概述 ​

  如果要追溯Java的发展，首先需要从 1991 年的 绿色(GREEN) 项目说起。这个项目是在 Email 特别盛行的时候提出来的，目的是使用Emil去控制各个家电产品的运行（有些类似于“物联网”概念），最早 SUN 公司的工程师打算使用 C++ 进行项目的开发，但是后来考虑到C++ 的复杂性，所以工程师使用 C++ 开发出了一个新的平台一 OAK(橡树) 平台。

  OAK 是一种用于网络的精巧而安全的语言，主要的设计师是 詹姆斯·高斯林 (James Gosling)，SUN 公司曾以此投标一个交互式电视项目，但结果被 SGI(硅图) 公司打败。于是当时的 OAK 几乎无家可归，恰巧这时 马克·安德里森 ( Mark Andreesen)开发的 Mosaic (马赛克)和 Netscape（网景) 启发了 OAK 项目组成员，SUN 公司的工程师们用 Java 编写了 HotJava 浏览器 ，得到了 Sun 公司首席执行官 史考特·麦克里尼 (Scott McNealy)的支持，触发了 Java 进军因特网 ( Internet)。

SUN 公司

斯坦福大学校园网 (Stanford University Network,SUN),于 1982 年成立，是一家主要从事硬件生产的公司，SUN公司在 2000 年的世界互联网低潮之后一直处于亏损状态，于是在 2009 年被 Oracle (甲骨文公司) 以每股9.5美元，总计74亿美元收购。

​ 1995年SUN公司为了推广Java编程语言，正式将OAK更名为Java(咖啡)，并且随着网络的发展，Java也开始更多地出现在互联网的项目开发中。java的发展历史可以归纳为如下3个阶段。

• 第一阶段（完善期）：JDK1.0(1995年推出)~JDK1.2(1998年推出，Java更名为 Java 2)
• 第二阶段（平稳期)：JDK1.3~JDK1.4
• 第三阶段（发展期）：JDK1.5（2005年推出)~JDK1.7(被Oracle收购后推出)

  Java语言从产生到现在，已经在许多方面对技术有着很好的支持，除了可以在网络上应用，在硬件上也有很好的支持。Java 在开发上分为 Java EE (Java企业级开发)、Java SE (Java标准版)、Java ME (Java嵌入式开发)。

• J2SE:Java2 Platform Standard Edition(2005年，之后图1-43个分支的关系更名为Java SE)。

  该分支包含构成Java语言核心的类。比如：数据库连接、接口定义、数据结构、输入/输出、网络编程。

• J2EE:Java2 Platform Enterprise Edition(2005年之后更名为Java EE)。

  该分支Enterprise Edition(企业版) 包含J2SE中的所有类，并且还包含用于开发企业级应用的类。比如：EJB、Servlet、JSP、XML、事务控制，也是现在Java应用的主要方向，一些银行或电信的系统大多基于此架构。

• J2ME:Java2 Platform Micro Edition(2005年之后更名为Java ME)。

该分支用于消费类电子产品的软件开发。比如：呼机、智能卡、手机、PDA、机顶盒。

Java语言有许多有效的特性，吸引着程序员们，最主要体现在以下11个方面。

简洁有效 ​

  Java 语言是一种相当简洁的 面向对象 程序设计语言。Java 语言省略了 C++ 语言中所有的难以理解、容易混淆的特性，如头文件、指针、结构、单元、运算符重载、虚拟基础类等，因此 Java 语言更加严谨、简洁。

可移植性 ​

  对于一个程序员而言，写出来的程序如果不需修改就能够同时在 Windows、MacOS、UNIX 等平台上运行，简直就是美梦成真的好事。而 Java 语言就让这个原本遥不可及的事情越来越近。使用Java语言编写的程序，只要做较少的修改，甚至有时根本不需修改就可以在不同平台上运行。

面向对象 ​

  可以说，面向对象 是软件工程学的一次革命，大大提升了人类的软件开发能力，是一个伟大的进步，是软件发展过程的一个重大的里程碑。在过去的 30 年间，面向对象 有了长足的发展，充分体现了其自身的价值，到现在已经形成了一个包含 面向对象的系统分析 、面向对象的系统设计 、面向对象的程序设计 的完整体系。所以作为一种现代编程语言，是不能够偏离这一方向的，Java 语言也不例外。

解释型 ​

  Java 语言是一种 解释型语言 ，相对于 C/C++ 语言来说，用 Java 语言写出来的程序效率低，执行速度慢。但它正是通过在不同平台上运行 Java 解释器，对 Java 代码进行解释，来实现 一次编写，到处运行 的宏伟目标。为了达到这一目标，牺牲效率还是值得的，况且，现在的计算机技术日新月异，运算速度也越来越快，用户不会感到太慢。

