1.2 Java程序開發概述

Java是由Sun Microsystems公司于1995 年5 月推出的Java程序設計語言（以下簡稱Java語言）和Java平臺的總稱。用Java實現的HotJava瀏覽器（支持Java applet）顯示了Java的魅力：跨平臺、動態的Web和Internet計算。從此，Java被廣泛接受并推動了Web的迅速發展，常用的瀏覽器現在均支持Java applet。另一方面，Java技術也在不斷更新。

1．Java程序開發平臺

Java平臺由Java虛擬機（Java Virtual Machine）和Java應用編程接口（Application Programming Interface，API）構成。Java應用編程接口為Java應用提供了一個獨立于操作系統的標準接口，可分為基本部分和擴展部分。在硬件或操作系統平臺上安裝一個Java平臺之后，Java應用程序就可運行。現在Java平臺已經嵌入了幾乎所有的操作系統里。這樣Java程序可以只編譯一次，就可以在各種系統中運行。

Java分為三個體系：J2SE（Java2 Standard Edition）、J2EE（Java 2 Platform Enterprise Edition）和J2ME（Java 2 Micro Edition）。

2．Java發展歷史

1995年5月23日，Java語言誕生。

1996年1月，第一個JDK-JDK1.0誕生。

1996年4月，10個最主要的操作系統供應商申明將在其產品中嵌入Java技術。

1996年9月，約8.3萬個網頁應用了Java技術來。

1997年2月18日，JDK1.1發布。

1997年4月2日，JavaOne會議召開，參與者約1萬人，開創了當時全球同類會議規模的紀錄。

1997年9月，Java Developer Connection社區成員超過10萬。

1998年2月，JDK1.1被下載超過200萬次。

1998年12月8日，JAVA2企業平臺J2EE發布。

1999年6月，Sun公司發布Java的3個版本：標準版（J2SE）、企業版（J2EE）和微型版（J2ME）。

2000年5月8日，JDK1.3發布。

2000年5月29日，JDK1.4發布。

2001年6月5日，NOKIA宣布，到2003年將出售1億部支持Java的手機。

2001年9月24日，J2EE1.3發布。

2002年2月26日，J2SE1.4發布，自此Java的計算能力有了大幅提升。

2004 年9 月30 日18:00PM，J2SE1.5 發布，成為Java語言發展史上的又一里程碑。為了表示該版本的重要性，J2SE1.5更名為Java SE 5.0。

2005年6月，JavaOne大會召開，Sun公司公開發Java SE 6。此時，Java的各種版本已經更名，取消了其中的數字“2”：J2EE更名為Java EE，J2SE更名為Java SE，J2ME更名為Java ME。

2006年12月，SUN公司發布JRE 6.0。

3．Java的優點

（1）Java語言是簡單的

Java語言的語法與C語言和C++語言很接近，使大多數程序員很容易學習和使用Java。另一方面，Java語言丟棄了C++語言中很少使用的、很難理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重載、多繼承、自動的強制類型轉換等。特別是Java語言不使用指針，并提供了自動的廢料收集，使程序員不必為內存管理而擔憂。

（2）Java語言是面向對象的

Java語言提供類、接口和繼承等原語，為了簡單起見，只支持類之間的單繼承，但支持接口之間的多繼承，并支持類與接口之間的實現機制（關鍵字為implements）。Java語言全面支持動態綁定。總之，Java語言是一個純粹的面向對象程序設計語言。

（3）Java語言是分布式的

Java語言支持Internet應用的開發，在基本的Java應用編程接口中有一個網絡應用編程接口（Java.Net），它提供了用于網絡應用編程的類庫，包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI（遠程方法激活）機制也是開發分布式應用的重要手段。

（4）Java語言是健壯的

Java的強類型機制、異常處理、廢料的自動收集等是Java程序健壯性的重要保證。對指針的丟棄是Java的明智選擇。Java的安全檢查機制使Java更具健壯性。

（5）Java語言是安全的

Java通常被用在網絡環境中，為此，Java提供了一個安全機制以防惡意代碼的攻擊。除了Java語言具有的許多安全特性以外，Java對通過網絡下載的類也具有一個安全防范機制（類ClassLoader），如分配不同的名字空間以防替代本地的同名類，檢查字節代碼，并提供安全管理機制（類SecurityManager）讓Java應用設置安全哨兵。

（6）Java語言是體系結構中立的

Java程序（后綴名為java的文件）在Java平臺上被編譯為體系結構中立的字節碼格式（后綴名為class的文件），然后可以在實現這個Java平臺的任何系統中運行。這種途徑適合于異構的網絡環境和軟件的分發。

（7）Java語言是可移植的

這種可移植性來源于體系結構中立性，另外，Java還嚴格規定了各個基本數據類型的長度。Java系統本身也具有很強的可移植性，Java編譯器是用Java實現的，Java的運行環境是用ANSI C實現的。

（8）Java語言是解釋型的

如前所述，Java程序在Java平臺上被編譯為字節碼格式，然后可以在實現這個Java平臺的任何系統中運行。在運行時，Java平臺中的Java解釋器對這些字節碼進行解釋執行，執行過程中需要的類在連接階段被載入到運行環境中。

