Java传说之风云再起
作者：胡德平
一、Java语言的发展历程
Java语言（简称Java）的诞生对IT产业带来了一次变革，从某些意义上讲对人们的日常生活也产生了深远的影响。Java作为一种类C/C++，但其平台无关性和与互联网发展紧密结合，预计未来必定成为互联网和计算机应用的主流。Java当之无愧地被纽约时报评为1995年的十大科技成果之一，Java将作为一项重大发明载入科技史册！ 微软总裁比尔．盖茨曾在观察了一段时间后，十分惭愧地说：“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开发的战略从PC单机时代向着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。当然微软与SUN也曾为纯Java对峙法庭，微软必将直接或间接将Java技术融入到其产品体系中。SUN Microsoft公司的总裁Scott McNealy认为Java为Internet 和WWW开辟了一个崭新的时代。
环球信息网WWW的创始人Berners-Lee说：计算机事业发展的下一个浪潮就是Java，并且将很快发生。所以，使用Java已成大势所趋！
Microsoft和IBM两大公司都在Internet上销售用Java编写的软件，IBM著名Java开发集成环境Visual Age For Java、网站集成平台Webspere，Microsoft的VJ++都是目前主要常见的Java开发环境或产品。
另外，Apple、HP、IBM、Microsoft、Novell、SGI、SCO、Tandem等公司均在各自开发的操作系统中加入了Java开发运行环境，而负责开发并推广Java技术的Javasoft公司（这是SUN下属的一个子公司），通过颁发许可证的办法来允许各家公司把Java虚拟机和Java的Applets类库嵌入他们开发的操作系统， 这样各类开发人员就能更容易地选择多种平台来使用Java 语言编程， 不同的用户也就可以脱离Web浏览器来运行Java应用程序，这无疑是很受广大用户的欢迎的， 也为Java语言的应用开拓了极为广阔的前景。
1996年6月7日，由SUN公司和台湾经济事务部信息发展局、 台湾信息技术研究所等单位牵头，成立了一个“台湾Java联盟”，有多个台湾著名计算机公司参与，并在台北建立 “Java开发中心”，在新竹建立 “Java语言实验室”，以掀起台湾开发与应用Java语言的热潮。香港则在1996年4月就举行了全岛的Java杯比赛， 在计算机界掀起了学习Java的热潮（尤其是在大学生中，出现了一批Java迷）。1996至1998年，SUN公司与国内清华大学、北京大学的著名高校合作，成立10个“Java教育中心”；与中软、邮电部等机构合作成立培训中心、开发中心；在北京、天津和上海成立研究开发基地。每年一度的JavaOne大会几乎都会推出让Java更受人欢迎的新技术，曾经有人预言：Java将是网络上的“世界语”，将会被未来所证实。
1998年，由于Java在安全、性能等方面到了一个关键阶段，甚至Java被列入了世纪末十大必然死亡的技术之一，十大科技成果被预言必将死亡实在是幽了一个默。1998至今，随着Java2一系列新技术如JAVA2D、JAVA3D、 SWING、 JAVA SOUND、 EJB、 SERVLET、 JSP、 CORBA、XML、JNDI等等的引入以及JVM自身的安全策略完善、效率提高，新一轮Java热潮再次被掀起。目前，国内电子商务、金融、证券、邮电、电信等行业的大部分系统几乎都正在或者准备采用部分Java技术来实现。此外国内也出现了致力于Java技术推广和开发的非盈利组织中国“Java阵线联盟”（javaunion.org）以及一批作为该组织成员的个人Java技术网站，预计一两年内Java应用将被国内广大行业用户所接受，Java技术水平也将逐步与世界同步。
二、Java语言的特点
Java语言具有能独立于平台而运行、面向对象、可对动态画面进行设计与操作、坚固性等特点，又具有多线程、内置校验器用来防止病毒入侵等功能，所以用来在Internet上研制与开发软件时，特别受到用户的欢迎。
Java语言的有点主要表现在：简单、面向对象、自动的内存管理、分布计算、稳定、安全、解释执行、结构中立、平滑移植、多线程、以及异常处理等方面。