适合分布式计算 ​

  Java 语言具有强大的、易于使用的联网能力，非常适合开发分布式计算的程序。Java 应用程序可以像访问本地文件系统那样通过 URL 访问远程对象。使用 Java 语言编写 Socket 通信程序 十分简单，使用 Java 语言比使用任何其他语言都简单。而且它还十分适用于公共网关接口(CGI)脚本的开发，另外还可以使用 Java小应用程序(Applet) 、Java服务器页面(Java Server Page,JSP)、Servlet等手段来构建更丰富的网页。

拥有较好的性能 ​

  正如前面所述，由于 Java 是一种解释型语言，所以它的执行效率相对就会慢一些，但由于 Java 语言采用了以下两种手段，使得其拥有较好的性能。

• Java语言源程序编写完成后，先使用 Java 伪编译器进行伪编译，将其转换为中间码（也称为字节码)，再解释。
• Java语言提供了一种 准实时 (Just-in-Time,JIT)编译器，当需要更快的速度时，Java 语言可以使用 JIT 编译器将字节码转换成机器码，然后将其缓冲下来，这样速度就会更快。

健壮、防患于未然 ​

  Java语言在伪编译时，做了许多早期潜在问题的检查，并且在运行时又做了一些相应的检查，可以说是一种最严格的 “编译器”。它这种 “防患于未然” 的手段将许多程序中的错误扼杀在摇篮之中。经常有许多在其他语言中必须通过运行才会暴露出来的错误，在编译阶段就被发现了。另外，在 Java 语言中还具备许多保证程序稳定、健壮的特性，有效地减少了错误，这样使得 Java 应用程序更加健壮。

具有多线程处理能力 ​

  线程，是一种轻量级进程，是现代程序设计中必不可少的一种特性。多线程处理能力使得程序能够具有更好的交互性、实时性。 Java在多线程处理方面性能超群，具有让设计者惊喜的强大功能，而且在Java语言中进行多线程处理很简单。

具有较高的安全性 ​

  Java语言在设计时，在安全性方面考虑得很仔细，做了许多探究，所以Java语言成为目前最安全的一种程序设计语言。

是一种动态语言 ​

Java是一种动态的语言，这表现在以下两个方面。

• 在Java语言中，可以简单、直观地查询运行时的信息。
• 可以将新代码加入到一个正在运行的程序中。

是一种中性结构 ​

  Java 编译器生成的是一种中性的对象文件格式。也就是说，Java编译器通过伪编译后，将生成一个与任何计算机体系统无关的 中性 的字节码。

  这种中性结构其实并不是 Java 首创的，在 Java 出现之前，UCSD Pascal 系统就已经在一种商业产品中做到了这一点，另外在 UCSD Pascal 之前也有这种方式的先例，在尼克劳斯·沃斯 （Niklaus Wirth）实现的 Pascal 语言中就采用了这种降低一些性能，换取更好的可移植性和通用性的方法。

  Java “中性”的字节码经过了许多精心的设计，使得其能够很好地兼容于当今大多数流行的计算机系统，在任何机器上都易于解释，易于动态翻译成为机器代码。

  清楚了以上Java语言的主要特点后，下面再来看一下Java语言的运行机制。首先计算机高级语言类型主要有 编译型 和 解释型 两种，Java是两种类型的集合，Java中处理代码的过程如图所示。

  可以发现，所有的 Java 程序文件的后缀都应该是 java ,而任何一个 java 程序首先必须经过编译，编译之后会形成一个 .class 的文件（字节码文件) ，而后在计算机上执行，但是解释程序的计算机并不是一台真正意义上的计算机，而是一台由软件和硬件模拟出来的计算机 —— * Java虚拟机Java Virtual Machine,JVM)* 。

  在 Java 中所有的程序都是在 JVM 上运行的。Java 虚拟机(JVM)读取并处理经过编译的与平台无关的字节码 *.class 文件。Java 解释器负责将 Java 虚拟机的代码在特定的平台上运行。JVM基本原理如图所示。

  Java 虚拟机的最大作用体现在平台的支持上，可以发现，所有要解释的程序都要在 JVM 上执行，并且由不同版本的 JVM 匹配不同的操作系统，这样只要 JVM 的支持不变，程序就可以任意地在不同的操作系统上运行。但是这种运行方式很明显没有直接运行在操作系统上性能高，不过随着硬件技术的发展，这些问题几乎可以忽略。