Java语言与Java 技术_信息技术论文

1．java语言的出现

自从1946年世界上第一台电子计算机问世以来，计算模式的发展经历了三个阶段：集中计算模式、分散计算模式和网络计算模式。internet的出现，为在网络计算模式下的计算和处理提供了良好平台。然而，要充分利用网络计算模式的功能与效益，平台的运行环境是个制约因素，而java语言和java技术则是解决这一问题的最佳途径。

1991年，sun公司的jame gosling,bill joe等人试图为电视、烤箱等家用电器开发一种交互式的软件系统，这种应用需要的是那种小而可靠的系统，它能够移植，并且实时性好，适用于网络分布环境。流行的c++是自然的选择。不过，开发过程中遇到的许多难以克服的困难使他们意识到必须彻底解决问题了，最终，开发成功了一个名为oak的软件，此中蕴藏着java的原型，当时，并未引起人们的注意。1994年下半年，随着internet的迅猛发展，环球网www的快速增长，促进了java语言研制的进展，使得它逐渐成为internet上倍受欢迎的开发与编程语言。1995年5月java正式问世，一些著名的计算机公司纷纷购买了java语言的使用权，如microsoft、ibm、netscape、novell、apple、dec、sgi等。因此，java语言被美国著名杂志pc magazine评为1995年十大优秀科技产品（计算机类仅此一项入选）之一，随之大量出现了用java编写的软件产品，受到工业界的重视与好评，认为“java是八十年代以来计算机界的一件大事”。微软总裁比尔·盖茨在认真观察了一段时间后，确认“java是长时间以来最卓越的程序设计语言”，并确定微软整个软件的开发战略从pc单机时代向以网络为中心的计算时代转移，而购买java则是他的重大战略决策的实施部署。

因此，java的诞生必将对整个计算机产业发生深远的影响，对传统的计算模型提出了新的挑战。sun microsystem公司的总裁scott mcnealy认为：java对internet和www开辟了一个崭新的时代。

有人预言：java将成为网络上的“世界语”，今后，用其他语言编写的软件统统都要用java语言来改写。

2.java语言的主要特点

java语言是一种适用于网络编程的语言，它的基本结构与c++极为相似，但却简单得多。它集成了其它一些语言的特点和优势，又避开了它们的不足之处。它的主要特点如下：

2.1简单性

java与c++相比,不再支持运算符重载、多级继承及广泛的自动强制等易混淆和较少使用的特性，而增加了内存空间自动垃圾收集的功能，复杂特性的省略和实用功能的增加使得开发变得简单而可靠。

简单化的另一个方面是java的系统非常小，其基本解释和类支持部分只占40kb，附加的基本标准库和线程支持也只需增加175kb。因此，java应用软件能在相当小的系统之上独立工作。

2.2平台独立性

这是java最吸引人的地方。由于它采用先编译成中间码（字节码），然后装载与校验，再解释成不同的机器码来执行，即“java虚拟机”的思想，“屏蔽”了具体的“平台环境”特性要求，使得只要能支持java虚拟机，就可运行各种java程序。

2.3面向对象的技术

面向对象（o-o）的技术是近年来软件开发中用得最为普遍的程序设计方法，，它通过把客观事物进行分类组合、参数封装、用成员变量来描述对象的性质、状态，而用方法（成员函数）来实现其行为和功能。o-o技术具有继承性、封装性、多态性等众多特点，java在保留这些优点的基础上，又具有动态联编的特性，更能发挥出面向对象的优势。

2.4多线程

多线程机制使应用程序能并行执行,java有一套成熟的同步原语 ,保证了对共享数据的正确操作.通过使用多线程,程序设计者可以分别用不同的线程完成特定的行为,而不需要采用全局的事件循环机制,这样就很容易实现网络上实时的交互行为。

2.5动态性

java的设计使它适合于一个不断发展的环境。在类库中可以自由地加入新的方法和实例变量而不会影响用户程序的执行。并且java通过接口来支持多重继承，使之比严格的类继承具有更灵活的方式和扩展性。

2.6安全性

java有建立在公共密钥技术基础上的确认技术.指示器语义的改变将使应用程序不能再去访问以前的数据结构或是私有数据,大多数病毒也就无法破坏数据.因而,用java可以构造出无病毒、安全的系统。

java语言除上述主要特点外，还有高性能、分布性、强大性、解释性、可移植性等，此处不再 赘述。

3．java语言的发展

java自正式问世以来已经历了四年的历程，时间虽短，发展极快。一年一度在美国旧金山召开的世界java one语言开发者大会（java one developer conference）盛况空前正说明了这一点。四年中每年的java one大会，既是了解java最新技术动态、应用成果和下一步发展趋势的最好场所，又是推动下一年java快速发展的重要动力。首届java one大会于1996年召开，各届简况如下：

1996年5月29-31日，第一届，出席会议者6500余人，来自工业界的超过一半。有人评价说：“这是近年计算机界最光辉的一次盛会”。工业界相当看好java语言，认为它的使用将会引起一场软件革命：从软件的设计风格、设计方法、设计目标到设计过程，都会产生彻底的变革，“甚至会改变此星球的生活方式”。