1、 简单
由于Java的结构类似于C和C++，所以一般的熟悉C与C++语言的编程人员稍加学习就不难掌握Java的编程技术了。Java所具有的自动内存管理机制也大大简化了Java程序设计开发。
2、 面向对象
简单的说，面向对象设计是一种以数据（对象）以及其接口为重心的程序设计技术，面向对象的设计可以说是定义程序模块如何“即插即用”的机制。Java的面向对象机制实际上可以看作是C++面向对象机制的延伸。Java提供了简单的类机制和动态的构架模型，对象中封装了它的状态变量和方法（函数、过程），实现了模块化和信息隐藏；而类则提供了一类对象的原型，通过继承和重载机制，子类可以使用或者重新定义父类或者超类所提供的过程，从而实现代码的复用。
3、 自动内存管理
Java的自动无用内存回收集（auto garbage collectino）实现了内存的自动管理，因此简化了Java程序开发的工作，早期的gc（garbage collectino）对系统资源抢占太多而影响整个系统的运行，Java2对gc进行的改良使Java的效率有了很大提高。Gc的工作机制是周期性的自动回收无用存储单元。Java的自动内存回收机制简化程序开发的同时，提高了程序的稳定性和可靠性。
4、 分布计算
Java为程序开发提供了java.net包，该包提供了一组使程序开发者可以轻易实现基于TCP/IP的分布式应用系统。此外，Java还提供了专门针对互联网应用的类库，如URL、Java mail等等。
5、 稳定性
人们最常见的应用程序错误就是“非法访问xxx内存”，其实质是程序指针使用出错。Java拥有一种指针（pointer）模型，能够排除发生内存被覆盖和毁损数据的可能性。Java不采用指针算术法，而是提供真正的数组（Array），运行程序下标检查；另外，它也不会发生有对象类型转换将一个任意数转换成指针的情形。Java的自动内存管理在减少编程工作的同时，大大减少了运行态错误。
6、 安全性
Java的设计目的是提供一个用于网络/分布式的计算环境。因此，Java强调安全性，如确保无病毒、小应用程序运行安全控制等等。Java的验证技术是以公钥（public-key）加密算法为基础，而且从环境变量、类加载器、文件系统、网络资源和名字空间等方面实施安全策略。
7、 解释执行
Java解释器（interpreter）可以直接在任何已移植的解释器的机器上解释、执行Java字节代码，不需重新编译。当然，其版本向上兼容，因此如果是高版本环境下编译的Java字节吗到底版本环境下运行也许会有部分问题。
8、 跨异构环境
Java是网络空间的“世界语”，编译后的Java字节码是一种“结构中立性（architecture neutral）的目标文件格式，可以在所有提供Java虚拟机（JVM）的多种不同主机、不同处理器上运行。
9、 平滑移植
“write once,run every where!”也许是Java最诱人的特点。用Java开发而成的系统其移植工作几乎为零，一般情况下只需对配置文件、批处理文件作相应修改即可实现平滑移植。
10、 多线程
Java的多线程（multithreading）机制使程序可以并行运行。Java还有一组同步化基本单元，他们是以广泛使用的C.A.R.Hoare监视器与条件变量图为基础的。同步机制保证了对共享数据的正确操作。多线程使程序设计者可以用不同的线程分别实现各种不同的行为，而不需要采用全局的事件循环机制，因此，使用Java语言可以非常轻松地实现网络上的实时交互行为。
11、 异常处理
C语言程序员大都有使用goto语句来做条件跳转，Java编程中不支持goto语句。Java采用异常模型使程序的主流逻辑变得更加清晰明了，并且能够简化错误处理工作。
12、 可扩充
Java目前发布的j2EE标准主要为采用Java技术为企业提供全面解决方案提供了一个技术规范框架，规划了一个利用现有和未来各种java技术整合解决企业应用远景蓝图。
三、Java语言对软件开发技术的影响
曾有人预言：“Java语言的出现，将会引起一场软件革命”，这是因为Java语言能在执行码（二进制码）上兼容，这样以前所开发的软件就能运行在不同的机器上，只要所用的机器能提供Java语言解释器即可。时至今日，Java的优势已经不再仅限于跨平台和动态页面显示，更多的优势逐步在支持CORBA、WEB服务器后端处理以及应用整合等方面的到体现。
