第一天 Java 入门

第一页：什么是Java？

Java好象随处可见 - 甚至在TV中。尽管如此，说清楚Java是什么和它能做什么却不那么容易。刚开始接触Java的人通常有三个问题：

什么是Java？
Java能做什么？
Java怎样改变我的生活？

让我们先回答第一个问题：什么是Java？

Java既是一种编程语言，又是一个平台。

Java程序语言

Java是具有以下特征的高级程序语言：

• 简单
• 面向对象
• 可分布
• 可解释
• 强壮
• 安全性
• 结构化
• 轻便
• 功能强大
• 多线程
• 动态

Java既可以被编译，也可以被解释。通过编译器，可以把Java程序翻译成一种中间代码 - 称为字节码 - 可以被Java解释器解释的独立于平台的代码。通过解释器，每条Java字节指令被分析，然后在计算机上运行。只需编译一次，程序运行时解释执行。下图说明了它是如何工作的：

可以把Java字节码看作运行在Java虚拟机（Java VM）上的机器代码指令。每中Java解释器，不管是Java开发工具还是可以运行Java小应用程序的Web浏览器，都是一种Java VM的实例。JavaVM也可以由硬件实现。

Java字节码使“写一次，到处运行”成为可能。可以在任何有Java编译器的平台上把Java程序编译成字节码。这个字节码可以运行在任何Java VM上。例如，同一个Java程序可以运行在WindowsNT、Solaris和Macintosh上。

Java平台

平台是程序运行的硬件或软件环境。Java平台与大多数其它平台不同之处在于它是运行于其它基于硬件平台的纯软件平台。大多数其它平台是硬件和操作系统的结合。

Java平台由两部分组成：

• Java虚拟机（Java VM）
• Java应用程序界面（Java API）

我们已经介绍了Java VM，它是Java平台的基础，可以移植到各种基于硬件的平台上。

Java API是软件组件的集合，它们提供了很多有用的功能，如图形用户界面（GUI）。Java API被分组为相关组件的库（包）。下图描述了一个运行在Java平台上的Java程序，如应用程序（application）或小应用程序（applet）。如图中显示的，Java API和VM把Java程序从硬件依赖中分离出来。

作为一种独立于平台的环境，Java比本地代码慢一些。然而，聪明的编译器、很好地调制过的解释器和即时字节码编译器可以在不牺牲可移植性的条件下使Java的表现接近本地代码。

第二页：Java能做什么？

最有名的Java程序可能是Java小应用程序（applet）。小应用程序是遵循一定的规则，运行在支持Java的浏览器上的Java程序。然而，Java不只用来为WWW写聪明的、娱乐性的小应用程序，它是一个通用的、高级程序语言和强大的软件平台。使用通用的Java API，可以写很多种程序。

最常见的程序类型可能是小应用程序和应用程序，Java应用程序是直接运行在Java平台上的独立的程序。一种特殊的称为“服务器”的应用程序可以支持网络上的客户。服务器的包括Web服务器、代理服务器、邮件服务器、打印服务器和导入服务器。另一种特殊的程序是servlet，它与小应用程序类似 - 在都
是应用程序的实时扩展方面。不运行在浏览器中，servlet运行在Java服务器上，配置或裁剪服务器。

Java API是如何支持各种程序的呢？它通过软件包提供各种功能。核心API（core API）是实现Java平台功能的API。核心API有以下特征：

• 要素：对象、字符串、线程、数字、输入和输出、数据
  结构、系统属性、日期和时间等。
• 小应用程序：Java小应用程序使用的指令集。
• 网络：URL、TCP和UDP插槽、IP地址。
• 国际化：可以写可本地化的代码。程序可自动适应特殊的
  场所和以适当的语言显示。
• 安全性：在低级和高级两方面，包括电子签名、公/私密
  钥管理、访问控制、认证。
• 软件组件：称为JavaBean，可以插到已有的组件结构中，
  如微软的OLE/COM/Active-X结构、OpenDoc、网景的Live
  Connect。
• 对象系列化：可以通过RMI（远程方法调用）进行轻量级
  的持续和通讯。
• JDBC（Java数据库互联）：提供对大量关系数据库的统一
  访问。

Java不仅有核心API，还有标准扩展。标准扩展定义了3D、服务器、合作、电话、演讲、动画等的API。

第三页：Java怎样改变我的生活？

我们不能保证你学Java会成名、发财或者找到工作。Java只是使你的程序更好和比其它语言付出更少的努力。我们相信Java会帮你做以下事情：

• 迅速开始：虽然Java是一种功能强大的面向对象的语言，但是它很容易学，尤其是对那些熟悉C或++的程序员。
• 写更少的代码：程序韵律学（类、方法等）使用Java写的程序比用C++写的小四倍。
• 写更好的代码：Java语言鼓励好的编程实践，它的垃圾收集功能可以帮你避免使用内存时出问题。Java的面向对象、JavaBeans组件结构和它的广泛涉及、容易扩展的API可以使你重用别人的经过测试的代码和引入尽量少的错误。
• 更快地开发程序：开发时间只相当于写同样C++程序的一半。为什么？因为用Java写的代码行数更少，Java也比C++程序简单。
• 用100%纯Java可以避免对平台的依赖性：通过遵守它的语言规则和避免使用其它语言库，可以保持程序的可移植性。
• 写一次，到处运行：因为100%纯Java程序可以编译成独立于机器的字节码，它们可以运行在任何Java平台上。