Java编程语言特性和优势

1 前言

Java是近 10 年来计算机软件发展过程中的传奇，其在众多开发者心中的地位可谓“爱不释手”，与其他一些计算机语言随着时间的流逝影响也逐渐减弱不同，Java 随着时间的推移反而变得更加强大。

从首次发布开始，Java 就跃到了 Internet 编程的前沿。后续的每一个版本都进一步巩固了这一地位。如今，Java 依然是开发基于 Web 的应用程序的最佳选择。此外，Java 还是智能手机变革的推手，Android编程采用的就是 Java 语言。

2 Java语言特性

Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，同时也增加了垃圾回收机制，释放掉不被使用的内存空间，解决了管理内存空间的烦恼。

Java语言的作者们编写了具有广泛影响力的Java白皮书，里面详细介绍了他们的设计目标以及实现成果，还用简短的篇幅介绍了Java语言的特性。下面将对这些特性进行扼要的介绍。

2.1 简单性

Java语言的语法简单明了，容易掌握，而且是纯面向对象的语言。

Java语言的简单性主要体现在以下几个方面：

• 语法规则和C++类似。从某种意义上讲，Java语言是由C和C++语言转变而来的，所以C/C++程序设计人员可以很容易地掌握Java语言的语法。
• Java语言对C++进行了简化和提高。例如，Java使用接口取代了多重继承，并取消了指针，因为指针和多重继承通常使程序变得复杂。Java语言还通过垃圾自动收集，大大简化了程序设计人员的资源释放管理工作。
• Java提供了丰富的类库、API文档以及第三方开发包，另外还有大量基于Java的开源项目。JDK（Java开发者工具箱）已经开放源代码，读者可以通过分析项目的源代码，提高自己的编程水平。

2.2 面向对象

面向对象是Java语言的基础，也是Java语言的重要特性，它本身就是一种纯面向对象的程序设计语言。Java提倡万物皆对象，语法中不能在类外面定义单独的数据和函数，也就是说，Java语言最外部的数据类型是对象，所有的元素都要通过类和对象来访问。

2.3 架构中立

Java系统用于解决二进制分布问题的解决方案是一种“二进制代码格式”，它独立于硬件体系结构、操作系统接口和窗口系统。这种与系统无关的二进制代码的格式是体系结构中立的。如果Java运行时平台可用于给定的硬件和软件环境，那么用Java编写的应用程序可以在该环境中执行，而不需要为该应用程序执行任何特殊的移植工作。

2.4 可移植

Java语言程序可移植到Java解释器和运行时系统已经实现的任何系统上。

2.5 健壮性

Java编译器采用广泛而严格的编译时检查，以便在部署程序之前及早发现与语法相关的错误。

2.6 安全性

安全性可以分为四个层面，即语言级安全性、编译时安全性、运行时安全性、可执行代码安全性。语言级安全性指Java的数据结构是完整的对象，这些封装过的数据类型具有安全性。编译时要进行Java语言和语义的检查，保证每个变量对应一个相应的值，编译后生成Java类。运行时Java类需要类加载器载并经由字节码校验器校验之后才可以运行。 Java类在网络上使用时，对它的权限进行了设置，保证了被访问用户的安全性。

2.7 高性能

Java是一种先编译后解释的语言，所以它不如全编译性语言快。但是有些情况下性能是很要紧的，为了支持这些情况，Java设计者制作了“及时”编译程序，它能在运行时把Java字节码翻译成特定CPU（中央处理器）的机器代码，也就是实现全编译了。Java字节码格式设计时考虑到这些“及时”编译程序的需要，所以生成机器代码的过程相当简单，它能产生相当好的代码。
与那些解释型的高级脚本语言相比，Java的确是高性能的。事实上，Java的运行速度随着JIT(Just-In-Time）编译器技术的发展越来越接近于C++。

2.8 解释型

Java 程序在 Java 平台运行时会被编译成字节码文件，然后可以在有 Java 环境的操作系统上运行。在运行文件时，Java 的解释器对这些字节码进行解释执行，执行过程中需要加入的类在连接阶段被载入到运行环境中。

2.9 线程型

Java 语言是多线程的，这也是 Java 语言的一大特性，多线程机制使应用程序在同一时间并行执行多项任务，这些相应的同步机制可以很好的保证不同线程，能够正确的共享数据。多线程机制使程序具有更好的交互性和实时性。

2.10 动态型

Java在很多方面比C和C++更能够适应发展的环境，可以动态调整库中方法和增加变量，而客户端却不需要任何更改。在Java中进行动态调整是非常简单和直接的。

3 总结

我们从上面Java语言特性上就不难发现，Java可以说是从C、C++的基础上改造完善而来。所以在行业内流行着一句话：“C的编程人员看不起C++编程人员，C++编程人员看不起Java编程人员，Java编程人员看不起python开发人员”。这是从语言的难易程度的角度来说的。

我们说C++好，你看没有比我更快的了；我们说Java很好，你看学习和使用Java的人最多；我们说Objective C好，你看苹果手机运行速度和效果多炫；我们说python好，你看几行代码就搞定了繁琐复杂的数据问题。

因此我只能说，不同的语言之间，平分秋色。我们要做的就是了解每种语言的特性和优势，解决问题时对症下药即可。