（9）Java是高性能的

與那些解釋型的高級腳本語言相比，Java的確是高性能的。事實上，Java的運行速度隨著JIT（Just-In-Time）編譯器技術的發展越來越接近于C++語言。

（10）Java語言是多線程的

在Java語言中，線程是一種特殊的對象，它必須由Thread類或其子（孫）類來創建。通常有兩種方法來創建線程：第一種，繼承Thread類后覆蓋其中的Public void run()方法。第二種，創建一個線程類Thread的實例，在構造方法中把實現Runnable接口后的實例對象當成參數傳遞進去。線程的活動由一組方法來控制。Java語言支持多個線程的同時執行，并提供了多線程之間的同步機制（關鍵字為synchronized）。

（11）Java語言是動態的

Java語言的設計目標之一是適應于動態變化的環境。Java程序需要的類能夠動態地被載入到運行環境，也可以通過網絡來載入所需要的類。這也有利于軟件的升級。另外，Java中的類有一個運行時刻的表示，能進行運行時刻的類型檢查。

Java語言的優良特性使Java應用具有健壯性和可靠性，這也減少了應用系統的維護費用。Java對對象技術的全面支持和Java平臺內嵌的API能縮短應用系統的開發時間并降低成本。Java的“編譯一次，隨處運行”的特性使它能夠提供一個隨處可用的開放結構和在多平臺之間傳遞信息的低成本方式。特別是Java企業應用編程接口（Java Enterprise APIs）為企業計算及電子商務應用系統提供了有關技術和豐富的類庫。

4．Java與網絡

早前的萬維網只能傳送文本和圖片，Java的出現實現了互動的頁面，這是一次偉大的革命。

Java并不是為Internet、萬維網而設計的，它也可以用來編寫獨立的應用程序。Java是一種面向對象語言，Java語言類似于C++語言，所以已熟練掌握C++語言的編程人員，再學習Java語言就容易得多。Java程序需要編譯，它被放置在Internet服務器上，當用戶訪問服務器時，Java程序被下載到本地的用戶機上，由瀏覽器解釋運行。實際上有兩種Java程序：一種Java應用程序是一個完整的程序，如Web瀏覽器；另一種Java應用程序是運行于Web瀏覽器中的一個程序。

5．Java常用開發工具簡介

（1）JBuilder

JBuilder是Borland公司開發的針對Java的開發工具，使用JBuilder可以快速、有效地開發各類Java應用，它使用的JDK與Sun公司標準的JDK不同，而是經過了較多的修改，便于開發人員能夠像開發Delphi應用那樣開發Java應用。

JBuilder的核心有一部分采用了VCL技術，程序的條理非常清晰，就算是初學者，也能完整地了解整個代碼。JBuilder另一個特點是簡化了團隊合作，它采用的互聯網工作室技術使不同地區，甚至不同國家的人聯合開發一個項目成為了可能。

下面簡單介紹一下JBuilder的特點：

① JBuilder支持最新的Java技術，包括Applets、JSP/Servlets、JavaBean及EJB（Enterprise JavaBeans）的應用。

② 用戶可以自動地生成基于后端數據庫表的EJB Java類，JBuilder同時還簡化了EJB的自動部署功能。此外它還支持CORBA，相應的向導程序有助于用戶全面地管理IDL（Interface Definition Language，分布應用程序所需要的接口定義語言）和控制遠程對象。

③ JBuilder支持各種應用服務器。JBuilder與Inprise Application Server緊密集成，同時支持WebLogic Server，支持EJB 1.1和EJB 2.0，可以快速開發J2EE的電子商務應用。

④ JBuilder能用Servlet和JSP開發和調試動態Web應用。

⑤ 利用JBuilder可創建純Java2應用。由于JBuilder是用純Java語言編寫的，其代碼不含任何專屬代碼和標記，它支持最新的Java標準。

⑥ JBuilder擁有專業化的圖形調試界面，支持遠程調試和多線程調試，調試器支持各種JDK版本，包括J2ME/J2SE/J2EE。JBuilder環境開發程序方便，是純粹的Java開發環境，適合企業的J2EE開發。但缺點是一開始人們往往難于把握整個程序各部分之間的關系，對機器的硬件要求較高，內存占用量大。

（2）Eclipse

Eclipse是一個開放源代碼的、基于Java的可擴展開發平臺。就其本身而言，它只是一個框架和一組服務，用于通過插件、組件構建開發環境。幸運地是，Eclipse附帶了一個標準的插件集，包括Java開發工具（Java Development Tools，JDT）。

Eclipse最初由OTI和IBM兩家公司的IDE產品開發組創建，起始于1999年4月。IBM提供了最初的Eclipse代碼基礎，包括Platform、JDT和PDE。目前由IBM牽頭，圍繞著Eclipse項目已經發展成為了一個龐大的Eclipse聯盟，有150多家軟件公司參與到Eclipse項目中，其中包括Borland、Rational Software、Red Hat及Sybase等。Eclipse是一個開發源碼項目，它其實是Visual Age for Java的替代品，其界面跟先前的Visual Age for Java差不多，但由于其開放源碼，任何人都可以免費得到，并在此基礎上開發各自的插件，因此越來越受人們關注。近期還有包括Oracle在內的許多大公司也紛紛加入了該項目，宣稱Eclipse將來能成為可進行任何語言開發的IDE集成，使用者只需下載各種語言的插件即可。

