1.1 Java發(fā)展的艱辛歷程

自1995年至今，Java語(yǔ)言已經(jīng)在編程領(lǐng)域內(nèi)經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展和升華。Java作為一門長(zhǎng)期霸占編程領(lǐng)域排行榜前三名的語(yǔ)言，被創(chuàng)造出來(lái)之時(shí)似乎并沒(méi)有想到會(huì)有今日的輝煌，它可能只是比別人早走了一步。但我們重溫歷史，再仔細(xì)地分析一下，Java編程語(yǔ)言為什么能夠從無(wú)數(shù)的編程語(yǔ)言當(dāng)中脫穎而出，并不是有意而為之的，甚至高斯林創(chuàng)造它也根本不是為了解決我們今天所遇到的問(wèn)題！可以說(shuō)是“有意栽花花不發(fā)，無(wú)心插柳柳成蔭”，但它發(fā)揮的價(jià)值卻遠(yuǎn)比當(dāng)初的預(yù)期更加深遠(yuǎn)。接下來(lái)，就讓我們穿越回去翻開(kāi)歷史的篇章，看一下Java發(fā)展過(guò)程中的各個(gè)版本及里程碑節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行軌跡。

1990年到1991年初，“Java語(yǔ)言之父”詹姆斯·高斯林帶領(lǐng)他的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一項(xiàng)名為“綠色工程（Green Project）”的項(xiàng)目。該項(xiàng)目最初主要面向智能家電領(lǐng)域，如智能電話、智能電視和智能微波爐等，其使用的程序便是Java的前身：Oak，但是當(dāng)時(shí)其發(fā)展并不太盡如人意。

1995年Oak更名為Java,“Java”這個(gè)名稱來(lái)源于印尼的爪哇島，又因?yàn)樽ν蹗u憑借雀巢咖啡出名，所以Java的logo也就是咖啡杯的形狀。同年，Sun公司正式推出了Java語(yǔ)言的第一個(gè)版本（Java 1.0），但是它當(dāng)時(shí)還并不成熟，如果要實(shí)現(xiàn)更加強(qiáng)大的功能和服務(wù)，還需要擴(kuò)展更多的體系和底層庫(kù)。

1996年初，繼首個(gè)Java官方版本推出之后，官方又正式推出了有史以來(lái)首個(gè)Java虛擬機(jī)（Java Virtual Machine ,JVM），并且命名為Sun Classic vm。此外，Java結(jié)構(gòu)體系中劃分了兩個(gè)部分：JRE（Java程序運(yùn)行環(huán)境）和JDK（Java編程開(kāi)發(fā)應(yīng)用工具箱），其中JRE又包含了基礎(chǔ)類庫(kù)的應(yīng)用技術(shù)API、基礎(chǔ)核心技術(shù)應(yīng)用程序API、擴(kuò)展技術(shù)應(yīng)用API，以及用戶圖形化界面的API和JVM 5個(gè)部分，但此時(shí)它還并不完整。

1997年JDK 1.1發(fā)布，其擴(kuò)展增加的技術(shù)點(diǎn)主要有系統(tǒng)支持Jar包的加載及解析功能，同時(shí)還有打包功能；Java數(shù)據(jù)庫(kù)連接JDBC（Java Databate Connetivity）機(jī)制；JavaBeans功能體系、RMI（遠(yuǎn)程方法調(diào)用）等。JDK 1.1與初代JDK相比，最大進(jìn)步就是擁有了非常強(qiáng)大的編譯器：JIT編譯器（即時(shí)編譯器）。JIT編譯器非常智能化，其會(huì)動(dòng)態(tài)地計(jì)算和采集方法的調(diào)用信息，把經(jīng)常調(diào)用的熱點(diǎn)方法指令提前編譯完成后，保存在JVM內(nèi)存內(nèi)，這樣就會(huì)形成優(yōu)化體系，等待再次執(zhí)行此段程序時(shí)，就不再進(jìn)行編譯處理，大大提高了性能。

