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2022/07/06阅读:23主题:绿意

大数据必学Java基础(一):Java体系结构、特性和优势

​Java体系结构、特性和优势

一、JAVA简史

【1】SUN公司

美国SUN(Stanford University Network)公司在中国大陆的正式中文名为“太阳计算机系统(中国)有限公司” ,在台湾中文名为“升 阳电脑公司”。

【2】Java为什么被发明

Green项目。

应用环境:像电视盒这样的消费类电子产品

要求: 语言本身是中立的,也就是跨平台

1996年Java第一次发布就引起了人们的极大兴趣。关注Java的人士不仅限于计算机出版界, 还有诸如《纽约时报》《华盛顿邮报》《商业周刊》这样的主流媒体。Java 是第一种也是唯一种在National Public Radio上占用了10分钟时间来进行介绍的程序设计语言,并且还得到了$100000000的风险投资基金。这些基金全部用来支持用这种特别的计算机语言开发的产品。重温那些令人兴奋的日子是很有意思的。我们将简要地介绍一下Java语言的发展历史:

Java的历史要追溯到1991年,由Patrick Naughton 及其伙伴James Gosling (一个全能的计算机奇才)带领的Sun公同的工程师小组想要设计一种小型的计算机语言,主要用于像有线电视转换盒这类的消费设备。由于这些消费设备的处理能力和内存都很有限,所以语言必须非常小且能够生成非常紧凑的代码。另外,由于不同的厂商会选择不同的中央处理器(CPU),因此这种语言的关键是不能与任何特定的体系结构捆绑在一起。这个项目被命名为"Green"。

  所有就要求有这样的一种代码: 代码短小、紧凑且与平台无关。但是,Sun公司的人都有UNIX的应用背景。因此,所开发的语言以C++为基础。 是Gosling率先创造了这个语言,把这种语言称为“Oak"(这么起名的原因大概是因为他非常喜欢自己办公室外的橡树)。Sun 公司的人后来发现Oak是一种已有的计算机语言的名字,于是,将其改名为Java。 

【3】Java的发明人

James Gosling

【4】经历阶段

1991年,James Gosling在SUN公司的工程师小组想要设计这样一种小型计算机语言。该语言主要用于像电视盒这样的消费类电子产品。另外,由于不同的厂商选择不同的CPU和操作系统,因此,要求该语言不能和特定的体系结构绑在一起,要求语言本身是中立的,也就是跨平台的。所以,将这个语言命名为“Green”,类似于绿色软件的意思。后来,改名为Oak,橡树的意思。改名后发现已经有一种语言叫这个名字了,再改名叫Java。Java语言发展到今天经历了一系列的过程:

1991年,SUN公司的Green项目,Oak

1995年,推出Java测试版

1996年,JDK1.0

1997年,JDK1.1

1998年,JDK1.2,大大改进了早期版本缺陷,是一个革命性的版本,更名为Java2。

2004年,J2SE 5.0 (1.5.0) Tiger老虎 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,J2SE1.5更名为Java SE 5.0

2005年,Java的各种版本已经更名,以取消其中的数字"2": J2ME更名为Java ME, J2SE更名为Java SE, J2EE更名为Java EE;

2006年,J2SE 6.0 (1.6.0) Mustang野马

2009年,甲骨文(oracle)收购SUN,交易高达价格74亿

2011年,JavaSE7.0 Dolphin海豚

2014年,JavaSE8.0

2017年,JAVA 9.0

2018年3月,JAVA 10

2018年9月,JAVA 11

2019年3月,JAVA 12

2019年9月,JAVA 13

2020年3月,JAVA 14

注意:SUN公司已经被oracle公司收购,目前每半年更新一次java的版本。但是,企业中的主流仍然以8为主。对于初学者,应该以企业主流应用版本为核心进行学习,没有必须在此处追求最新版本。

【5】不同版本JDK说明

JDK Version 1.1

于1997-02-19发行。

引入的新特性包括:

引入JDBC(Java Database Connectivity);

支持内部类;

引入Java Bean;

引入RMI(Remote Method Invocation);

引入反射(仅用于内省)。

J2SE Version 1.2

开发代号为Playground(操场),于1998-12-08发行。

引入的新特性包括:

引入集合(Collection)框架;

对字符串常量做内存映射;

引入JIT(Just In Time)编译器;

引入对打包的Java文件进行数字签名;

引入控制授权访问系统资源的策略工具;

引入JFC(Java Foundation Classes),包括Swing 1.0、拖放和Java 2D类库;

引入Java 插件;

在JDBC中引入可滚动结果集、BLOB、CLOB、批量更新和用户自定义类型;

在Applet中添加声音支持。

J2SE Version 1.3

开发代号为Kestrel(红隼),于2000-05-08发行。

引入的新特性包括:

引入Java Sound API;

jar文件索引;

对Java的各个方面都做了大量优化和增强。

J2SE Version 1.4

开发代号为Merlin(隼),于2004-02-06发行(首次在JCP下发行)。

引入的新特性包括:

XML处理;

Java打印服务;

引入Logging API;

引入Java Web Start;

引入JDBC 3.0 API;

引入断言;

引入Preferences API;

引入链式异常处理;

支持IPv6;

支持正则表达式;

引入Image I/O slot machine API。

Java Version SE 5.0

开发代号为Tiger(老虎),于2004-09-30发行。

引入的新特性包括:

引入泛型;

增强循环,可以使用迭代方式;

自动装箱与自动拆箱;

类型安全的枚举;

