Java縱橫談

2019-11-18 13:57:49

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供稿：網友

1984年1月，AppleComputer公司一舉創造了一種成為個人生產力要害因素的全新的計算觀念：臺式計算機，完全改變此前的計算情況。1995年5月，當SunMicrosystems公司把java發放到Internet之上時，又再一次引起世界的震動。

Java雖然名字沒有太多的意義，但有兩點卻事關重大。第一，Sun的這一簡單的基于對象的開放系統新語言，能使軟件開發者利用WorldWideWeb或當前ISV們正在開發的任何前端軟件，設計可在Internet上分發的應用軟件；第二，它是一種虛擬計算機(技術上叫做JavaVirtualMachine)，最終將使一切基于Java的應用軟件無處不在???在任何地方運行，不管是什么硬件和用什么操作系統。

為什么叫Java?
Sun公司副總裁JamesGosling于1990年首次提出Java的設計，今天他指揮著Sun的全部Java開發工作的技術隊伍。Java語言原來被JamesGosling叫做Oak(橡樹)。他起這個名字的靈感出自他在SunMicrosystems公司辦公室窗外的一棵大橡樹。

后來，Java開發小組發現，Oak是Sun的一種編程語言的名字，于是只得另起新名。開發小組經過幾個小時的冥思苦想后發現，要給一種編程語言起一個好的名字是太難了。

最后，有一天在去當地咖啡館的路上，忽然生出了這個妙想???Java。

其實，Java是印度尼西亞共和國的一個最重要的島嶼，中文譯名叫爪哇，位于蘇門答臘島之東與巴厘島之西，自1696年以來便盛產咖啡。迄今，Java咖啡仍極富盛名。

Java革命
JavaVirtualMachine或者Java應用軟件，可不作修改且無需重新編譯就可在任何平臺上運行，包括智能峰窩電話、膝上型機、Windows3.1、Win95、NT、OS/2或Unix工作站及服務器、以至運行MVS的AS/400或IBMS/390。而且它的運行可以跨越任何數量的網絡及Inter-net協議，利用自定名(You-Name-It)數據庫網關，并遵從包括CORBA及NetworkOLE在內的任何一種分布式對象標準。

無疑，這是革命性的。而更具革命性的是Sun公開Ja-va的決策，尤其是把JavaVirtualMachine對一切人公開。這意味著，任何軟件廠商或單個的開發人員，包括開發工具廠商、語言編譯器開發者、RDBMS廠商、中間件廠商、客戶機/服務器應用廠商、以至躲在陰暗角落里的“黑客”，都能利用JavaVirtualMachine的字節代碼語言，創造出具Internet能力的、可隨處運行的應用軟件和服務。

所以，就象革命性的Mac硬件及其OS展現了企業中以臺式機為中心的客戶機/服務器計算的親用戶的時代一樣，現在這種新的Java技術正在開辟一條蓬勃發展的、企業內外以網絡為中心的客戶機/服務器計算的親開發者的道路。

Java革命將引出一個以授予個人權利為標志的軟件世界。Java展現了讓操作系統像窗玻璃一樣透明的前景。軟件、信息技術與網上的內容將依其質量與服務來評判，而不由其創建者的獨家擁有(也可說“壟斷”)所左右。

Java群體天天都在擴大，它既包括一些世界最大的ISV，也包括公司CIO、信息技術人員、系統分析人員、C/S開發人員、編程人員、多媒體設計者、市場行銷人員、教育工作者、經理、影視生產者甚至業余愛好者等廣泛的用戶。

從傳統上看，這樣一些人在一起有效地工作是不多見的。當我們談到開放系統時，我們往往是就已發表的API及規格，或者源碼的可得性，或者硬件、聯網及操作系統而言的，沒有一個人是從人的開放的意義上來談的。Java完成了開放系統的閉合鏈。它開發了人力資源，而反過來又開辟了共同工作的道路。

正因為如此，Sun的Java正以令人難于置信的速度贏得在企業計算世界中的地位。

讓企業在烤箱用的OS上運行嗎?
原來的Java小組從事消費電子設備的軟件設計。他們很快發現，諸如C及C++等語言是不合適的，因為它們對特定的計算機芯片都必須進行編譯。當一種新的芯片出來后，大部分軟件都要重新編譯，才能充分發揮新芯片的特性。一旦編譯好后，要用新的軟件庫時C及C++程序又不輕易修改。當修改庫時，這些程序又必須重新編譯。

消費設備軟件必須要用新的芯片，因為制造商受到元件成本的制約。假如計算機芯片的價格太高，它們就會馬上用新的更便宜的來替換。即使一點點價格的變化，當銷售成百萬臺設備時差別就很大了。

用于消費電子設備的軟件還一定要非常可靠，要比大多數計算機軟件可靠得多。假如消費產品出現故障，制造商往往就得替換整個機器。

基于Java的“InternetPC”
很少有象InternetPC這樣的爭論成為業界的熱門話題的了。InternetPC由IBM、Oracle和Sun首先倡導，而眾多較小的公司也在付諸行動。

其中心思想是，這種InternetPC將是不到500美元的設備，人們可用來從Internet卸載他們需要的程序，而無需本機存儲程序和文件(大多數InternetPC的設計均不含硬盤)。對治理人員來說，InternetPC可望大為減少治理、維護費用和時間，消除一輪又一輪費錢的升級，而裝入免費或者幾乎免費的軟件。

在Sun的InternetPC設想中，Java的運行如同一個小操作系統???可以稱為JavaOS，類似于內核的前端軟件。這種操作系統代碼將能在各種微處理器上的和從手持式PDA到最小內存???大概4MB的低檔PC機等設備上運行。

