Java是壹種面向對象的編程語言。
Java是壹種廣泛使用的網絡編程語言,是壹種新的計算概念。
首先,作為壹種編程語言,它簡單、面向對象、獨立於機器的結構、可移植、健壯、安全,並提供了高性能的並發機制。其次,它充分利用了網絡,Java小程序可以在網絡上傳輸,不受CPU和環境的限制。此外,Java還提供了豐富的類庫,讓程序員可以輕松構建自己的系統。
我們先從這三個方面來討論壹下Java的特點,然後通過Java與C、C++的對比來進壹步指出它的優勢。
首先,Java語言
Java語言具有以下特點:簡單、面向對象、分布式、可解釋和可執行、健壯、安全、架構中立、可移植、高性能、多線程和動態。
1.簡單
Java語言是壹種面向對象的語言,它提供了完成指定任務的最基本的方法,只需要理解壹些基本的概念,就可以用來編寫適合各種情況的應用程序。Java省略了運算符重載、多重繼承等模糊概念,通過實現自動垃圾回收,大大簡化了程序員的內存管理。另外,Java也適合在小型機上運行。它的基本解釋器和類支持只有40KB左右,標準類庫和線程的支持也只有215KB左右。庫和線程的支持只有215KB左右。
2.面向對象
Java語言的設計側重於對象及其接口,提供了簡單的類機制和動態接口模型。對象封裝了其狀態變量和相應的方法,實現了模塊化和信息隱藏;類提供了類的原型,通過繼承機制,子類可以使用父類提供的方法實現代碼重用。
3.分配
Java是壹種面向網絡的語言。它提供的類庫可以處理TCP/IP協議,用戶可以通過URL地址輕松訪問網絡上的其他對象。
4.穩定性
在編譯和運行程序時,Java應該檢查可能出現的問題以消除錯誤。它為內存管理提供了自動垃圾收集,以防止程序員在管理內存時出錯。通過集成的面向對象的異常處理機制,在編譯時,Java提示可能出現但未處理的異常,幫助程序員做出正確的選擇,防止系統崩潰。此外,Java還可以在編譯時捕獲類型聲明中的許多常見錯誤,以防止動態運行時的不匹配問題。
5.安全性
網絡和分布式環境中使用的Java必須防止病毒的入侵。Java不支持指針,所有對內存的訪問都必須通過對象的實例變量來實現,從而防止程序員通過“特洛伊馬”等欺騙手段訪問對象的私有成員,同時避免指針操作中容易出現的錯誤。
6.建築中立
Java解釋器生成獨立於架構的字節碼指令。只要安裝了Java運行時系統,Java程序就可以在任何處理器上運行。這些字節碼指令對應於Java虛擬機中的表示。Java解釋器得到字節碼後,轉換它,使它能在不同的平臺上運行。
7.輕便
與平臺無關的特性使得Java程序可以很容易地移植到網絡上的不同機器上。同時Java的類庫也實現了與不同平臺的接口,使得這些類庫可以移植。另外,Java編譯器由Java語言實現,Java運行時系統由標準C實現,這使得Java系統本身具有可移植性。
8.解釋實現
Java解釋器直接解釋並執行Java字節碼。字節碼本身攜帶了大量的編譯時信息,這使得連接過程更加容易。
9.高性能
與BASIC、TCL等其他解釋執行的語言不同,Java字節碼的設計使得直接將其轉換成對應特定CPU的機器碼變得容易,從而獲得更高的性能。
10.多線程操作
多線程機制使應用程序能夠並行執行,同步機制確保數據的正確操作。通過使用多線程,程序員可以使用不同的線程來完成特定的行為,而不需要采用全局事件循環機制,因此很容易實現網絡上的實時交互行為。
11.動態的
Java的設計使它適合於不斷發展的環境。妳可以自由地向類庫添加新的方法和實例變量,而不會影響用戶程序的執行。而且Java通過接口支持多重繼承,這使得它比嚴格的類繼承更靈活,可擴展性更強。
二、Java小程序
Java語言的特點使它能夠充分利用網絡。Applet是Java的壹個小應用,是壹個動態的、安全的、跨平臺的網絡應用。Java Applet嵌入HTML語言,通過主頁發布到互聯網上。當網絡用戶訪問服務器的小程序時,這些小程序從網絡傳輸,然後在支持Java的瀏覽器中運行。由於Java語言的安全機制,壹旦加載小程序,用戶就可以安全地生成多媒體用戶界面或完成復雜計算,而不用擔心病毒入侵。雖然Applet可以像圖片、聲音、動畫壹樣從網上下載,但與這些多媒體文件格式不同。它們可以接收用戶的輸入並動態地做出改變,而不僅僅是動畫的顯示和聲音的回放。