雖然大多數用戶很樂于將Eclipse當做Java IDE來使用，但Eclipse的目標不僅限于此。Eclipse還包括插件開發環境（Plug-in Development Environment，PDE），這個組件主要針對希望擴展Eclipse的軟件開發人員，允許他們構建與Eclipse環境無縫集成的工具。由于Eclipse中的每樣東西都是插件，對于給Eclipse提供插件，以及給用戶提供一致和統一的集成開發環境而言，所有工具開發人員都具有同等的發揮場所。

這種平等和一致性并不僅限于Java開發工具。盡管Eclipse是使用Java語言開發的，但它的用途并不限于Java語言。例如，支持諸如C/C++語言、COBOL語言和Eiffel語言等編程語言的插件已經可用，預計會推出。Eclipse框架還可用來作為與軟件開發無關的其他應用程序類型的基礎，如內容管理系統。

基于Eclipse的應用程序的突出例子是IBM的WebSphere Studio Workbench，它構成了IBM Java開發工具系列的基礎。例如，WebSphere Studio Application Developer添加了對JSP、Servlet、EJB、XML、Web服務和數據庫訪問的支持。

（3）NetBeans

NetBeans由Sun公司在2000 年創立，它是開放源運動及開發人員和客戶社區的家園，旨在構建世界級的Java IDE。NetBeans當前可以在Solaris、Windows、Linux和Macintosh OS X平臺上進行開發，并在SPL（Sun公用許可）范圍內使用。http://www.netbeans.org已經獲得業界廣泛認可，并支持NetBeans擴展IDE模塊目錄中大約100多個模塊。

NetBeans是一個全功能的開放源碼Java IDE，可以幫助開發人員編寫、編譯、調試和部署Java應用，并將版本控制和XML編輯融入其眾多功能之中。NetBeans可支持Java 2平臺標準版（J2SE）應用的創建、采用JSP和Servlet的2 層Web應用的創建，以及用于2 層Web應用的API及軟件的核心組的創建。此外，NetBeans最新版還預裝了兩個Web服務器，即Tomcat和GlassFish，從而免除了煩瑣的配置和安裝過程。所有這些都為Java開發人員創造了一個可擴展的開放源多平臺的Java IDE，以支持他們在各自所選擇的環境中從事開發工作，如Solaris、Linux、Windows或Macintosh。

NetBeans是一個為軟件開發者而設計的自由、開放的IDE（集成開發環境），可以在這里獲得許多需要的工具，包括建立桌面應用、企業級應用、Web開發和Java移動應用程序開發、C/C++語言，甚至是Ruby語言。NetBeans可以非常方便地安裝于Windows、Linux、Mac OS和Solaris等多種操作系統。

NetBeans IDE 6.1版本提供了幾種新功能和增強了一些功能，提供了強大的JavaScript編輯功能，支持使用Sping的Web框架，并加強了與MySQL的整合，使NetBeans可以比較方便地使用MySQL數據庫，NetBeans 6.1增強了性能，啟動速度提升了40%，在建立一個大工程時，有了較低的內存消耗和更快的響應速度。

NetBeans目前最新版本為6.5。

（4）JCreator

JCreator目前分為JCreator Le和JCreator Pro兩個版本。

JCreator可在http://www.jcreator.com/下載。

JCreator Le為免費版，而JCreator Pro要注冊。JCreator Le功能不如JCreator Pro全面。

JCreator專業版是一款適合于各個Java語言編程開發人員的IDE工具。它為使用者提供了大量功能，如項目管理、工程模板、代碼完成、調試接口、高亮語法編輯、使用向導及完全可自定義的用戶界面。

JCreator特點如下。

① 有可無限撤銷、代碼縮進、自動類庫方法提示、按所選智能定位查閱JavaAPI文檔等功能。

② 新版采用仿VS界面設計，更易用。

③ 支持JSP、Ant和CVS。

④ 小巧、易用、美觀，是Java初級程序員的理想IDE。

⑤ 文本編輯器種類很多，可以挑選自己習慣使用的軟件，記事本也可以。

這里推薦兩個軟件：EditPlus和UltraEdit。

EditPlus是一款由韓國人寫的小巧但是功能強大的可處理文本、HTML和程序語言的32位編輯器，甚至可以通過設置用戶工具將其作為C語言、Java語言、PHP語言等的一個簡單的IDE。

UltraEdit是一套功能強大的文本編輯器，可以編輯文本、十六進制、ASCII碼，可以取代記事本，內建英文單字檢查、C++語言及VB語言指令突顯，可同時編輯多個文件，而且即使開啟很大的文件速度也不會慢。軟件附有HTML標簽顏色顯示、搜尋替換及無限制的還原功能，一般用其來修改EXE或DLL文件。