java程序设计语⾔的优势及特点
java语⾔是⼀种⾯向对象的程序设计语⾔吗
java语⾔是⾯向对象的程序设计语⾔
⽀持部分或绝⼤部分⾯向对象特性(类和实例、封装性、继承、多态)的语⾔即可称为基于对象的或⾯向对象的语⾔。Java 跟C#是⽬前最流⾏的两门⾯向对象语⾔。
⾯向对象语⾔可以归类为:
1、基于对象的程序设计语⾔;
2、⾯向对象的程序设计语⾔。
⾯向对象编程具有以下优点:
1、易维护
采⽤⾯向对象思想设计的结构,可读性⾼,由于继承的存在,即使改变需求,那么维护也只是在局部模块,所以维护起来是⾮常⽅便和较低成本的。
2、易扩展
通过继承,我们可以⼤幅减少多余的代码,并扩展现有代码的⽤途;
我们可以在标准的模块上(这⾥所谓的”标准”指程序员之间彼此达成的协议)构建我们的程序,⽽不必⼀切从头开始。这可以减少软件开发时间并提⾼⽣产效率;
3、模块化
封装可以定义对象的属性和⽅法的访问级别,通过不同的访问修饰符对外暴露安全的接⼝,防⽌内部数据在不安全的情况下被修改。这样可以使程序具备更⾼的模块化程度,⽅便后期的维护和修改。
同时,⾯向对象语⾔允许⼀个对象的多个实例同时存在,⽽且彼此之间不会相互⼲扰;
4、建模
虽然⾯向对象语⾔中的对象与现实⽣活中的对象并不是同个概念,但很多时候,往往可以使⽤现实⽣活中对象的概念抽象后稍作修改来进⾏建模,这⼤⼤⽅便了建模的过程。(但直接使⽤现实中的对象来建模有时会适得其反)。
内容扩充:
1.简单
Java最初是为对家⽤电器进⾏集成控制⽽设计的⼀种语⾔,因此它必须简单明了。Java语⾔的简单性主要体现在以下三个⽅⾯:
1) Java的风格类似于C++,因⽽C++程序员是⾮常熟悉的。从某种意义上讲,Java语⾔是C及C++语⾔的⼀个变种,因
此,C++程序员可以很快就掌握Java编程技术。
2) Java摒弃了C++中容易引发程序错误的地⽅,如指针和内存管理。
3) Java提供了丰富的类库。
2.⾯向对象
⾯向对象可以说是Java最重要的特性。Java语⾔的设计完全是⾯向对象的,它不⽀持类似C语⾔那样的⾯向过程的程序设计技术。Java⽀持静态和动态风格的代码继承及重⽤。单从⾯向对象的特性来看,Java类似于Small Talk,但其它特性、尤其是适⽤于分布式计算环境的特性远远超越了Small Talk。
3.分布式
Java包括⼀个⽀持HTTP和FTP等基于TCP/IP协议的⼦库。因此,Java应⽤程序可凭借URL打开并访问⽹络上的对象,其访问⽅式与访问本地⽂件系统⼏乎完全相同。为分布环境尤其是Internet提供的动态内容⽆疑是⼀项⾮常宏伟的任务,但Java的语法特性却使我们很容易地实现这项⽬标。
4.健壮
Java致⼒于检查程序在编译和运⾏时的错误。类型检查帮助检查出许多开发早期出现的错误。Java⾃已操纵内存减少了内存出错的可能性。Java还实现了真数组,避免了覆盖数据的可能。这些功能特征⼤⼤缩短了开发Java应⽤程序的周期。Java提供Null指针检测数组边界检测异常出⼝字节代码校验。
5.结构中⽴
另外,为了建⽴Java作为⽹络的⼀个整体,Java将它的程序编译成⼀种结构中⽴的中间⽂件格式。只要有Java运⾏系统的机器都能执⾏这种中间代码。现在,Java运⾏系统有Solaris2.4(SPARC),Win32系统(Windows95和WindowsNT)等.Java源程序被编译成⼀种⾼层次的与机器⽆关的byte-code格式语⾔,这种语⾔被设计在虚拟机上运⾏,由机器相关的运⾏调试器实现执⾏。