1997年，第二届，出席会议者10000人。java的追随者不断增加，应用开发迅速起步。

1998年3月24-27日，第三届，出席会议者14000余人（注册人数），注册门票售价1195美元，否则1395美元，即使如此，仍有不少人不惜工本，挤入会场。本次会议除了软件巨头微软未参加会议外，几乎所有的计算机公司都参加了。展厅内设300多个展台，先后举行了90场专题讨论会，每场参加的人数从千人至五六千人不等。会议的主题是：通过java的培训来带动java软件的开发和技术研究，从而发展生产力，获取高额利润，提高生活质量，推动产业的进步。会议展出的内容大致如下：

1. java开发工具软件，如：jmf、jdk、symantec visual cafe、java dynamic management kit、jfc、jndi、java studio 等；
2. 企业管理解决方案软件，如：ejb（enterprise javabeans）；
3. 基于java技术的家电，如：机顶盒、java电话等；
4. 个人信息综合服务（java戒指）、社会综合查询亭（kiosk）；
5. 电子商务软件、智能卡、java card api 等；
6. 网络计算环境下的java服务器软件、远程方法调用（rmi）、基于java技术的移动计算设备；
7. jms（java message service）用于出版、票据订阅的软件；
8. jos（java os）、基于java技术的nc和java station。

1999年6月15-18日，第四届，出席会议者达20000人，300多家厂商参展，举办400多场技术讲座，555名演讲者慷慨陈词，精彩纷呈。这次大会的主要特点是：

1. java框架结构被梳理清晰

本次javaone大会上,sun公司的一个重大举措就是公布了java平台的最新架构。重新定义的java平台以java 2为核心，由面向企业和服务器市场的企业版java 2（j2ee）、面向传统pc客户机市场的标准版java 2（j2se）和面向电器等后pc终端设备市场的micro版java 2（j2me）三大部分组成。其中，j2ee包括enterprise javabeans（ejb）、java server pages & java servlets、java mail api和java massage service组成。而j2me则是原有的personal java、embeddedjava、javacard以及刚刚推出的kjava组成。虽然新框架结构中的内容都是已有的，但这样重新定义和组合，使得java平台的概念简单化，从而变得易于理解，更适合于进行市场推广。

2）重点放在企业平台

随着internet的飞速发展,企业计算模式正摒弃c/s结构而采用web-browser结构,此即瘦客户端/胖服务器、大容量数据库的3层或n层体系结构。由于java的特点，使得它在开发服务器端的应用程序方面有着得天独厚的优势，面向服务器端的j2ee为当今逐渐流行的n层体系结构提供了一个标准的java计算平台：界面一致、工具简易、丰富、web页面互联便捷，从而能大大加速和简化各种应用系统的开发。

3) 加速后pc时代的进程

计算机的发展创造了internet,但是计算机现在却不是访问internet的唯一方式。正在出现的信息化、智能化的消费类电子产品打破了pc作为信息终端的垄断地位，成为人类进入internet的新门户。信息终端的多元化预示着所谓后pc（post-pc）时代的到来。消费类的终端量大面广，是典型的瘦客户机，其本身的资源和能力不能与pc相比，但必须更加智能化，并对服务器端的管理提出了更高的要求。而java平台恰恰满足了这种要求。本次大会推出的kjava虚拟机能运行在16以上的微处理器上，占用内存少，人们可以随心所欲，在资源有限的设备上方便地开发出各种各样的应用，直接运行在不同的消费类或其它电子设备上；而jini的出现为java网络连接提供了公共标准，使得任何java设备都可以连入网络中被自动识别，并可充分利用网络上已有的各种资源。大力推进jini的发展是sun公司加速后pc时代进程的一项重要策略。

4）应用系统异彩纷呈

与上届大会一样，展出内容有：应用工具、应用系统、家电等。特别在实时系统开发方面，以ibm为首开发出了应用于工业实时环境的java嵌入系统，展现出java在工业领域的广阔应用前景。

java语言的出现和发展，得到了it业界的青睐，它像一面大旗，凝聚了世界众多的厂商与sun公司一道，结成了对抗微软垄断的联盟。许多知名厂商纷纷购买java许可证，目前已有90多万个软件开发商加入了java阵营，1亿个java最终用户，几千种java应用软件产品，1500余种java书籍（自java问世4年来，平均每天出版一本）。这真是it业界的盛事！

ibm公司提出“高举java大旗，全力以赴”的口号，它在全世界的11个国家有28个实验室，集聚了2500余名技术人员，全天侯24小时进行全方位开发；芯片巨人intel提出“抓住时机，占领java阵地”！决心使intel芯片系统成为开发java应用运行的最佳平台；novell则宣称“java是novell的未来，未来是服务器端java的市场”；作为java发明者的sun公司，坚持“保卫java大旗，发展java之路”的方针，通过对java的“研究椘拦罈构造棽馐詶推广”的过程，从而占领市场。此外，hp、oracle、apple、sybase、netscape、informix、3com、motorola等公司均是sun的坚强同盟。

