爪哇[一種計算機語言]

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爪哇,即Java,是Sun公司推出的一種程式語言。它是一種通過解釋方式來執行的語言,語法規則和C++類似。

介紹

同時,Java也是一種跨平台的程式設計語言。用Java語言編寫的程式叫做“Applet”(小應用程式),用編譯器將它編譯成類檔案後,將它存在WWW頁面中,並在HTML檔上作好相應標記,用戶端只要裝上Java的客戶軟體就可以在網上直接運行“Applet”。Java非常適合於企業網路和Internet環境,現在已成為Internet中最受歡迎、最有影響的程式語言之一。Java有許多值得稱道的優點,如簡單、面向對象、分散式、解釋性、可靠、安全、結構中立性、可移植性、高性能、多執行緒、動態性等。Java擯棄了C++中各種弊大於利的功能和許多很少用到的功能。Java可以運行於任何微處理器,用Java開發的程式可以在網路上傳輸,並運行於任何客戶機上。

『Java』從1995年的暑假開始在計算機業界就受到了高度注意,特別是在Internet和多 媒體(Multimedia)相關產品類方面。Java為何有如此這么大的魅力?有人作如此的比喻:Java在全球資訊網(World Wide Web,WWW )地位就如同電子表格(Spreadsheet)與個人計 算機(PC)的關係。那Java究竟有那些特色呢?

Java Java

Java是一種軟體技術

是一種由美國SUN計算機公司(Sun Microsystems,Inc.)所研究而成的語言

是一種為 Internet發展的計算機語言

是一種使網頁(Web Page)產生生動活潑畫面的語言

是一種使網頁(Web Page)由靜態(Static)轉變為動態(Dynamic)的語言

是一種語言,用以產生「小應用程式(Applet(s))」

是一種簡化的C++語言 是一種安全的語言,具有阻絕計算機病毒傳輸的功能

是一種將安全性(Security)列為第一優先考慮的語言

是一種使用者不需花費很多時間學習的語言

是一種突破用戶端機器環境和CPU結構的語言

是一種「寫一次,即可在任何機器上執行(Write OnceRun Anywhere)」的語言是有史以來,第一套允 使用者將應用程式(Applications)通過Internet從遠端的伺服器(Remote Server)傳輸到本地端的機器 上(LocalMachine)並執行

是一種應用程式提供者不需要知道使用者的計算機硬體(如:Sun,Intel,或MAC等)與軟體(如:SW- UNIX,MAC O/S,Windows,或NT等)環境的語言(Kestenbaum,1995)。

版本

J2SE Java的標準版本 (Java2 Standard Edition) 定位在客戶端,主要用於桌面套用軟體的編程

J2ME (Java2 Micro Edition) 主要套用於嵌入是系統開發,如手機和PDA的編程;

J2EE 企業版本(Java2 Enterprise Edition)定義在伺服器端Java2的企業版,主要用於分散式的網路程式的開發,如電子商務網站和ERP系統。

下面將依序地介紹Java,首先是Java的發展歷史與Java語言介紹,其次依序是Java Applet和HotJava的簡單介紹。

歷史與背景

下面以問答的方式來說明Java的發展歷史與其背景(下列內容整理自 Java FAQ list and Tutorial和The Java Language: A White Paper,讀者若欲深 入了解,請自行參閱原文):

Java何時開始發展?(When)

最早大概可追溯至1991年四月份,Sun的綠色計畫(Green Project)開始著手於發展消費性電子產品(Consumer Electronics),所使用的語言是C、C++、及Oak (為Java語 言的前身),後因語言本身和市場的問題, 使得消費性電子產品的發展無法達到當初 預期的目標,再加上網路的興起, 綠色計畫也因此而改變發展的方向,這已是1994 年了。

為何稱之為Java?(Why) "Java"是美國SUN計算機公司Java發展小組歷經無數次的激烈討論之後才被選擇出。生動(Liveliness)、動畫(Animation)、速度(Speed)、互動性(Interactivity)為當 初選擇名字時所欲表達出的特色。"Java"是在無數的建議中脫穎而出的,而"Java" 不是由幾個單字的首字所組成, 而是從許多程式設計師鍾愛的熱騰騰、香濃咖啡中 產生靈感的。

誰開發了Java?(Who) Java是美國SUN計算機公司Java發展小組開發的,早期的成員(綠色工程)是Patrick Naughton,James Gosling,& Mike Sheridan,而現在大家較為熟悉的成員是James Gosling。

在那裡開發了Java?(Where)