假如Java能在讓編程人員編寫非常緊湊的代碼方面獲得成功的話，那么，即使今天大多數用戶面臨有限的帶寬，也可能使用戶相當快地卸載和運行Java小程序。

今年1月，Sun在Demo’96交易展上預展了一臺InternetPC樣機，包括監視器在內，尺寸約為5×9×2英寸。Sun公司官員承認，該機價格將超過500美元，主要因為它帶一種工作站監視器。

低于500美元設備的想法會是什么樣子，請看看Ora-cle的NetworkComputer(NC)。基本機型將包含一只廉價RISC微處理器、一個基于ROM的操作系統、4～8MBRAM、一個PCCard擴展槽、一個以太網接頭、一個鍵盤和一只鼠標。由于所提出的系統不帶監視器，用戶勢必要插到PC監視器或電視機上。

Oracle的NC定于3月出樣機，預計夏末限量交付。O-racle打算設計一種便攜機和一種更貴的多媒體機。公司將給其它制造商發放這些設計的許可證。

雖然Sun、Oracle和IBM(以其InterPersonalCom-puter或ipC)大受注重，而少數小公司本月(3月)就可望交付Net機。例如：英國劍橋的AcornComputerGroup、德州澳斯汀的SunRiverDataSystems及渥太華的TransPhone。今年年底，密執安州伯明翰的WebBook公司打算提交一種專為Java設計的Web接入設備。該設備將用圣地亞哥的PatriotScientific公司的ShBoomRISC芯片作它的Java運行引擎。象Java一樣，ShBoom采用一種面向堆棧的體系結構，Patriot官員聲稱，它將有比運行其它處理器更快的優點。

Java的保證
Java是一種有一大套保證的語言，當一起獲得時，便成為一種對程序來說確實先進的操作系統。這些保證的大多數在別的語言中也采用了，但沒有哪種語言或操作系統一起提供全部的保證。

這些保證包括：

1.Java代碼是可移植的，而且對當代幾乎所有的操作系統無需修改便能運行。

2.Java給程序員提供真正的多線程以及同步化方法。

3.Java提供與平臺無關的用戶接口。

4.Java具有內置聯網功能。

5.所有Java對象都知道它們怎樣打印輸出。

6.Java編譯器強制進行所有的出錯和意外處理。

7.自動進行內存清零。

8.按小程序編寫的程序可自動在網上分發。

9.Java小程序將在任何平臺上的輕型客戶機Web瀏覽器中無縫運行。

Java優于OLE嗎?
Sun并非是唯一一家想到分布式對象的公司。Mi-crosoft在推動其ObjectLinkingandEmbedding(OLE)規格成為軟件組件的事實上的標準方面，已獲得了很大的成功。而且，將隨WindowsNT的下一個版本(NT4.0)交付網絡可用的OCX(即OLE控制)，在許多方面都與Java對象相似。兩者均支持一種重要的面向對象特性???繼續。要讓網絡對象發揮它們的潛能，這種繼續父對象功能性的能力是至關重要的。

但是，即使Java小程序與網絡可用的OCX在許多方面相似，卻也存在一些極為重要的差別。

首先，Java小程序是與平臺無關的。一個Java小程序只要寫一次就能在運行JavaVirtualMachine的任何PC機上運行。Java小程序與平臺無關，而OCX卻或多或少受限于Windows工作站。

其次，Java小程序在安全的Java環境下執行。相比之下，執行一個從成百萬個Internet節點中的某個節點來的電子數據表OCX，難以保證它們實際運行的不是一個病毒的荒原，而使它們的硬盤驅動器不能工作。Java就不一樣，它不答應對內存或硬盤的非授權訪問，從而大大減小了一個惡意程序造成的潛在的危險。

最后，OCX與Java小程序之間的一個重要的差別在于，一個OCX只去一個方向：服務器到客戶機，而Java小程序可以去兩個方向，在客戶機與服務器之間不管方向。例如，一個希望在幾臺服務器上查找一張數據庫表的客戶機，可以動態地向每臺工作的服務器送一個小程序。另外，這些小程序不同于傳統的客戶機/服務器應用程序，不必要預先安裝。

JavaVirtualMachine:一種軟CPU
大概，Java環境最重要的組件就是JamesGosling定名的JavaVirtualMachine了。這種VM比起典型的BASIC或其它高級語言運行期解釋器強多了。VM是仿照一種小巧高效的CPU設計的。它采用Java編譯的字節代碼，而且只要是機器語言它都運行。VM的更低層把這種偽機器代碼轉換為實際的硬件調用(不管它運行的機器上有無OS駐留都照辦不誤)。

JavaVirtulaMachine支持大約248個字節代碼。每個字節代碼執行一種基本的CPU運算，如把一個整數加到寄存器，把兩個寄存器中的數相加，對子程序的轉移，存貯結果，寄存器加1或減1，不一而足。其實，VM是一個堆棧結構且有本地和全局變量的算術邏輯單元(ALU)。

這種堆棧體系結構是這樣工作的：要把兩個數相加，VM首先把它們放入堆棧，然后加它們。在完成加法后，VM把結構留在棧內供過程的下一步用。假如你想到HP計算器的邏輯的話，你就接近于理解VM的邏輯了。

本地VM變量用于暫存和調用子程序。全局變量則用于跟蹤，例如，根據Java字節代碼程序的實際機器代碼在內存何處執行，當前的對象是什么，相關的數據存放在內存何處，以及其它的全局信息。

它不應讓人驚奇，有些芯片制造商(包括SunMi-crosystems和PatriotScientific在內)已經把Java字節代碼作為基本指令集做成了一類新的CPU。它們可以用于簡單的手持式設備(蜂窩電話、傳呼機等)，以及Internet專用設備。利用把字節代碼操作對象燒到硅芯片上，所以Java能以相當快的速度運行。

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