Java语言对现在以及未来软件工程和软件发展可能产生影响，可以从以下几个方面分析：
1． 软件工程
Java适用于WEB的许多特征比如平滑移植、安全、健壮和可扩展等为面向对象软件工程设计提供了实现工具和想向空间。遵循面向对象思想，软件生命周期的各个部分都将从面向对象的角度出发实现。比如用户需求分析将被划分成具有不同状态（数据）和行为的模块，不同模块之间的联系通过消息实现等等。
2．软件的开发方法
由于Java语言的面向目标的特性，越来越多的人在用O-O开发时都在选择使用Java技术与方法来开发，这与Java的面向对象特性、模块化特性、安全性以及适应IT技术发展密不可分。
3．WEB技术
Java提供的CGI、ASP替代方法servlet/jsp以及EJB都是与互联网发展需求相呼应的，由此可见Java在未来必然紧跟互联网发展趋势，采用Java解决企业基于WEB的应用是明智选择。
4．分布式计算
Java对CORBA、RMI(远程方法调用)、EJB、XML和网络处理的支持和应用，将使未来企业分布计算向其倾斜。
5．图形处理与多媒体效果
Java2以及以后版本提供了Swing、2D、3D、Sound等图形、图象和多媒体支持类库，弥补了早期Java版本在此方面的不足。Java的媒体处理能力使程序开发在的动画效果远比GUI技术更加逼真，尤其是利用WWW提供的巨大动画资源空间，可以共享全世界的动态画面的资源。
6． 产品开发
目前Java产品主要有基于WEB的实时信息发布系统、WEB邮件系统、用于企业分布式计算的消息传输系统、基于servlet/jsp/ejb开发的电子商务平台、提供servlet/jsp/ejb开发和运行环境的应用服务器、结合CORBA/XML等技术开发的分布计算支撑平台等等。另外用Java开发的多媒体软件可以实现集可视化、可听化、可操作化于一体的效果。
四、Java未来前景
由于Java语言具有上述优秀特性，所以其应用前景必然美好，未来发展肯定会与互联网的发展需求绑定：
１． 所有面向对象的应用开发；
２． 软件工程中需求分析、系统设计、开发实现和维护；
３． 中小型多媒体系统设计与实现；
４． 消息传输系统；
５． 分布计算交易管理应用（JTS/RMI/CORBA/JDBC等技术应用）;
６． Internet的系统管理功能模块的设计，包括Web页面的动态设计、网站信息提供管理和交互操作设计等。
７． Intranet（企业内部网）上完全基于Java和WEB技术的应用开发；
８． WEB服务器后端与各类数据库连接管理器（队列、缓冲池）；
９． 安全扫描系统（包括网络安全扫描、数据库安全扫描、用户安全扫描等）；
１０． 网络/应用管理系统；
１１． 其它应用类型的程序。
五、学习建议
因为多种原因，目前我国对于Internet的研究与开发工作还是与国外尤其实美国有相对差距，但用Java语言进行开发的成功案例在各行各业还是有些，尤其实目前较为火热的电子商务网站系统。许多程序员或非程序员希望能够有目的、有步骤、系统的学习Java技术，我建议可以从以下层面来学习：
1、 Java语言基础
参加基础技术培训的目的在于此，该部分应该掌握内容有面向对象基础、Java语言基础语法、Java规范、Java虚拟机规范、编程规范以及常用开发工具使用等。
2、 全面了解Java高级技术概貌
全面了解Java高级技术概貌其实并不一定必须学习Java语言基础，有时需要知道将来可以学习什么、做什么是最重要的。Java高级技术目前大致有AWT工具使用、Swing组件使用、JavaBeans、Java2D、Drag-and-Drop、RMI-IIOP、JavaIDL、JDBC、JNDI、 JMAIL、JTS、Servlet/Jsp等，学习的最好方法不是到书店买书看，而是到Javasoft公司和其推荐的资源网站去阅读相关技术规范和API。
3、 有目的地选择深入掌握工作所需或感兴趣的技术方向
通常情况下，学习Java是因为对某些方面感兴趣或者是有方面的工作需求。因此无论为了个人兴趣还是更好的完成工作，几乎都只可能精于某几方面的技术，其它方面兼顾即可。