第三,豐富的類庫
Java提供了大量的類來滿足網絡化、多線程和面向對象系統的需求。
1.語言包提供的支持包括字符串處理、多線程、異常處理、數學函數處理等。它可以用來簡單地實現Java程序的運行平臺。
2.實用程序包提供的支持包括哈希表、堆棧、變量數組、時間和日期等。
3.I/O包使用統壹的“流”模型來實現所有格式的I/O,包括文件系統、網絡和輸入。
4.底層網絡包用於實現Socket編程。
5.GUI包實現了不同平臺上計算機的GUI組件,包括窗口、菜單、滾動條、對話框等。,使Java可以移植到不同平臺的計算機上。
6.網絡包支持互聯網的TCP/IP協議,並提供與互聯網的接口。它支持URL連接,即時訪問WWW,簡化了用戶/服務器模式的編程。
第四,Java和C,C++
用於變量聲明、參數傳遞、運算符、流控制等。,Java使用了與C和C++相同的傳統,方便了熟悉C和C++的程序員編程。同時,Java為了實現其簡單性、健壯性和安全性的特點,拋棄了C和C++中許多不合理的內容。
1.全局變量
在Java程序中,不能在所有類之外定義全局變量,只能在壹個類中定義公共和靜態變量來實現壹個全局變量。例如:
類別全局變量{
公共靜態global _ var
}
在類GlobalVar中將變量global_var定義為public static,以便其他類可以訪問和修改該變量。
Java封裝全局變量更好。在C和C++中,依賴全局變量而不進行封裝往往會導致系統崩潰。
2.轉到
Java在C和C++中不支持goto語句,而是使用try、catch、final等異常處理語句代替C和C++中的goto來處理遇到錯誤時的跳轉,使得程序更具可讀性和結構化。
3.指針
指針是C和C++中最靈活也最容易出錯的數據類型。指針對內存地址的操作往往會導致不可預知的錯誤,同時,指針對壹個內存地址進行顯式類型轉換後,可以訪問C++中的壹個私有成員,從而破壞安全性,導致系統崩潰。Java對指針有完全的控制權,所以程序員不能直接進行任何指針操作,比如把整數轉換成指針,或者通過指針釋放壹個內存地址。同時數組在Java中實現為壹個類,解決了C和C++中數組訪問越界的錯誤。
4.內存管理
在C中,程序員通過庫函數malloc()和free()來分配和釋放內存,而在C++中,通過操作符new和delete來分配和釋放內存。再次釋放已釋放的內存塊或未分配的內存塊將導致系統崩潰;同樣,忘記釋放不再使用的內存塊也會逐漸耗盡系統資源。在Java中,所有的數據結構都是對象,內存堆通過操作符new分配給它們。對象的處理權是通過new獲得的,但是實際分配給對象的內存可能會隨著程序的運行而變化。Java自動對此進行管理並收集垃圾,有效防止了程序員誤操作造成的錯誤,更好的利用了系統資源。
5.支持數據類型
在C和C++中,對於不同的平臺,編譯器為int int、float等簡單數據類型分配不同長度的字節,例如int在IBM PC中是16位,在VAX-11中是32位,這就導致了代碼的不可移植性,但是在Java中,這些數據類型總是被分配固定長度。
6.類型轉換
在C和C++中,指針可用於任意類型轉換,這通常會導致不安全。在Java中,運行時系統應該檢查對象的類型兼容性,以防止不安全的轉換。
7.頭文件
在C和C++中,類原型、全局變量、庫函數等。由頭文件聲明。在大型系統中,維護這些頭文件非常困難。Java不支持頭文件,類成員的類型和訪問權限封裝在壹個類中。運行時系統控制訪問以防止對私有成員的操作。同時,在Java中使用import語句與其他類通信,以便使用它們的方法。
8.結構和關聯
C和C++中的結構和並集的所有成員都是公共的,這就帶來了安全問題。Java中沒有結構和聯合,壹切都封裝在類中。
9.預處理
C和C++中用宏定義實現的代碼給程序的可讀性帶來了困難。在Java中,不支持宏。它通過關鍵字final聲明壹個常數,實現宏定義中廣泛使用的常數的定義。