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毕业设计论文外文资料翻译 Java 技术及 SSH 框架和
Jsp 技术的介绍学 院: 计算机工程学院专业班级:学生师:外 文 出 处 : 外文 http://en.wikipedia.org/wiki/java_ programming_language附 件 : 1.外文资料翻译译文; 2.外文原文指导教师评语: 签名: 年 月 日 Java 技术及 SSH 框架和
Jsp 技术的介绍 Java,是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言,由当时任职太阳微系统的詹姆斯高斯林(James Gosling)等人于 1990 年代初开发。
它最初被命名为 Oak,目标设置在家用电器等小型系统的编程语言,来解决诸如电视机、电话、闹钟、烤面包机等家用电器的控制和通讯问题。
由于这些智能化家电的市场需求没有预期的高,Sun 放弃了该项计划。
就在 Oak几近失败之时,随着互联网的发展,Sun 看到了 Oak 在计算机网络上的广阔应用前景,于是改造了 Oak,在 1995 年 5 月以“Java”的名称正式发布了。
Java伴随着互联网的迅猛发展而发展,逐渐成为重要的网络编程语言。
Java 编程语言的风格十分接近 C语言。
继承了 C 语言面向对象技术的核心,Java舍弃了 C语言中容易引起错误的指针(以引用取代)、运算符重载(operatoroverloading)、多重继承(以接口取代)等特性,增加了垃圾回收器功能用于回收不再被引用的对象所占据的内存空间。
在 Java SE 1.5 版本中 Java 又引入了泛型编程(Generic Programming)、类型安全的枚举、不定长参数和自动装/拆箱等语言特性。
Java 不同于一般的编译运行计算机语言和解释执行计算机语言。
它首先将源代码编译成字节码(bytecode),然后依赖各种不同平台上的虚拟机来解释执行字节码,从而实现了“一次编译、到处执行”的跨平台特性。
不过,这同时也在一定程度上降低了 Java 程序的运行效率。
但在 J2SE1.4.2 发布后,Java 的运行速度有了大幅提升。
与传统程序不同 Sun 公司在推出 Java 之际就将其作为一种开放的技术。
全球数以万计的 Java 开发公司被要求所设计的 Java “Java 语言靠群体的力量而非公司的力量”是 Sun 公司的软件必须相互兼容。
口号之一,并获得了广大软件开发商的认同。
这与微软公司所倡导的注重精英和封闭式的模式完全不同。
Sun 公司对 Java 编程语言的解释是:Java 编程语言是个简单、面向对象、分布式、解释性、健壮、安全与系统无关、可移植、高性能、多线程和动态的语言。
Java的历史 Duke,Java 语言的吉祥物语言最开始只是太阳微系统(Sun MicroSystems)公司在 1990 年 12 月开始研究的一个内部项目。
太阳微系统公司的一个叫做帕特里克诺顿的工程师被公司自己开发的 C和 C 语言编译器搞得焦头烂额,因为其中的 API 极其难用。
帕特里克决定改用 NeXT,同时他也获得了研 “Stealth 计划”后来改名为究公司的一个叫做“Stealth 计划”的项目的机会。
,“Green 计划” 詹姆斯高斯林和麦克舍林丹也加入了帕特里克的工作小组。
他们和其他几个工程师一起在加利福尼亚州门罗帕克市沙丘路的一个小工作室里面研究开发新技术,瞄准下一代智能家电(如微波炉)的程序设计,太阳公司预料未来科技将在家用电器领域大显身手。
团队最初考虑使用 C语言,但是很多成员包括太阳的首席科学家比尔乔伊,发现 C和可用的 API在某些方面存在很大问题。
工作小组使用的是内嵌类型平台,可以用的资源极其有限。
很多成员发现 C太复杂以至很多开发者经常错误使用。
他们发现 C缺少垃圾回收系统,还有可移植的安全性、分布程序设计、和多运行续功能。
最后,他们想要一种易于移植到各种设备上的平台。
根据可用的资金,比尔乔伊决定开发一种集 C 语言和 Mesa 语言大成的新语言,在一份报告上,乔伊把它叫做“未来”,他提议太阳公司的工程师应该在 C的基础上,开发一种面向对象的环境。
最初,高斯林试图修改和扩展 C的功能,他自己称这种新语言为 C --,但是后来他放弃了。
他将 (橡树)要创造出一种全新的语言,被他命名为“Oak” ,以他的办公室外的橡树命名。
