方面影响健壮性的缺陷。

利用面向对象的概念使程序真正地成为可视化程序

为使代码尽可能清晰合理、简明流畅提供了一种方法

 

Java编程语言的主要目标  设计Java编程语言的主要目标是  提供一种易于编程的语言 -          消除其它语言在诸如指针运算和存储器管理方面影响健壮性的缺陷。 -          利用面向对象的概念使程序真正地成为可视化程序 -          为使代码尽可能清晰合理、简明流畅提供了一种方法

为获得如下两点益处提供一种解释环境

提高开发速度──消除编译─链接—装载—测试周期。

代码可移植性──使操作系统能为运行环境做系统级调用

为运行不止一个活动线程的程序提供了一种方式

通过允许下载代码模块，从而当程序运行时也能动态支持程序改变。

为那些保证安全性而装载的代码模块提供了一种检查方法。

下列特性使这些目标付诸实现： -          Java虚拟机Java虚拟机（JVM） -          垃圾收集 -          代码安全性

精心开发的Java技术体系结构为上述目标的实现提供了保证。Java的如下特性使这些目标得以实现

Java虚拟机

垃圾收集

代码安全性
什么是Java虚拟机?

- 提供硬件平台规范
- 解读独立于平台的已编译的字节码
- 可当作软件或硬件来实现
- 可在Java技术开发工具或Web浏览器上实现

Java虚拟机规范为Java虚拟机（JVM）作了如下定义：
在真实机器中用软件模拟实现的一种想象机器。Java虚拟机代码被存储在 .class文件中；每个文件都包含最多一个public类。

Java虚拟机规范为不同的硬件平台提供了一种编译Java技术代码的规范，该规范使Java软件独立于平台，因为编译是针对作为虚拟机的“一般机器”而做，这个“一般机器”可用软件模拟并运行于各种现存的计算机系统，也可用硬件来实现。 Java虚拟机

JVM为下列各项做出了定义

- 指令集（中央处理器［CPU］）
- 注册集
- 类文件格式
- 栈
- 垃圾收集堆
- 存储区

编译器在获取Java 应用程序的源代码后，将其生成字节码，它是为JVM生成的一种机器码指令。每个Java解释器，不管它是Java技术开发工具，还是可运行applets的Web浏览器，都可执行JVM。

- 由保持适当类型约束的字节码形成代码
- 大部分类型检查在编译代码时完成
- 每个由SUN TM批准的JVM必须能够运行任何从属类文件

JVM的代码格式由紧缩有效的字节码构成。由JVM字节码编写的程序必须保持适当的类型约束。大部分类型检查是在编译时完成。

任何从属的Java技术解释器必须能够运行任何含有类文件的程序，这些类文件应符合Java虚拟机规范中所指定的类文件格式。

垃圾收集
- Java编程语言提供了一种系统级线程以跟踪存储区分配
- 垃圾收集
- 可检查和释放不再需要的存储器
- 可自动完成上述工作
- 可在JVM实现周期中，产生意想不到的变化

许多编程语言都允许在程序运行时动态分配存储器，分配存储器的过程由于语言句法不同而有所变化，但总是要将指针返回到存储区的起始位置

当分配存储器不再需要时（存储器指针已溢出范围），程序或运行环境应取消分配存储器。

在C，C++ 或其它语言中，程序员负责取消分配存储器。有时，这是一件很困难的事情。因为你并不总是事先知道存储器应在何时被释放。当在系统中没有能够被分配的存储器时，可导致程序瘫痪，这种程序被称作具有存储器漏洞。

Java 编程语言解除了程序员取消分配存储器的责任，它可提供一种系统级线程以跟踪每一存储器的分配情况。在 Java 虚拟机的空闲周期，垃圾收集线程检查并释放那 些可被释放的存储器。 垃圾收集在 Java 技术程序的生命周期中自动进行，它解除了取消分配存储器的要求，并避免了存储器漏洞。然而，垃圾收集可在 JVM 实现的周期中，产生意想 不到的变化