1998年12月初，官方發(fā)布了第二個(gè)意義重大的JDK版本，也就是著名的JDK 1.2，其工程代號(hào)為“運(yùn)動(dòng)場(chǎng)”,JDK 1.2包含3個(gè)JDK方向，即 Java SE（標(biāo)準(zhǔn)版）、Java EE（企業(yè)級(jí)）和Java 2 ME （移動(dòng)端）。

1999年HotSpot虛擬機(jī)誕生，其由Sun公司旗下的Longview Technologies公司開(kāi)發(fā)。

2000年JDK 1.3正式發(fā)布，其工程代號(hào)為“紅隼”。JDK 1.3引入了新版的虛擬機(jī)，即1999年發(fā)布的HotSpot虛擬機(jī)，以及RMI、JDDI和JPDA等擴(kuò)展庫(kù)。

2002年2月，JDK 1.4發(fā)布，同時(shí)它也是JCP組織建立的第一個(gè)官方性質(zhì)的版本，其項(xiàng)目代號(hào)為“灰背隼”（Merlin）。JDK 1.4有各大巨頭加盟（如Compaq、Fukitsu、SAS、Symbian、IBM等），其有正則表達(dá)式、斷言機(jī)制、異常Chain機(jī)制、NIO、日志應(yīng)用接口、XML等功能，屬于較為成熟的版本。此外，JDK 1.4版本還有兩個(gè)修訂版本，分別是在2002年9月發(fā)布的“草蜢”版本（JDK 1.4.1）和2003年6月發(fā)布的“螳螂”版本（JDK 1.4.2）。

2004年9月30日，JDK 1.5發(fā)布，人們經(jīng)常稱之為Java 5或者Java SE 5，其工程代號(hào)為“老虎”。從這個(gè)版本開(kāi)始，官方逐漸將JDK版本號(hào)改為5.0、6.0或7.0這種命名規(guī)范。JDK 1.5新增功能包含拆裝箱、動(dòng)態(tài)可變參數(shù)（variable parameter）、動(dòng)態(tài)注解（dynamic annotation）、遍歷循環(huán)（for-each）、枚舉（enum）、泛型（generic type）等，此外它還升級(jí)和優(yōu)化了JMM（JVM Memory Model-JVM內(nèi)存模型）體系。

2006年JDK 6正式發(fā)布，其工程代號(hào)為“野馬”，提供初步動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的支持、微型動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的支持、腳本語(yǔ)言的支持、WebService的支持、JDBC 4.0的支持等功能，此外還提供了Java編譯器的API。JDK 6在虛擬機(jī)層面上，提供了鎖同步機(jī)制的優(yōu)化、編譯器性能的優(yōu)化及垃圾回收算法的優(yōu)化等。同年，Sun公司將Java源碼進(jìn)行開(kāi)源，開(kāi)源的版本稱為Open JDK。

繼IBM公司并購(gòu)失利之后，在2009年4月，Oracle（甲骨文）公司終于成功以總市值74億美元對(duì)Sun公司進(jìn)行了并購(gòu)，至此Java的商標(biāo)正式屬于Oracle公司。但是，Java語(yǔ)言并非由Sun公司或Oracle公司直接進(jìn)行管理，而是由它們旗下的JCP組織進(jìn)行管理。

JDK 7是一個(gè)很重要的版本，其工程代號(hào)為“海豚”，正式版是在2011年7月發(fā)布的。原本規(guī)劃中有很多業(yè)界翹首期盼的項(xiàng)目，如Coin工程計(jì)劃（Java語(yǔ)法細(xì)節(jié)優(yōu)化）、動(dòng)態(tài)語(yǔ)言特性、 G1回收器、Lambda功能的支持（行為參數(shù)化、閉包特性和Lambda表達(dá)式等）、函數(shù)化接口（Function In-terface）、Jigsaq項(xiàng)目、對(duì)Java虛擬機(jī)JVM層面的模塊化支持等。但在Oracle收購(gòu)Sun公司后，為了不延遲JDK 7正式版的發(fā)行，砍掉了Lambda、Jigsaw和Coin項(xiàng)目。

