密码学原理与Java实现
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1.3 Java语言概述

1.3.1 Java简介

Java是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java面向对象程序设计语言和Java平台的总称,由James Gosling和同事们共同研发。

Java分为三个体系:

Java SE(J2SE,Java2 Platform Standard Edition,Java平台标准版)。

Java EE(J2EE,Java 2 Platform Enterprise Edition,Java平台企业版)。

Java ME(J2ME,Java 2 Platform Micro Edition,Java平台微型版)。

2005年6月,JavaOne大会召开,SUN公司公开Java SE 6。此时,Java的各种版本已经更名以取消其中的数字“2”:J2EE更名为Java EE,J2SE更名为Java SE,J2ME更名为Java ME。

1.3.2 Java主要特性

Java语言之所以能风靡全球,是因为它具有令人喜欢的特色,主要特性如下:

(1)Java语言是简单的

Java语言的语法与C语言和C++语言很接近,使得大多数程序员很容易学习和使用。另一方面,Java丢弃了C++中很少使用、很难理解、令人迷惑的那些特性,如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地,Java语言不使用指针,而是使用引用,并提供了自动的垃圾收集机制,使得程序员不必为内存管理而担忧。

(2)Java语言是面向对象的

Java语言提供类、接口和继承等面向对象的特性,为了简单起见,只支持类之间的单继承,但支持接口之间的多继承,并支持类与接口之间的实现机制(关键字为implements)。Java语言全面支持动态绑定,而C++语言只对虚函数使用动态绑定。总之,Java语言是一个纯面向对象的程序设计语言。

(3)Java语言是分布式的

Java语言支持Internet应用的开发,在基本的Java应用编程接口中有一个网络应用编程接口(java.net),它提供了用于网络应用编程的类库,包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI(远程方法激活)机制也是开发分布式应用的重要手段。

(4)Java语言是健壮的

Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。Java的安全检查机制使得Java更具健壮性。

(5)Java语言是安全的

Java通常被用在网络环境中,为此,Java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。除了Java语言具有的许多安全特性以外,Java对通过网络下载的类具有一个安全防范机制(类ClassLoader),如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查,并提供安全管理机制(类SecurityManager)让Java应用设置安全哨兵。

(6)Java语言是体系结构中立的

Java源程序(后缀为java的文件)在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式(后缀为class的文件),然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。

(7)Java语言是可移植的

这种可移植性来源于体系结构中立性。另外,Java还严格规定了各个基本数据类型的长度。Java系统本身也具有很强的可移植性,Java编译器是用Java实现的,Java的运行环境是用ANSI C实现的。

(8)Java语言是解释型的

Java程序在Java平台上被编译为字节码格式,然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。在运行时,Java平台中的Java解释器对这些字节码进行解释执行,执行过程中需要的类在连接阶段被载入运行环境中。注意,对.java文件是编译的,对.class文件是解释执行的。

(9)Java语言是高性能的

与那些解释型的高级脚本语言相比,Java的确是高性能的。事实上,Java的运行速度随着JIT(Just-In-Time)编译器技术的发展越来越接近于C++。

(10)Java语言是多线程的

在Java语言中,线程是一种特殊的对象,必须由Thread类或其子(孙)类来创建。通常有两种方法来创建线程;其一,通过实现Runnable接口来创建多线程;其二,从Thread类派生出子类并重写run方法,使用该子类创建的对象即为线程。值得注意的是,Thread类实现了Runnable接口,因此任何一个线程均有它的run方法,而run方法中包含了线程所要运行的代码。线程的活动由一组方法来控制。Java语言支持多个线程的同时执行,并提供多线程之间的同步机制(关键字为synchronized)。

(11)Java语言是动态的

Java语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。Java程序需要的类能够动态地被载入运行环境,也可以通过网络来载入所需要的类。这也有利于软件的升级。另外,Java中的类有一个运行时刻的表示,能进行运行时刻的类型检查。

Java语言和C++语言有不少类似之处,学过C++语言的人应该能快速上手Java。

1.3.3 Java的发展史

Java虽是编程界的“老将”,但是宝刀未老,下面看一下它的成长过程:

1995年5月23日,Java语言诞生。

1996年1月,第一个JDK——JDK 1.0诞生。

1996年4月,10个最主要的操作系统供应商声明将在其产品中嵌入Java技术。

1996年9月,约8.3万个网页应用Java技术来制作。

1997年2月18日,JDK 1.1发布。

1997年4月2日,JavaOne会议召开,参与者逾一万人,创当时全球同类会议规模之纪录。

1997年9月,JavaDeveloperConnection社区成员超过10万。

1998年2月,JDK 1.1被下载超过2 000 000次。

1998年12月8日,Java 2企业平台J2EE发布。

1999年6月,SUN公司发布Java的三个版本:标准版(Java SE,以前是J2SE)、企业版(Java EE,以前是J2EE)和微型版(Java ME,以前是J2ME)。

2000年5月8日,JDK 1.3发布。

2000年5月29日,JDK 1.4发布。

2001年6月5日,NOKIA宣布,到2003年将出售1亿部支持Java的手机。

2001年9月24日,J2EE 1.3发布。

2002年2月26日,J2SE 1.4发布,自此Java的计算能力有了大幅提升。

2004年9月30日18:00,J2SE 1.5发布,成为Java语言发展史上的又一里程碑。为了表示该版本的重要性,J2SE 1.5更名为Java SE 5.0。

2005年6月,JavaOne大会召开,SUN公司公开Java SE 6。此时,Java的各种版本已经更名,以取消其中的数字“2”:J2EE更名为Java EE,J2SE更名为Java SE,J2ME更名为Java ME。

2006年12月,SUN公司发布JRE 6.0。

2009年04月20日,甲骨文公司74亿美元收购Sun,取得Java的版权。

2010年11月,甲骨文公司对Java社区不够友善,因此Apache扬言将退出JCP。

2011年7月28日,甲骨文公司发布Java 7.0的正式版。

2014年3月18日,甲骨文公司发表Java SE 8。