王明军教授的Java讲义:面向对象与平台无关编程

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《Java讲义》是由武汉大学资源与环境科学学院地理信息科学系的王明军老师编写的教程。该讲义主要围绕Java编程语言展开,特别关注其历史和发展、核心特性以及在实际应用中的优势。 1. **Java的历史和发展**: Java起源于1991年,由SUN Microsystems的James Gosling和Bill Joe等人为了在消费电子产品上实现交互式操作而创建的Oak项目。自那时以来,Java逐渐发展成为一个面向网络应用的强大工具,其类库不断丰富,性能不断提升,适用于开发各类应用,包括但不限于网络应用和嵌入式系统。自1994年起,Java的适用范围不断扩大,因其跨平台特性而备受青睐。 2. **Java语言特点**: - **面向对象**:Java设计的核心是对象和接口,通过类和对象实现模块化和信息隐藏。类提供了对象的蓝图,子类通过继承机制复用父类功能,增强了代码的复用性。 - **操作平台无关性**:Java语言避免了传统语言依赖特定硬件平台的问题。编译器生成的字节码可以在任何安装了Java运行时系统的平台上执行,中间层的Java虚拟机负责将字节码转换为与具体处理器无关的指令。 - **安全性**:作为网络语言,Java注重安全性,防止网络攻击,确保数据的安全传输。 3. **工作模式与类库管理**: Java程序分为编译型和解释型两种执行模式。解释器执行字节码,而即时编译(Just-in-Time, JIT)技术在运行时动态生成机器代码以提高执行效率。类和类库的装载过程是通过虚拟机管理和链接的,确保程序在不同平台上的一致性。 4. **内存管理和执行流程**: Java程序在运行时,会自动调入所需的类并进行内存分配,确保程序的执行不依赖于特定的机器地址。Java解释器负责将字节码转换为平台无关的指令,从而实现跨平台的兼容性。 5. **Java字节码与虚拟机**: Java字节码是一种抽象的指令集,它类似于一种虚拟机的语言,独立于底层硬件。字节码可以通过解释器直接执行,或者通过JIT编译优化以提高性能。 《Java讲义》深入剖析了Java语言的基础原理,重点强调其跨平台特性和安全性,为学习者提供了一个理解和掌握这一流行编程语言的全面指南。