最終，原計(jì)劃在JDK 7中包含的主要更新：全新的G1回收器、對(duì)非Java編程生態(tài)的擴(kuò)展、可并行的類加載結(jié)構(gòu)等，推遲到JDK 8版本的開(kāi)發(fā)計(jì)劃中。

2014年3月JDK 8推出，其補(bǔ)充了許多原本計(jì)劃在JDK 7中新升級(jí)的功能：對(duì)Lambda表達(dá)式支持；因DateFormat及Date功能的缺點(diǎn)和漏洞，出現(xiàn)了新的管理日期及時(shí)間的API；改變了方法區(qū)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，去除了之前的永久代（Permanent Generation），取而代之的是元空間（Metaspace）；使用Nashorn引擎取代Rhino引擎，成為Java中嵌入式的JavaScript引擎。

2017年JDK 9發(fā)布，其專門優(yōu)化了Jigsaw項(xiàng)目，還對(duì)很多工具組件進(jìn)行了升級(jí)，包括：JHSDB、JLink、JShell等，并重新規(guī)劃了JVM的日志體系等。此外，官方規(guī)定了以6個(gè)版本為間隔單位，作為長(zhǎng)期支持LTS（Long-Term Support）版本的約定，也就是說(shuō)繼JDK 11之后JDK 17也會(huì)屬于LTS版本。

2018年3月JDK 10發(fā)布，內(nèi)部重構(gòu)和統(tǒng)一源倉(cāng)庫(kù)、統(tǒng)一垃圾回收器接口、統(tǒng)一即時(shí)編譯器接口。

2018年10月JDK 11發(fā)布，其加入了革命性的ZGC回收器。Oracle將JDK 11分為Open JDK 11和Oracle JDK 11兩個(gè)版本，其功能基本一樣，差別在于前者對(duì)使用開(kāi)發(fā)沒(méi)有限制，只有半年更新支持，而后者需要商業(yè)收費(fèi)。

2019年3月JDK 12版本發(fā)布，其支持很多新的特性，包括switch關(guān)鍵字可以支持Lambda表達(dá)式、加強(qiáng)版ZGC回收器（Shenandoah GC）、Java微測(cè)試套件等。

2019年9月JDK 13版本發(fā)布，基于之前JDK 10到12的版本中實(shí)現(xiàn)的JVM進(jìn)程之間進(jìn)行共享核心類（啟動(dòng)類加載器所加載的類，以及一些應(yīng)用級(jí)別的類加載器加載的類）的歸檔化機(jī)制，此版本中實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)化歸檔機(jī)制，實(shí)現(xiàn)Java程序執(zhí)行結(jié)束后進(jìn)行動(dòng)態(tài)歸檔功能。同時(shí)還增強(qiáng)了ZGC的動(dòng)態(tài)化釋放堆空間內(nèi)存機(jī)制，比如，當(dāng)一些內(nèi)存空間較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有被程序所使用時(shí)，ZGC可以自動(dòng)化將這些內(nèi)存資源交還給底層操作系統(tǒng)，從而不會(huì)造成資源浪費(fèi)。還重寫了SocketAPI的實(shí)現(xiàn)，新增的Ni-oSocketImpl類可以代替原有的SocketAPI實(shí)現(xiàn)類，但是原有的SocketAPI實(shí)現(xiàn)類仍然有效。

2020年3月，官方正式發(fā)布JDK的第14個(gè)版本，它包含G1回收器的底層改造（NUMA架構(gòu)模型中的嗅探感知內(nèi)存區(qū)域的分配，還可以適配其他操作系統(tǒng)，如MacOS和Windows等）；剔除了標(biāo)記-清除回收器（CMS）；基于Event Flow的JFR處理方式的調(diào)整和包裝工具箱等，更多特性可以參考官網(wǎng)信息。

至此，Java語(yǔ)言的發(fā)展歷程已經(jīng)基本介紹完，希望讀者在未來(lái)的學(xué)習(xí)中不要只停留在技術(shù)層面上，對(duì)它未來(lái)的發(fā)展方向也應(yīng)該多多關(guān)注，這樣才會(huì)在Java的世界里走得更遠(yuǎn)，飛得更高。