就像很多开发新技术的秘密工程一样,工作小组没日没夜地工作到了 1992 年的夏天,他们能够演示新平台的一部分了,包括 Green 操作系统,Oak 的程序设计语言,类库及其硬件。
最初的尝试是面向一种类 PDA 设备,被命名为 Star7,这种设备有鲜艳的图形界面和被称为“Duke”的智能代理来帮助用户。
1992 年 12 月 3 日,这台设备进行了展示。
同年 11 月,Green 计划被转化成了“FirstPerson 有限公司”,一个太阳公司的全资子公司,团队也被重新安排到了帕洛阿尔托。
FirstPerson 团队对建造一种高度交互的设备感兴趣, 当时代华纳 发布了一 个关于电视机顶盒的征求提议书时(Request forproposal),FirstPerson 改变了他们的目标,作为对征求意见书的响应, 提出了一个机顶盒平台的提议。
但是有线电视业界觉得 FirstPerson 的平台给予用户过多的控制权,因此 FirstPerson 的投标败给了 SGI。
与 3DO 公司的另外一笔关于机顶盒的交易也没有成功,由于他们的平台不能在电视工业产生任何效益,公司被并回太阳公司。
Java 和互联网 1994 年 6 月、7 月间,在经历了一场历时三天的脑力激荡的讨论后,约翰盖吉、詹姆斯高斯林、比尔乔伊、帕特里克诺顿、韦恩罗斯因和埃里克斯库米,团队决定再一次改变了努力的目标,这次他们决定将该技术应用于万维网。
他们认为随着 Mosaic 浏览器的到来,因特网正在向同样的高度互动的远景演变,而这一远景正是他们在有线电视网中看到的。
作为原型,帕特里克诺顿写了一个小型万维网浏览器,WebRunner,后来改名为 HotJava。
Java 和“Java”由于商标搜索显示,Oak 已被一家显卡制造商注册。
于是同年,Oak 被改名为 Java。
当使用十六进制编辑器打开由 Java源代码编译出的二进制文件(.class 文件)的话,最前面的 32 位将显示为 CA (咖啡屋宝贝)FE BA BE,即词组“CAFE BABE” 。
编辑 Java 和浏览器 1994年 10 月,HotJava 和 Java 平台为公司高层进行演示。
1994 年,Java 1.0a 版本已经可以提供下载,但是 Java 和 HotJava 浏览器的第一次公开发布却是在 1995年 3 月 23 日 SunWorld 大会上进行的。
升阳公司的科学指导约翰盖吉声明Java 技术。
这个发布是与网景公司的执行副总裁马克安德森的惊人发布一起进行的,宣布网景将在其浏览器中包含对 Java 的支持。
1996 年 1 月,升阳公司成立了 Java 业务集团,专门开发 Java 技术。
Java 近况在流行几年之后,Java 在浏览器中的地位被逐步侵蚀。
它在简单交互性动画方面的用途已经完全被 Adobe 公司的 Flash 排挤,2005 年 Java 倾向只被用于雅虎游戏那样的更为复杂的应用程序。
Java 同时遭受到来自微软的反对,他们决定在新版本的Internet Explorer 和 Windows 中不再附带 Java 平台。
与此相反。
在万维网的服务器端和手持设备上,Java 变得更加流行。
很多网站在后端使用
JSP 和其他的 Java 技术。
在桌面系统上,独立的 Java 程序还是相对少见,这是因为 Java平台的运行开销较大,而许多人的电脑上没有安装 Java,由于网络带宽在以前较小,下载 Java 曾经是个耗时的事情。
但是随着计算机计算能力、网络带宽在 10 年中取得了很大的进步,同时虚拟机和编译器的质量得到了提高,许多应用程序得到了广泛的使用,包括:开源软件:NetBeans 和 Eclipse 等软件开发工具、JEdit、Azureus BitTorrent 客户端、JNode 操作系统、Apache 软件基金会的 Ant、Derby、Hadoop、Jakarta、POI 和 Tomcat、JBoss 和 GlassFish应用服务器;商用软件:EIOffice(永中 Office)、纯 Java 3D 游戏合金战士Chrome、IBM Websphere、ColdFusion 和 WebLogic。
目前 Java 提供以下三个版本:Java Platform Enterprise Edition(Java EE: 、 (Java SE:Java 平台企业版) Java Platform Standard Edition Java 平台标准版)、Java Platform Micro Edition(Java ME:Java 平台微型版)Java Platform CardEdition。