作者：胡德平
一、Java语言的发展历程
Java语言（简称Java）的诞生对IT产业带来了一次变革，从某些意义上讲对人们的日常生活也产生了深远的影响。Java作为一种类C/C++，但其平台无关性和与互联网发展紧密结合，预计未来必定成为互联网和计算机应用的主流。Java当之无愧地被纽约时报评为1995年的十大科技成果之一，Java将作为一项重大发明载入科技史册！ 微软总裁比尔．盖茨曾在观察了一段时间后，十分惭愧地说：“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开发的战略从PC单机时代向着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。当然微软与SUN也曾为纯Java对峙法庭，微软必将直接或间接将Java技术融入到其产品体系中。SUN Microsoft公司的总裁Scott McNealy认为Java为Internet 和WWW开辟了一个崭新的时代。
环球信息网WWW的创始人Berners-Lee说：计算机事业发展的下一个浪潮就是Java，并且将很快发生。所以，使用Java已成大势所趋！
Microsoft和IBM两大公司都在Internet上销售用Java编写的软件，IBM著名Java开发集成环境Visual Age For Java、网站集成平台Webspere，Microsoft的VJ++都是目前主要常见的Java开发环境或产品。
另外，Apple、HP、IBM、Microsoft、Novell、SGI、SCO、Tandem等公司均在各自开发的操作系统中加入了Java开发运行环境，而负责开发并推广Java技术的Javasoft公司（这是SUN下属的一个子公司），通过颁发许可证的办法来允许各家公司把Java虚拟机和Java的Applets类库嵌入他们开发的操作系统， 这样各类开发人员就能更容易地选择多种平台来使用Java 语言编程， 不同的用户也就可以脱离Web浏览器来运行Java应用程序，这无疑是很受广大用户的欢迎的， 也为Java语言的应用开拓了极为广阔的前景。
1996年6月7日，由SUN公司和台湾经济事务部信息发展局、 台湾信息技术研究所等单位牵头，成立了一个“台湾Java联盟”，有多个台湾著名计算机公司参与，并在台北建立 “Java开发中心”，在新竹建立 “Java语言实验室”，以掀起台湾开发与应用Java语言的热潮。香港则在1996年4月就举行了全岛的Java杯比赛， 在计算机界掀起了学习Java的热潮（尤其是在大学生中，出现了一批Java迷）。1996至1998年，SUN公司与国内清华大学、北京大学的著名高校合作，成立10个“Java教育中心”；与中软、邮电部等机构合作成立培训中心、开发中心；在北京、天津和上海成立研究开发基地。每年一度的JavaOne大会几乎都会推出让Java更受人欢迎的新技术，曾经有人预言：Java将是网络上的“世界语”，将会被未来所证实。
1998年，由于Java在安全、性能等方面到了一个关键阶段，甚至Java被列入了世纪末十大必然死亡的技术之一，十大科技成果被预言必将死亡实在是幽了一个默。1998至今，随着Java2一系列新技术如JAVA2D、JAVA3D、 SWING、 JAVA SOUND、 EJB、 SERVLET、 JSP、 CORBA、XML、JNDI等等的引入以及JVM自身的安全策略完善、效率提高，新一轮Java热潮再次被掀起。目前，国内电子商务、金融、证券、邮电、电信等行业的大部分系统几乎都正在或者准备采用部分Java技术来实现。此外国内也出现了致力于Java技术推广和开发的非盈利组织中国“Java阵线联盟”（javaunion.org）以及一批作为该组织成员的个人Java技术网站，预计一两年内Java应用将被国内广大行业用户所接受，Java技术水平也将逐步与世界同步。
二、Java语言的特点
Java语言具有能独立于平台而运行、面向对象、可对动态画面进行设计与操作、坚固性等特点，又具有多线程、内置校验器用来防止病毒入侵等功能，所以用来在Internet上研制与开发软件时，特别受到用户的欢迎。
Java语言的有点主要表现在：简单、面向对象、自动的内存管理、分布计算、稳定、安全、解释执行、结构中立、平滑移植、多线程、以及异常处理等方面。