可变参数;

静态引入;

元数据(注解);

引入Instrumentation。

Java Version SE 6

开发代号为Mustang(野马),于2006-12-11发行。

引入的新特性包括:

支持脚本语言;

引入JDBC 4.0 API;

引入Java Compiler API;

可插拔注解;

增加对Native PKI(Public Key Infrastructure)、Java GSS(Generic Security Service)、Kerberos和LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)的支持;

继承Web Services;

做了很多优化。

Java Version SE 7

开发代号是Dolphin(海豚),于2011-07-28发行。

引入的新特性包括:

switch语句块中允许以字符串作为分支条件;

在创建泛型对象时应用类型推断;

在一个语句块中捕获多种异常;

支持动态语言;

支持try-with-resources;

引入Java NIO.2开发包;

数值类型可以用2进制字符串表示,并且可以在字符串表示中添加下划线;

钻石型语法;

null值的自动处理。

Java Version SE 8

开发代号是Spider(蜘蛛),于2014-03-18发行。

支持 lambda支持;

增强日期与时间API的功能;

对垃圾回收的性能也进行了改进;

并且移除了permgen区。

Lambdas表达式与Functional接口

接口的默认与静态方法

方法引用

重复注解

更好的类型推测机制

扩展注解的支持

二、JAVA体系结构

JavaSE(Java Standard Edition):标准版,定位在个人计算机上的应用

这个版本是Java平台的核心,它提供了非常丰富的API来开发一般个人计算机上的应用程序,包括用户界面接口AWT及Swing,网络功能与国际化、图像处理能力以及输入输出支持等。在上世纪90年代末互联网上大放异彩的Applet也属于这个版本。Applet后来为Flash取代,Flash即将被HTML5取代。

JavaEE(Java Enterprise Edition):企业版,定位在服务器端的应用

JavaEE是JavaSE的扩展,增加了用于服务器开发的类库。如:JDBC是让程序员能直接在Java内使用的SQL的语法来访问数据库内的数据;Servlet能够延伸服务器的功能,通过请求-响应的模式来处理客户端的请求;JSP是一种可以将Java程序代码内嵌在网页内的技术;

JavaME(Java Micro Edition):微型版,定位在消费性电子产品的应用上

JavaME是JavaSE的内伸,包含J2SE的一部分核心类,也有自己的扩展类,增加了适合微小装置的类库:javax.microedition.io.*等。该版本针对资源有限的电子消费产品的需求精简核心类库,并提供了模块化的架构让不同类型产品能够随时增加支持的能力。

三、JAVA的特性和优势

1、跨平台/可移植性

这是Java的核心优势。Java在设计时就很注重移植和跨平台性。比如:Java的int永远都是32位。不像C++可能是16,32,可能是根据编译器厂商规定的变化。这样的话程序的移植就会非常麻烦。

2、安全性

Java适合于网络/分布式环境,为了达到这个目标,在安全性方面投入了很大的精力,使Java可以很容易构建防病毒,防篡改的系统。

3、面向对象

面向对象是一种程序设计技术,非常适合大型软件的设计和开发。由于C++为了照顾大量C语言使用者而兼容了C,使得自身仅仅成为了带类的C语言,多少影响了其面向对象的彻底性!Java则是完全的面向对象语言。

4、简单性

Java就是C++语法的简化版,我们也可以将Java称之为“C++-”。跟我念“C加加减”,指的就是将C++的一些内容去掉;比如:头文件,指针运算,结构,联合,操作符重载,虚基类等等。同时,由于语法基于C语言,因此学习起来完全不费力。

5、高性能

Java最初发展阶段,总是被人诟病“性能低”;客观上,高级语言运行效率总是低于低级语言的,这个无法避免。Java语言本身发展中通过虚拟机的优化提升了几十倍运行效率。比如,通过JIT(JUST IN TIME)即时编译技术提高运行效率。 将一些“热点”字节码编译成本地机器码,并将结果缓存起来,在需要的时候重新调用。这样的话,使Java程序的执行效率大大提高,某些代码甚至接待C++的效率。

因此,Java低性能的短腿,已经被完全解决了。业界发展上,我们也看到很多C++应用转到Java开发,很多C++程序员转型为Java程序员。

6、分布式

Java是为Internet的分布式环境设计的,因为它能够处理TCP/IP协议。事实上,通过URL访问一个网络资源和访问本地文件是一样简单的。Java还支持远程方法调用(RMI,Remote Method Invocation),使程序能够通过网络调用方法。

7、多线程

多线程的使用可以带来更好的交互响应和实时行为。 Java多线程的简单性是Java成为主流服务器端开发语言的主要原因之一。

8、健壮性

Java是一种健壮的语言,吸收了C/C++ 语言的优点,但去掉了其影响程序健壮性的部分(如:指针、内存的申请与释放等)。Java程序不可能造成计算机崩溃。即使Java程序也可能有错误。如果出现某种出乎意料之事,程序也不会崩溃,而是把该异常抛出,再通过异常处理机制加以处理。

总结:一句话:java很好!

但是,并不是说学习了java,以后所有的东西都要用java开发了:某些领域其他语言有更出色的表现,比如,Objective C和后来的Swift在iOS设备上就有着无可取代的地位。浏览器中的处理几乎完全由JavaScript掌控。Windows程序通常都用C++或C#编写。Java在服务器端编程和跨平台客户端应用领域则很有优势。

只能说,不同的语言之间,平分秋色!

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后端

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Lanson
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CSDN大数据领域博客专家