Java 开放源代码项目 2006 年 SUN 在 JavaOne 公布 Java 开放源代码项目,并推出 OpenJDK 计划。
Java 虚拟机、 2 Java 编译器和 Java 类库以 GNU通用公共许可证公开。
Java 语言之所以被开发,是要达到以下五个目的:应当使用面向对象程序设计方法学、应当允许同一程序在不同的计算机平台执行、应当包括内建的对计算机网络的支持、应当被设计成安全地执行远端代码、应当易于使用,并借鉴以前那些面向对象语言(如 C)的长处。
Java 技术主要分成几个部分:Java 语言、运行环境 JVM、类库。
一般情况下说 Java 时并不区分指的是哪个部分。
Java 在 1.5 版本时,做了重大改变,太阳公司并 1.5 版本重命名为Java 5.0。
面向对象 Java 的特点之一就是面向对象,是程序设计方法的一种。
“面向对象程序设计语言”的核心之一就是开发者在设计软件的时候可以使用自定义的类型和关联操作。
代码和数据的实际集合体叫做“对象”。
一个对象可以想像成绑定了很多“行为(代码)”和“状态(数据)”的物体。
对于数据结构的改变需要和代码进行通信然后操作,反之亦然。
面向对象设计让大型软件工程的计划和设计变得更容易管理,能增强工程的健康度,减少失败工程的数量。
面向对象设计另外一个目标就是能产生很多的有关联的类,可以让软件的再开发变得简单。
举例来说,很多软件工程都有同样的功能,尤其是很多应用了同一原理组织的软件工程。
软件的二次开发者想自己为软件开发插件以增强功能的时候,绝对不想看到混乱的开发代码和管理计划。
面向对象的目的就是不生产难懂且难以使用的代码,为软件各个功能群之间创建有效的通信通道。
很多开源软件社区正在计划给软件作者提供更多的类来让软件的二次开发变得简便。
跨平台性 Java 语言的第二个特性就是跨平台性,也就是说使用 Java 语言编写的程序可以在编译后不用经过任何更改,就能在任何硬件设备条件下运行。
这个特性经常被称为“一次编译,到处运行”。
执行 Java 应用程序必须安装 Java Runtime Environment(JRE),JRE 内部有一个 Java 虚拟机(Java Virtual Machine,JVM)以及一些标准的类库(ClassLibrary)。
通过 JVM 的虚 拟机才能在电脑系统执行 Java 应用程序(JavaApplication),这与.Net Framework 的情况一样,所以电脑上没有安装 JVM,那么这些程序将不能够执行。
实现跨平台性的方法是大多数编译器在进行 Java语言程序的编码时候会生成一个用字节码(Bytecode)写成的“半成品”,这个“半成品”会在 Java 虚拟机(解释层)的帮助下运行,虚拟机会把它转换成当前所处硬件平台的原始代码。
之后,Java 虚拟机会打开标准库,进行数据(图片、线程和网络)的访问工作。
主要注意的是,尽管已经存在一个进行代码翻译的解释层,有些时候 Java 的字节码代码还是会被 JIT 编译器进行二次编译。
有些编译器,比如 GCJ,可以自动生成原始代码而不需要解释层。
但是这些编译器所生成的代码只能应用于特定平台。
并且 GCJ 目前只支持部分的 Java API。
甲骨文公司对于 Java 的许可是“全兼容的”,这也导致了微软和升阳关于微软的程序不支持 RMI 和 JNI 接口、并且增加特性为己所用的法律争端。
升阳最终赢得了官司,获得了大约两千万美元的赔偿,法院强制要求微软执行升阳公司关于 Java 的许可要求。
作为回应,微软不再在 Windows系统中捆绑 Java,最新的 Windows 版本,Windows Vista 和 Internet Explorer 7.0版本也不再提供对于 Java 应用程序和控件的支持。
但是升阳公司和其他使用Java 运行时系统的公司对于微软的操作对用户提供无偿的第三方插件和程序支持。
Java 语言使用解释层最初是为了轻巧性。
所以这些程序的运行效率比 C语言和 C要低很多,用户也对此颇有微词。
很多最近的调查显示 Java 的程序运行速度比几年前要高出许多,有些同样功能的程序的效率甚至超过了 C和 C 语言编写的程序。
Java 语言在最开始应用的时候是没有解释层的,所有需要编译的代码都直接转换成机器的原始代码。