1、 简单
由于Java的结构类似于C和C++，所以一般的熟悉C与C++语言的编程人员稍加学习就不难掌握Java的编程技术了。Java所具有的自动内存管理机制也大大简化了Java程序设计开发。
2、 面向对象
简单的说，面向对象设计是一种以数据（对象）以及其接口为重心的程序设计技术，面向对象的设计可以说是定义程序模块如何“即插即用”的机制。Java的面向对象机制实际上可以看作是C++面向对象机制的延伸。Java提供了简单的类机制和动态的构架模型，对象中封装了它的状态变量和方法（函数、过程），实现了模块化和信息隐藏；而类则提供了一类对象的原型，通过继承和重载机制，子类可以使用或者重新定义父类或者超类所提供的过程，从而实现代码的复用。
3、 自动内存管理
Java的自动无用内存回收集（auto garbage collectino）实现了内存的自动管理，因此简化了Java程序开发的工作，早期的gc（garbage collectino）对系统资源抢占太多而影响整个系统的运行，Java2对gc进行的改良使Java的效率有了很大提高。Gc的工作机制是周期性的自动回收无用存储单元。Java的自动内存回收机制简化程序开发的同时，提高了程序的稳定性和可靠性。
4、 分布计算
Java为程序开发提供了java.net包，该包提供了一组使程序开发者可以轻易实现基于TCP/IP的分布式应用系统。此外，Java还提供了专门针对互联网应用的类库，如URL、Java mail等等。
5、 稳定性
人们最常见的应用程序错误就是“非法访问xxx内存”，其实质是程序指针使用出错。Java拥有一种指针（pointer）模型，能够排除发生内存被覆盖和毁损数据的可能性。Java不采用指针算术法，而是提供真正的数组（Array），运行程序下标检查；另外，它也不会发生有对象类型转换将一个任意数转换成指针的情形。Java的自动内存管理在减少编程工作的同时，大大减少了运行态错误。
6、 安全性
Java的设计目的是提供一个用于网络/分布式的计算环境。因此，Java强调安全性，如确保无病毒、小应用程序运行安全控制等等。Java的验证技术是以公钥（public-key）加密算法为基础，而且从环境变量、类加载器、文件系统、网络资源和名字空间等方面实施安全策略。
7、 解释执行
Java解释器（interpreter）可以直接在任何已移植的解释器的机器上解释、执行Java字节代码，不需重新编译。当然，其版本向上兼容，因此如果是高版本环境下编译的Java字节吗到底版本环境下运行也许会有部分问题。
8、 跨异构环境
Java是网络空间的“世界语”，编译后的Java字节码是一种“结构中立性（architecture neutral）的目标文件格式，可以在所有提供Java虚拟机（JVM）的多种不同主机、不同处理器上运行。
9、 平滑移植
“write once,run every where!”也许是Java最诱人的特点。用Java开发而成的系统其移植工作几乎为零，一般情况下只需对配置文件、批处理文件作相应修改即可实现平滑移植。
10、 多线程
Java的多线程（multithreading）机制使程序可以并行运行。Java还有一组同步化基本单元，他们是以广泛使用的C.A.R.Hoare监视器与条件变量图为基础的。同步机制保证了对共享数据的正确操作。多线程使程序设计者可以用不同的线程分别实现各种不同的行为，而不需要采用全局的事件循环机制，因此，使用Java语言可以非常轻松地实现网络上的实时交互行为。
11、 异常处理
C语言程序员大都有使用goto语句来做条件跳转，Java编程中不支持goto语句。Java采用异常模型使程序的主流逻辑变得更加清晰明了，并且能够简化错误处理工作。
12、 可扩充
Java目前发布的j2EE标准主要为采用Java技术为企业提供全面解决方案提供了一个技术规范框架，规划了一个利用现有和未来各种java技术整合解决企业应用远景蓝图。
三、Java语言对软件开发技术的影响
曾有人预言：“Java语言的出现，将会引起一场软件革命”，这是因为Java语言能在执行码（二进制码）上兼容，这样以前所开发的软件就能运行在不同的机器上，只要所用的机器能提供Java语言解释器即可。时至今日，Java的优势已经不再仅限于跨平台和动态页面显示，更多的优势逐步在支持CORBA、WEB服务器后端处理以及应用整合等方面的到体现。