6.安全
Java的安全性可从两个⽅⾯得到保证。⼀⽅⾯,在Java语⾔⾥,象指针和释放内存等C++功能被删除,避免了⾮法内存操作。另⼀⽅⾯,当Java⽤来创建浏览器时,语⾔功能和浏览器本⾝提供的功能结合起来,使它更安全。Java语⾔在你的机器上执⾏前,要经过很多次的测试。它经过代码校验,检查代码段的格式,检测指针操作,对象操作是否过分以及试图改变⼀个对象的类型。
7.可移植的
这句话⼀直是Java程序设计师们的精神指标,也是Java之所以能够受到程序设计师们喜爱的原因之⼀,最⼤的功⾂就是JVM 的技术。⼤多数编译器产⽣的⽬标代码只能运⾏在⼀种CPU上(如Intel的x86系列),即使那些能⽀持多种CPU的编译器也不能同时产⽣适合多种CPU的⽬标代码。如果你需要在三种CPU( 如x86、SPARC 和MIPS)上运⾏同⼀程序, 就必须编译三次。
但JAVA编译器就不同了。JAVA编译器产⽣的⽬标代码(J-Code) 是针对⼀种并不存在的CPU--JAVA虚拟机(JAVA Virtual Machine),⽽不是某⼀实际的CPU。JAVA虚拟机能掩盖不同CPU之间的差别,使J-Code能运⾏于任何具有JAVA虚拟机的机器上。
虚拟机的概念并不AVA 所特有的:加州⼤学⼏年前就提出了PASCAL虚拟机的概念;⼴泛⽤于Unix服务器的Perl脚本也是产⽣与机器⽆关的中间代码⽤于执⾏。但针对Internet应⽤⽽设计的JAVA虚拟机的特别之处在于它能产⽣安全的不受病毒威胁的⽬标代码。正是由于Internet对安全特性的特别要求才使
得JVM能够迅速被⼈们接受。当今主流的操作系统如OS/2、MacOS、Windows95/NT都已经或很快提供对J-Code的⽀持。
作为⼀种虚拟的CPU,JAVA 虚拟机对于源代码(Source Code) 来说是独⽴的。我们不仅可以⽤JAVA语⾔来⽣成J-Code,也可以⽤Ada95来⽣成。事实上,已经有了针对若⼲种源代码的J-Code 编译器,包括Basic、Lisp 和Forth。源代码⼀经转换成J-Code以后,JAVA虚拟机就能够执⾏⽽不区分它是由哪种源代码⽣成的。这样做的结果就是CPU可移植性。将源程序编译为J-Code的好处在于可运⾏于各种机器上,⽽缺点是它不如本机代码运⾏的速度快。
同体系结构⽆关的特性使得Java应⽤程序可以在配备了Java解释器和运⾏环境的任何计算机系统上运⾏,这成为Java应⽤软件便于移植的良好基础。但仅仅如此还不够。如果基本数据类型设计依赖于具体实现,也将为程序的移植带来很⼤不便。例如在Windows3.1中整数(Integer)为16bits,在Windows95中整数为32bits,在DECAlpha中整数为64bits,在Intel486中为
32bits。通过定义独⽴于平台的基本数据类型及其运算,Java数据得以在任何硬件平台上保持⼀致。Java语⾔的基本数据类型及其表⽰⽅式如下:byte8-bit⼆进制补码short16-bit⼆进制补码int32-bit⼆进制补码long64-bit⼆进制补码float32-bitIEEE754浮点数double32-bitIEEE754浮点数char16-bitUnicode字符在任何Java解释器中,数据类型都是依据以上标准具体实现的。因为⼏乎⽬前使⽤的所有CPU都