在我国，java的引进与开发起步早，发展水平基本与世界同步。目前，sun公司已在中国建成了由5个授权中心、20多个internet/intarnet java解决方案中心和10所java大学、若干培训中心组成的三级结构。全面推动java在中国的普及、应用、研究、开发，培养了数以十万计的java开发人员。此外，sun还牵头成立了中外软件厂商的开发联盟。

在中国，java的开发可以说是“人才济济，成果累累”。如清华大学王克宏教授带领的课题组面向全国，自96年开始举办了多期java培训班和讲座，开设了数期本科生、研究生java课程，出版了“java系列丛书”10余册 ，承担了国家“九五”攻关项目“基于java技术的交互式远程教学系统”，并与日本就java开发进行了国际合作，成绩斐然；东大阿派下属的宝钢东软软件技术研究中心是国内是首屈一指的java研发骨干企业，该中心从95年起就开始了java的研发，目前，已掌握了personal java的核心移植技术，并成功地将jvm移植到汽车导航平台。此外，他们还开发出支持jini协议的即插即用网络打印机软件，以及一套jini家电网络的可视化演示环境，完成了基于javabeans的组件化软件开发及运行支持环境等多项成果；在台湾，22家知名计算机公司成立了“java联盟”，并在台北建立了“java开发中心”，新竹建立了“java语言实验室”；在香港，举行了全岛java杯比赛，掀起了学习java的热潮 。java的浪潮汹涌澎湃，席卷全球！

4. java技术

java发展至今日,已不仅仅是一种编程语言,实际上已形成了一门技术.其内容包括:

1)java软件包

java语言及其编程技术、javaos、java开发环境与工具、java语言的各种软件包、数据库接口jdbc等。

2)java虚拟机及其规范

3) java嵌入技术（java芯片）

已推出的有java戒指、java卡等。1999年8月2日，sun公司宣布名为majc的专门为java语言设计的的芯片优化研制成功，欲与intel试比高低。该芯片在设计时采用了模块式高性能计算引擎，实质为一种芯片级并行处理机，能以更有效的方式分解计算任务，特别适合处理多媒体数据。sun公司希望通过majc芯片的发布催生出一个基于java语言的微处理器家族，与intel公司竞争。设想中的java处理器将应用在从低价消费电子产品到高端因特网服务器领域。

4)java计算

基于java技术的企业internet/intranet系统以及其他应用系统。

5)jini技术

1999年初正式发布后，立刻得到业界的广泛支持。jini的出现为java网络连接提供了公共标准，使得任何java设备都可以连入网络中被自动识别，并可充分利用网络上已有的各种资源。它把网络上的各类设备（包括消费类电子设备如移动电话、pda、dtv、hpc、nc、游戏机、电冰箱、智能卡等等）和各种软件组合成一个单一、动态的分布式系统，使网络更易于操纵、易于管理，具有更高的可配置性。jini将使网络具有自发性，它的出现大大扩展了“计算”和“计算机”的含义，极大地简化了网络操作，对家庭用户来说，使用网上设备即插即用，就像使用电话一样方便。java和jini 不仅可以不依赖于windows为代表的操作系统，而且引导着产业的潮流，使sun公司能在未来的、非pc类电子产品的数字化市场中强占制高点。

6)jiro平台

异质网络环境中安装的存储系统的多样性和分布性，给存储管理带来了巨大的挑战。用户和开发人员都希望能有一种技术，能更好地促进企业存储管理方案的开发。而jiro平台正是解决此问题的革命性方案。jiro平台实现了java和jini 技术，它是一个便于用户管理异质网络上由各种服务器、存储和设备组成的混合环境的开放式存储管理平台。它对操作系统是中立的。jiro为跨异质存储局域网（san）的管理服务和设备提供了一个开放平台，允许服务器、存储和联网设备在异质网络环境中无缝地协同工作。jiro平台为开发者带来的好处有：

• 允许开发者利用各种实现管理存储网络的目标功能创建应用；
• 提供了一个可以在各种应用、服务和设备之间交互操作的组件模型；
• 允许设备易被增加、删除；

• 允许应用或服务被自动更新。

1999年7月，sun发布了正式的jiro规范草案，供公众讨论、修改。目前，jiro平台的团体成员已超过25家，支持jiro平台的厂商超过300家。有眼光的厂商纷纷加入到这些组行列，从而加快了jiro的发展。

5. 结语

java自问世以来,以其得天独厚的优势,在it业界掀起了研究、开发它的浪潮，显示了“鹏程万里”的美好前景。作为一种与底层硬件无关的、“编写一次，到处运行”的高级语言和计算平台，java天生就具有将网络上的各个平台连成一体的能力，真正实现了“网络就是计算机”的理念。以java为代表的网络的成长，改变了我们的联系方式、生活方式、学习方式和经营方式。它的来到使我们目睹了一场类似印刷术的重大变革。毫无疑问，它将影响人类社会的发展，这就是：java加速人类进入网络时代！