java技术框架概述

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1、Java技术框架概述1引言Java技术是随着Inter的普及而迅速推广起来的一种技术，因其固有的X络移动、面向对象、平台无关、安全等诸多特征，迅速成为企业级应用开发的首选技术。Java虚拟机(JVM)在多个平台上实现了统一语言，Java语言丰富的开放式类库大量使用设计模式，成功地改变了很多程序员的编程思想和习惯。很多人了解Java语言，知道Java虚拟机。但对于Java的技术体系结构是如何衔接和有效运作的，却不是每个程序员都十分了解的。Java的技术框架包括了Java语言、Java虚拟机、JavaAPI和JavaClass文件(字节码)，虽然Java—词被多数人认可为

2、Java程序设计语言。可用图1来说明Java的技术框架各部分的关系。Java程序设计语言是编写Java程序的基础，Java字节码和class文件是Java跨平台性的基础，java文件通过Java编译器生成class文件。Java类库是Java程序快速开发的根本，也是Java社区最大的财富。Java虚拟机是平台相关的，在不同体系结构和不同的操作系统环境中，都需要有与平台相关的Java虚拟机的实现。2Java程序设计语言Java语言最初是由JamesGosling为嵌入式消费电子应用设计的，原名为“Oak”后经多年多人设计优化和多方支持帮助，发展为通用目的的、并发的、基于

3、class的面向对象程序设计语言。允许程序设计者一次编写Java程序，可以在多个不同体系结构、不同操作系统、运行有Java虚拟机的平台上运行。Java语言具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、体系结构中立、可移植性、解释型、高性能、多线程、动态性等多种特性。Java是C++语言的“纯净”版本，没有头文件、指针运算(指针语法)、结构、联合、操作符重载、虚基类等等。Java副除了C++中许多很少使用、难以理解、易混淆的特性。另外，Java的基本解释器以及类支持大约仅为40KB，加上基础的标准类库和对线程的支持(一个自含的微内核)大约仅需增加175KB。Java是一

4、个纯的面向对象语言，所有功能和数据都包含在类中，通过类和访问修饰符体现封装性，通过类扩展父类的特征体现继承性，通过接口实现体现多态性。Java有一个扩展的例程库，用于处理TCP/IP、HTTP、FTP等X络访问，Java程序能够通过URL打开和访问X络上的对象，就像处理本地文件系统一样。J2EE是Java社区支持大规模分布式应用开发的独立的软件体系结构。Java的设计目标从多方面保证了用Java编写的程序的可靠性，包括早期的问题检测和后期的运行时检测。Java与C++最大的不同在于Java采用的指针模型可以消除重写内存和损坏数据的可能性。Java适用于X络和分布式的环

5、境，在安全方面投入了很大的精力，使用Java可以构建防病毒和防篡改的系统。如禁止运行时堆栈溢出，禁止在自己的处理空间之外破坏内存，未经授权禁止读写文件等。Java通过将Java程序编译成与体系结构无关的中间目标文件(字节码文件)并通过虚拟机运行中间目标文件实现体系结构中立的特点。精心设计的字节码不仅可以很容易地在任何机器上被解释执行，还可以迅速地翻译成本地机器的代码。通过虚拟机运行还有一些其它优点，如虚拟机可以检测指令序列的行为，以增强其安全性。Java规范中没有“依赖具体实现”的地方，基本数据类型的大小以及有关算法都做了明确的说明。Java解释器可以在任何移植了解释

6、器的机器上执行Java字节码。字节码还可以在运行时通过即时编译器(JIT编译器)被快速翻译成运行该应用程序的特定CPU的机器码。多线程可以带来更好的交互响应和实时行为。Java与C或C++相比更加具有动态性。它能够适应不断发展的环境。库中可以自由地添加新方法和实例变量，而对客户端却没有任何影响。在Java中找出运行时刻类型信息十分直观。当需要将某些代码添加到正在运行的程序中时，动态性将是一个非常重要的特性。如从Inter上下载代码，然后在浏览器上运行和必须在运行时分析对象的系统，比如JavaGUI构建器、智能调试器、可插入组件以及对象数据库。2Java虚拟机(JVM)

7、Java虚拟机可以指一个抽象规范，也可以指一个针对JVM规范的实现，还可以指启动运行的一个Java虚拟机实例。抽象规范是JVM实现者共同遵守的守贝IJ，具体实现可以于不同的提供商，可以是不同的体系结构，还可以是不同的操作系统平台。图2显示了Java虚拟机的内部体系结构。Java虚拟机启动运行后，由类装载器子系统读取javaclass文件，并在内存中构建内存布局，运行时数据区主要包括方法区、堆、Java栈、PC寄存器和本地方法栈。方法区存放类数据，主要包括类型信息，动态创建的对象存放在堆中，当一个线程被创建时，会给它分配一个Java栈和PC寄存器，当执