Java程序设计：深入剖析Java语言特点

Java语言是Sun Microsystems公司（2009年被Oracle公司收购）于1995年5月推出的一种可以编写跨平台应用软件、完全面向对象的程序设计语言。时任Sun公司副总裁的詹姆斯·高斯林（James Gosling）是Java语言的主要设计师，被公认为“Java之父”。在全球云计算和移动互联网的产业环境下，Java具备了显著优势和广阔前景，成为当前最流行的编程语言之一。

Java语言具有很多的优点，以下罗列出其中几个主要的特点。

1）完全面向对象

Java语言作为一门面向对象的程序设计语言也继承了面向对象的诸多好处，例如代码扩展、代码复用等。面向对象的编程使得程序间的耦合度更低，内聚性更强。

2）简单性

Java语言的语法比较简单，风格类似于C++，但是比C++简单。例如，Java丢弃了C++中运算符重载、多重继承等模糊难懂的概念。Java增加了引用类型来代替指针，同时提供了自动垃圾回收机制管理内存，使程序员不用像C++那样操心内存管理。

3）安全性

Java主要用于网络应用程序的开发，Java通过自己的安全机制来有效防止病毒程序的产生和下载程序对本地系统的威胁破坏。例如，Java程序在运行前会对字节码进行安全检查，确保程序不存在非法访问本地资源、文件系统的可能，保证了程序在网络间传送的安全性。

4）跨平台运行

Java语言最大的优势在于与平台无关性，也就是可以跨平台使用。绝大多数的编程语言都是不可以跨平台使用的。所谓的平台，我们可以理解为操作系统。比如，C语言在Windows系统下编译的*.exe文件在其他系统下是无法运行的。在不同的操作系统下可运行文件是不同的，所以同样功能的软件我们需要编写出多份适用于不同平台上的代码，造成重复开发，严重影响了开发效率。(www.xing528.com)

但是Java语言不同，因为Java程序不是直接运行在操作系统上，而是在JVM中运行。JVM是Java virtual machine（Java虚拟机）的缩写，它是虚构出来的计算机，是通过模仿实际计算机的各种功能实现的。也就是说，对于实际计算机中的某些功能，JVM也可以实现。JVM是Java跨平台使用的根本。

所以Java的编译程序只需要在JVM中生成目标代码（字节码）文件，就可以在不同的平台上直接运行了（不用修改），当然我们的操作系统中必须要有适合该系统的Java虚拟机。JVM在执行字节码时，会把字节码解释为具体平台的机器指令，这也说明了Java既是编译型语言（编译为字节码）也是解释型语言。

Java这种“一次编写，到处运行”（write once，run anywhere）的特性大大降低了程序开发和维护的成本。再次强调，不同平台的JVM有不同的实现，例如，Windows平台有JVM for Windows，而Linux平台有JVM for Linux，对于开发者而言，不需要关心使用的平台是什么。

Windows、Linux、macOS操作系统的Java虚拟机效果如图1-1所示。

图1-1　不同平台的Java虚拟机

5）支持多线程

多线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具有更好的交互性、实时性。Java支持多线程开发，控制线程的运行，并且使用同步机制保证对共享数据的正确操作。因此，Java对多线程的支持使其能够成为服务器端的开发语言之一。Java开发人员可以方便地写出多线程的应用程序，从而提高程序的执行效率，实现网络上的实时交互行为。