能⽀持以上数据类型、8~64位整数格式的补码运算和单/双精度浮点运算。Java编译器本⾝就是⽤Java语⾔编写的。Java运算系统的编制依据POSIX⽅便移植的限制,⽤ANSIC语⾔写成。Java语⾔规范中也没有任何"同具体实现相关"的内容。
8.解释的
Java解释器(运⾏系统)能直接运⾏⽬标代码指令。链接程序通常⽐编译程序所需资源少,所以程序员可以在创建源程序上花上更多的时间。
9.⾼性能
如果解释器速度不慢,Java可以在运⾏时直接将⽬标代码翻译成机器指令。Sun⽤直接解释器⼀秒钟内可调⽤300,000个过程。翻译⽬标代码的速度与C/C++的性能没什么区别。
10.多线程
目前流行的编程语言多线程功能使得在⼀个程序⾥可同时执⾏多个⼩任务。线程--有时也称⼩进程--是⼀个⼤进程⾥分出来的⼩的独⽴的进程。因为Java实现的多线程技术,所以⽐C和C++更键壮。多线程带来的更⼤的好处是更好的交互性能和实时控制性能。当然实时控制性能还取决于系统本⾝(UNIX,Windows,Macintosh等),在开发难易程度和性能上都⽐单线程要好。任何⽤过当前浏览器的⼈,
都感觉为调⼀副图⽚⽽等待是⼀件很烦恼的事情。在Java⾥,你可⽤⼀个单线程来调⼀副图⽚,⽽你可以访问
HTML⾥的其它信息⽽不必等它。
11.动态
Java的动态特性是其⾯向对象设计⽅法的发展。它允许程序动态地装⼊运⾏过程中所需要的类,这是C++语⾔进⾏⾯向对象程序设计所⽆法实现的。在C++程序设计过程中,每当在类中增加⼀个实例变量或⼀种成员函数后,引⽤该类的所有⼦类都必须重新编译,否则将导致程序崩溃。Java从如下⼏⽅⾯采取措来解决这个问题。Java编译器不是将对实例变量和成员函数的引⽤编译为数值引⽤,⽽是将符号引⽤信息在字节码中保存下传递给解释器,再由解释器在完成动态连接类后,将符号引⽤信息转换为数值偏移量。这样,⼀个在存储器⽣成的对象不在编译过程中决定,⽽是延迟到运⾏时由解释器确定的。这样,对类中的变量和⽅法进⾏更新时就不⾄于影响现存的代码。解释执⾏字节码时,这种符号信息的查和转换过程仅在⼀个新的名字出现时才进⾏⼀次,随后代码便可以全速执⾏。在运⾏时确定引⽤的好处是可以使⽤已被更新的类,⽽不必担⼼会影响原有的代码。如果程序连接了⽹络中另⼀系统中的某⼀类,该类的所有者也可以⾃由地对该类进⾏更新,⽽不会使任何引⽤该类的程序崩溃。Java还简化了使⽤⼀个升级的或全新的协议的⽅法。如果你的系统运⾏Java程序时遇到了不知怎
样处理的程序,没关系,Java能⾃动下载你所需要的功能程序。四.与C和C++语⾔的异同 Java提供了⼀个功能强⼤语⾔的所有功能,但⼏乎没有⼀点含混特征。C++安全性不好,但C和C++还是被⼤家所接受,所以Java设计成C++形式,让⼤家很容易学习。Java去掉了C++语⾔的许多功能,让Java的语⾔功能很精炼,并增加了⼀个很有⽤的功能,Java去掉了以下⼏个C和C++功能和特征:指针运算结构typedefs#define需要释放内存全局变量的定义这个功能都是很容易引起错误的地⽅。
12. Unicode
Java使⽤Unicode作为它的标准字符,这项特性使得Java的程序能在不同语⾔的平台上都能撰写和执⾏。简单的说,你可以把程序中的变量、类别名称使⽤中⽂来表⽰<;注>,当你的程序移植到其它语⾔平台时,还是可以正常的执⾏。Java也是⽬前所有计算机语⾔当中,唯⼀天⽣使⽤Unicode的语⾔。以上就是java语⾔是⼀种⾯向对象的程序设计语⾔吗的详细内容
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