这样做的后果就是获得了最佳的性能,但是程 从序臃肿异常。
JIT 技术开始,Java 的程序都经过一次转换之后才变成机器码。
很多老牌的第三方虚拟机都使用一种叫做“动态编译”的技术,也就是说虚拟机实时监测和分析程序的运行行为,同时选择性地对程序所需要的部分进行编译和优化。
所有这些技术都改善了代码的运行速度,但是又不会让程序的体积变得失常。
程序的轻便性事实上是软件编写很难达到的一个目标,Java虽然成功地实现了“一次编译,到处运行”,但是由于平台和平台之间的差异,所编写的程序在转换代码的时候难免会出现微小的、不可察觉的错误和意外。
有些程序员对此非常头疼,他们嘲笑 Java 的程序不是“一次编译,到处运行”,而是“一次编译,到处调试”。
平台无关性让 Java 在服务器端软件领域非常成功。
很多服务器端软件都使用 Java 或相关技术创建。
Java的性能和复杂性 关于 Java 的批评 Java 试图通过新的方式解决软件编写的复杂性。
很多人认为 Java 语言做到了它承诺的一切。
但是 Java 并不是一门完美的语言。
整体性问题并不是所有的工程和环境需要企业级别的复杂性,比如一个简单的个人网站或者独自编程的程序师所写的程序。
这些程序师会发现 Java 的复杂管理对于自己要做的程序来说过于强大了。
一些人觉得 Java 在面向对象上面做的没有 Ruby 和 Smalltalk 纯粹。
但是最新出现的用 Java 实现的语言 Groovy 解决了这些问题。
作为一种已经创建的新技术,Java 显然综合了很多语言的特性,比如 C、C 语言、Python 等等。
一些对于 Java 的评论认为 Java 的不变性在动摇。
语言问题有些程序师不喜欢原始类型(primitive type)和类(class)的分离,尤其是那些曾经使用过 Smalltalk 和 Ruby 的程序师。
Java 的代码相对于其他的代码来说过于冗长,这与它的轻便化声明相违背。
Java 是一种单层继承的语言。
这也导致了程序师在试图使用多重继承时候的不便,而很多语言都可以使用这个特性。
但是 Java 可以使用接口类,把多重继承可能导致的风险减少到最小。
Java 不支持运算符重载,这是为了防止运算符重载使得代码的功能变得不清晰。
但是用 Java 实现的语言 Groovy 可以进行运算符重载。
过去 Java 对于文本的操作和其他语言,比如 Perl 和 PHP 相比差的较多,但 Java在 1.4 版本时候引入了正则表达式。
类库问题使用 Swing 平台编写的带有 GUI(图形用户接口)的程序和其他原始程序非常不同。
选用 AWT 工具包编写程序的程序师看到的都是原始接口,而且也无法获得先进的 GUI 编程支持,如果使用的话,就要提供每个平台上面所需的 API,这将是一项庞大的工程。
Swing 则是完全用 Java 语言所写的程序,避免了接口元素重复的问题,只使用所有平台都支持的最基本的绘图机制。
但是很多用户不知道如何在 Java 风格和 Windows 风格之间进行转换,结果造成了 Java 程序的接口在很多程序中非常特殊。
苹果电脑已经提供了优化过的 Java 运行时程序,包含了 Mac OS X 的经典 Aqua 接口风格。
性能问题由于 Java 编译器和虚拟机的不同对 Java 代码的性能影响比语言本身的影响大的多,所以统一讨论 Java 的程序的性能经常是有误导性的。
据 IBM 的数据,在同样的硬件上 2001 年时的 IBM JDK 版本的性能是 1996 年的 JDK 版本的十倍 左 右 。
见 IBM 东 京 研 究 院 的 数 据 :http://www.is.titech.ac.jp/ppl2004/proceedings/ishizaki_slides.pdf 而即使是在同一时期,不同公司的 JDK 和 JRE 的性能也不一样,比如 SUN、IBM、BEA 等公司都有自己开发的 JDK 和 JRE。
Java 语言的一些特性不可避免的有额外的性能代价,例如数组范围检查、运行时类型检查等等。
Java 程序的性能还会因为不同的动态复杂性和垃圾处理机制使用的多少而各有不同。
如果 JVM 的实现比较优化的话,那么这些功能甚至可以增加存储器分配的性能。
这和总是使用 STL 或者托管 C的程序的情况类似。
尽管如此,仍然有许多人认为 Java 的性能低。
这部分归因于 Sun 公司最初的 JVM 实现使用未优化的解释机制来运行字节码。