也就是問Java的出生地?答案是美國。

如何可以找到所需的Java信息?(How to)

在網路上,您可以連到Sun公司的Java WWW 網站,URL是或是。在那裡幾乎可以找到您所需要的所有Java信息,但是語 言多少是一個障礙, 至少對某些人而言;沒關係,目前國內已有很多個網站提供中文 Java信息。在清華和中科院的FTP站點上有不少有關資料。想像以後應會有更多的站點提供相關信息。

如何才能看到Java的效果?(How Do I)

首先您需要有含有Java解釋器的瀏覽器(Browser),例如:Netscpae公司的Netscape Navigator 2.0以上或是Sun公司的HotJava瀏覽器,對個人計算機使用者而言,操作 系統需是Windows 95或是Windows NT。

Java是因為撰寫C++語言程式時的困難而研製開的,起先,只是一個消費性電子產品 大計畫中的一部分,C++語言是當初被考慮採用的,但從一開始的編譯問題一直到最 後的一連串問題迫使得放棄C++語言,而有Java語言的產生。Sun是要Java成為一個簡 單(Simple)、面向對象的(Object Oriented)、 分散式的(Distributed)、解釋的(Interpreted)、健壯的(Robust)、安全的(Secure)、 結構中立的(Architecture Neutral)、可移植的(Portable)、高效能的(High Performance)、多執行緒的(Multithreaded)、動態的(Dynamic)的程式語言(摘譯自 TheJava Language: A White Paper,1995)。

在Sun的Java語言白皮書中明白地說明上述Java語言的技巧。若以木工為比喻,一個面 向對象的木工,他(她)最主要的重點是即將要做的木椅子,其次才是所需要的工具; 反之;一個以非面向對象的木工,他(她)所關心的只是工具。最近的即插即用(Plug and Play)亦是面向對象設計的重點。分散式的(Distributed):Java有一個很周全的程薪錄JAVA介紹。

一、

『Java』從1995年的暑假開始在計算機業界就受到了高度注意,特別是在Internet和 多媒體(Multimedia)相關產品類方面。Java為何有如此這么大的魅力?人作如此的比喻:Java在全球資訊網(World Wide Web,WWW )地位就如同電子表格(Spreadsheet)與個人計 算機TTP和FTP等TCP/IP通訊協定相配合。Java應用程式(Applications) 能在網路上開啟及連結使用物件,就如同透過URLs連結使用一個本地檔案系統(Local File System)。健壯的(Robust):由Java所編寫出的程式能在多種情況下執行而具有其穩定性。Java與 C/C++最大不同點是Java有一個指針模型(Pointer Model)來排除記憶體被覆蓋(Overwriting Memory)和毀損數據(Corrupting Data)的可能性。

安全的(Secure):Java是被設計用於網路及分散式的環境中,安全性自必是一個很 重要的考慮。Java擁有數個階層的互鎖(Interlocking)保護措施,能有效地防止病 毒的侵入和破壞行為的發生。

結構中立的(Architecture Neutral):一般而言,網路是由很多不同機型的機器所 組合而成的,CPU和作業系統體系結構均有所不同;因此,如何使一個應用程式可以 在每一種機器上執行,是一個難題。所幸,Java的編譯器產生一種結構中立的目標 檔案格式(Object File Format);這使得編解碼得以在很多種處理器中執行。

可移植的(Portable):原始資料型式的大小是被指定的,例如"float"一直是表示一 個32位元IEEE 754浮點運算數字,因絕大多數的CPU都具有此共同特徵。程式庫屬於 系統的一部分,它定義了一些可移植的程式接口,Java本身具備有很好的可移植性。

解釋的(Interpreted):Java解釋器能直接地在任何機器上執行Java位元碼(Bytecodes), 因此在進行程式連結時,時間的節省,這對於縮短程式的開發過程,有極大的幫助。

高效能的(High Performance):Java位元碼迅速地能被轉換成機器碼(Machine Code), 從位元碼轉換到機器碼的效能幾乎與C與C++沒有分別。

多執行緒的(Multi threaded):Java語言具有多執行緒的功能,這對於互動回應能力及 即時執行行為是有幫助的。

動態的(Dynamic):Java比C或C++語言更具有動態性,更能適應時刻在變的環境, Java不會因程式庫的更新,而必須重新編譯程式。

此外,Hank Shiffman (Making Sense of Java)亦針一般對Java的錯誤看法及觀 念提出他的說明,特在此摘譯如下:

1."Java是一種編寫Web Pages的一種語言,就如同HTML和VRML一樣" 事實上,Java並不像是HTML此一類的描述語言(Description Language),而是一種 程式語言(Programming Language)。描述語言標明內容和位置,而程式語言描述一 種產生結果的過程。

2. "Java語言容易學習和使用,不像C、C++和其它程式語言"

Java是一種程式語言。Java容易學嗎?Java或許是比C或C++容易學,但仍是一種程式語言,而不是一種描述語言。

3. "Java碼是可移植的,但C及C++不是"

Java原代碼(Source Code)是比C語言來得可移植一點,差別在於Java的目標碼。Java碼在一種機器上進行編譯,而能在所有的機器上執行, 只要那部機器上有 Java解釋器。

4. "Java能被拓展而在機器上執行任何事情"

理論上,Java Applet (Java小應用程式)能做任何事情,如模擬3D VRML模型、播放電影、產生音頻....等。但事實上,一個小應用程式(Applet)僅能在那一頁上被執行,而無法在那一頁之外執行。同時,Java亦受限於程式庫的功能。

5. "Java是適合於建立大型的應用程式"

如果Java適合於大型程式,則Java就不適合套用於Web瀏覽器了。第一個商業 性的Java Applets (Applix's Java-Based Spreadsheet) 並不是全然使用Java, 它只使用Java作為用戶接口,而所有的處理工作, 是用CGI碼。

6. "Java是解釋執行的,Basic是解釋執行的,因此Java=Basic"

雖然Java的確是使用解釋器,但事實上,Java則與C或C++等完全編譯語言較為相近,但與Basic或APL等完全解譯語言較不相近。

7. "Java刪除了CGI命令稿(Scripts)和程式的需求"

Java Applets將會取代部分CGI的用途。在有些情況,Java Applets能夠取代一些伺服器端代碼(Server-Side Code),但大多數的情況,基於安全性理由或是效 能的考慮,Java仍無法全然取代CGI Scripts。

8. "Netscape's JavaScript是與Java有相關"

除了名稱之外,Java和JavaScript是有一點點相關。JavaScript是一種命令稿語 言,是可以在HTML頁中使用。Java碼並未出現在HTML中,而在HTML中通過一個鏈 結來鏈結編解碼組。Java和JavaScript之間的關係就如同C語言和C Shell一般。

2.1 Java Script

是一個Java Applet程式語言的簡易版本,它是由Netscape與Sun這兩家公司在1995年底所制定的,早期是為了在Navigator 2.0上設計動態網頁而設計的,它部分取自Java Applet的精髓,但並不提供例如Java Applet的類別與繼承的特性。

Java Script程式是HTML檔案的一部分,放在標籤<script>與</script>當中,和Java Applet不同的是,Java Script是純粹的直譯語言,也因如此,它的功能較單純,必須要搭配HTML檔案才能被執行;相反的,Java Script程式可以製作成Java Applet來執行。

2.2 Java Applet

是由美國升揚公司(Sun Microcomputer System)的R&D工程師Patrick Naughton與James Gosling以C++所開發出來,原用意是為了消費性電子產品或是有線電視開發一個新的程式語言,目前廣泛的為Internet網頁設計所使用。Java Applet是以C++物件導向程式語言為主體,去除掉一些容易讓程式設計師犯錯的機制的指令而成,據說開發Java Applet的工作人員是在喝爪哇咖啡所得到的靈感,因此而命名之。

Java Applet是一個跨平台的程式語言,也就是相同的程式碼可以在不同的硬體機器上執行,這對於網際網路上的套用程式來說是十分重要的,因為Internet是由許多不同種類的機器所連線而成的,Java Applet的程式要讓使用者能夠以不同的機器來執行,就必須具備跨平台的能力。

Java Applet程式需要經過編譯器才能在機器上執行,但為了跨平台的考量,編譯過的Java Applet程式並非產生直接執行的機器碼,而必須透過Java Applet直譯器(一般而言是瀏覽器)來執行,它的著眼點並不在於程式執行的效率,而是它人機介面的互動性與資料的動態性。

在Internet網頁上站長所使用通稱Java套用程式的通常是指Java Applet,它通常使用HTML檔案的<applet>與</applet>標籤來呼叫,當瀏覽器遇到<applet>標記時,會由網頁伺服器下載Java Applet來執行;這和內建於HTML檔案的Java Script程式是不同的。

3. 一種咖啡的名字,原產於印尼的爪哇島,由於出品的咖啡一般不冠“印尼”的名字,而直接冠以島名,所以爪哇島出產的咖啡就叫爪哇。

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