Java语言对现在以及未来软件工程和软件发展可能产生影响，可以从以下几个方面分析：
1． 软件工程
Java适用于WEB的许多特征比如平滑移植、安全、健壮和可扩展等为面向对象软件工程设计提供了实现工具和想向空间。遵循面向对象思想，软件生命周期的各个部分都将从面向对象的角度出发实现。比如用户需求分析将被划分成具有不同状态（数据）和行为的模块，不同模块之间的联系通过消息实现等等。
2．软件的开发方法
由于Java语言的面向目标的特性，越来越多的人在用O-O开发时都在选择使用Java技术与方法来开发，这与Java的面向对象特性、模块化特性、安全性以及适应IT技术发展密不可分。
3．WEB技术
Java提供的CGI、ASP替代方法servlet/jsp以及EJB都是与互联网发展需求相呼应的，由此可见Java在未来必然紧跟互联网发展趋势，采用Java解决企业基于WEB的应用是明智选择。
4．分布式计算
Java对CORBA、RMI(远程方法调用)、EJB、XML和网络处理的支持和应用，将使未来企业分布计算向其倾斜。
5．图形处理与多媒体效果
Java2以及以后版本提供了Swing、2D、3D、Sound等图形、图象和多媒体支持类库，弥补了早期Java版本在此方面的不足。Java的媒体处理能力使程序开发在的动画效果远比GUI技术更加逼真，尤其是利用WWW提供的巨大动画资源空间，可以共享全世界的动态画面的资源。
6． 产品开发
目前Java产品主要有基于WEB的实时信息发布系统、WEB邮件系统、用于企业分布式计算的消息传输系统、基于servlet/jsp/ejb开发的电子商务平台、提供servlet/jsp/ejb开发和运行环境的应用服务器、结合CORBA/XML等技术开发的分布计算支撑平台等等。另外用Java开发的多媒体软件可以实现集可视化、可听化、可操作化于一体的效果。
四、Java未来前景
由于Java语言具有上述优秀特性，所以其应用前景必然美好，未来发展肯定会与互联网的发展需求绑定：
１． 所有面向对象的应用开发；
２． 软件工程中需求分析、系统设计、开发实现和维护；
３． 中小型多媒体系统设计与实现；
４． 消息传输系统；
５． 分布计算交易管理应用（JTS/RMI/CORBA/JDBC等技术应用）;
６． Internet的系统管理功能模块的设计，包括Web页面的动态设计、网站信息提供管理和交互操作设计等。
７． Intranet（企业内部网）上完全基于Java和WEB技术的应用开发；
８． WEB服务器后端与各类数据库连接管理器（队列、缓冲池）；
９． 安全扫描系统（包括网络安全扫描、数据库安全扫描、用户安全扫描等）；
１０． 网络/应用管理系统；
１１． 其它应用类型的程序。
五、学习建议
因为多种原因，目前我国对于Internet的研究与开发工作还是与国外尤其实美国有相对差距，但用Java语言进行开发的成功案例在各行各业还是有些，尤其实目前较为火热的电子商务网站系统。许多程序员或非程序员希望能够有目的、有步骤、系统的学习Java技术，我建议可以从以下层面来学习：
1、 Java语言基础
参加基础技术培训的目的在于此，该部分应该掌握内容有面向对象基础、Java语言基础语法、Java规范、Java虚拟机规范、编程规范以及常用开发工具使用等。
2、 全面了解Java高级技术概貌
全面了解Java高级技术概貌其实并不一定必须学习Java语言基础，有时需要知道将来可以学习什么、做什么是最重要的。Java高级技术目前大致有AWT工具使用、Swing组件使用、JavaBeans、Java2D、Drag-and-Drop、RMI-IIOP、JavaIDL、JDBC、JNDI、 JMAIL、JTS、Servlet/Jsp等，学习的最好方法不是到书店买书看，而是到Javasoft公司和其推荐的资源网站去阅读相关技术规范和API。
3、 有目的地选择深入掌握工作所需或感兴趣的技术方向
通常情况下，学习Java是因为对某些方面感兴趣或者是有方面的工作需求。因此无论为了个人兴趣还是更好的完成工作，几乎都只可能精于某几方面的技术，其它方面兼顾即可。