一些新版本的 JVM 使用Just-In-Time(JIT)编译器,在加载字节码的时候将其编译成针对运行环境的本地代码来实现一些本地编译器的优化特性。
Just-In-Time 机制和本地编译的性能比较仍旧是一个有争议的话题。
JIT 编译需要很多时间,对于运行时间不长或者代码很多的大型程序并不适宜。
但是不算 JIT 编译阶段的话,程序的运行性能在很多 JVM 下可以和本地编译的程序一争短长,甚至在一些计算比较密集的数值计算领域也是这样。
目前,Java 已经使用更先进的 HotSpot 技术来代替 JIT 技术,Java 的性能有了更进一步的提升。
另外,在使用-server 选项运行 java 程序时,也可以对 java 进行更深入的优化,比如在运行时将调用较多的方法内联(inline)到程序中来提高运行速度,这就是所谓的“动态优化”,而本地编译器是无法做到这一点的;这也是一些 java 代码比对应用 C/C等语言编写的本地代码运行的更快的原因之一。
微软的.NET 平台也使用 JIT 编译器,所以也有类似问题。
Java 的设计目的主要是安全性和可携性,所以对于一些特性,比如对硬件架构和存储器地址访问的直接访问都被去除了。
如果需要间接调用这些底层功能的话,就需要使用 JNI(Java 本地接口)来调用本地代码,而间接访问意味着频繁调用这些特性时性能损失会很大,微软的.NET 平台也有这样的问题。
所以到目前为止,性能敏感的代码,例如驱动程序和 3D 视频游戏,还是大多使用本地编译,甚至直接以不直接支持面向对象的 C 语言或机器码编写。
但最近已经有了许多用纯 Java 编写的 3D 游戏,其效果与用 C 语言编写的不 (英文名:Chrome)相上下,例如“合金战士” 。
这主要是因为新版的 Java 3D技术已经能像 C一样调用硬件加速,也就是使用显卡来加速,无论是 C还是 Java 语言写的 3D 游戏都是使用显卡及 GPU 来处理,从而使得 CPU 可以专注于其他方面的工作。
垃圾回收机制 自动垃圾回收(Garbage Collection)C语言被用户诟病的原因之一是大多数 C编译器不支持垃圾收集机制。
通常使用 C编程的时候,程序员于程序中初始化对象时,会在主机存储器堆栈上分配一块存储器与地址,当不需要此对象时,进行解构或者删除的时候再释放分配的存储器地址。
如果对象是在堆栈上分配的,而程序员又忘记进行删除,那么就会造成存储器泄漏(Memory Leak)。
长此以往,程序运行的时候可能会生成很多不清除的垃圾,浪费了不必要的存储器空间。
因此如果同一存储器地址被删除两次的话,程序会变得不稳定,甚至崩溃。
因此有经验的 C程序员都会在删除之后将指针重置为 0,然后在删除之前先判断指针是否为 0。
C中也可以使用“智能指针”(Smart Pointer)或者使用 C托管扩展编译器的方法来实现自动化存储器释放,智能指针可以在标准类库中找到,而 C托管扩展被微软的 VisualC 7.0 及以上版本所支持。
智能指针的优点是不需引入缓慢的垃圾收集机制,而且可以不考虑线程安全的问题,但是缺点是如果不善使用智能指针的话,性能有可能不如垃圾收集机制,而且不断地分配和释放存储器可能造成存储器碎片,需要手动对堆进行压缩。
除此之外,由于智能指针是一个基于模板的功能,所以没有经验的程序员在需要使用多态特性进行自动清理时也可能束手无策。
Java 语言则不同,上述的情况被自动垃圾收集功能自动处理。
对象的创建和放置都是在存储器堆栈上面进行的。
当一个对象没有任何参考的时候,Java 的自动垃圾收集机制就发挥作用,自动删除这个对象所占用的空间,释放存储器以避免存储器泄漏。
注意程序员不需要修改 finalize 方法,自动垃圾收集也会发生作用。
但是存储器泄漏并不是就此避免了,当程序员疏忽大意地忘记解除一个对象不应该有的参考的时候,存储器泄漏仍然不可避免,例如以下的程序: String str quot这是一段字串quot System.out.printlns forint i System.out.printlnquotHallo Wouldquoti 在循环开始之前,字符串 str 已经不会再用到了,但未将这个参考指向 null,因此字符串 str 无法被 gc 所回收。
这种存储器泄漏必须等到一个函数退出之后才会被系统取回,自不过发生的机率要比不激活垃圾收集机制的 C程序少很多。
但是总体来讲,自动垃圾收集机制要安全和简单许多。
不同厂商、.