J2SE 四大技术体系

讲到Java，很容易就想到程序设计语言。实际上，Java技术包含的内容远不止一种编程语言怎么简单。我们通常说的J2SE(java 2 标准版)就是在全局上对Java技术的一种称呼。

1、J2SE技术体系结构

下图包含了J2SE体系结构的全部重大相关技术，也描述了java程序运行不可缺少的过程。

 

要精通J2SE，必须对J2SE的四大重要技术有深入的了解。

(1) Java 程序设计语言

(2) Java Class 文件格式

(3) Java 虚拟机

(4) Java 应用程序接口(Java API)

 

实际上，每一次Java版本的升级，其主要的变化就在Java 虚拟机和Java API上，通常这两大技术也称为Java运行时环境(JRE)。JDK5.0、JDK6.0等的区别也就在JRE上。

 

2、J2SE体系结构的优势以及代价

 

J2SE的体系结构使得Java更适应于网络。其最大的两个优势就是：平台无关性和网络移动性。这一点在其体系结构的各个技术上都有体现。

(1) Java class文件的优势体现

      Java编译器并不能将Java编译成底层的二进制指令，而是编译成一种与底层平台无关的中间格式文件(.class)。 通常情况下不同硬件平台或操作系统的二进制指令时不能通用的。而.class文件是可以运行在任何支持Java虚拟机的硬件和操作系统上的。另外，class文件设计紧凑，可以快速的在网络上传输。

(2) Java API的 优势 体现

      Java API是运行库的集合，它提供了一套访问主机系统资源的标准方法。运行Java程序时，虚拟机装在.class文件所使用的Java API class文件，并和所有已近转载的动态库(本地方法)共同组成Java虚拟机运行的整个程序。

      Java API天生就和平台相关的。 不同平台的Java API和本地方法进行交互的方式可能不同，但是对Java应用程序的显示接口是完全一样的。这才保证了Java应用程序的平台无关性。

(3) Java 程序设计语言的 优势 体现

      Java在语言也体现出一定的平台无关性。比如所有的基本数据类型所占用的字节大小都是固定的。另外Java语言也是一种非常通用、安全的语言。与C++不同，Java对内存的自动管理要强的多，也更加安全。比如放弃指针，而使用对象引用。使用垃圾回收机制而不是让程序员自己手动回收。

(4) Java虚拟机的优势体现

      和Java API一样，JVM是平台相关的。如果Java程序需要访问本地资源的话，Java虚拟机是一定要调用本地方法的。也正是应为JVM的存在，才导致了Java平台无关性的优势。

 

 

代价：

       Java做到了不同硬件平台、不同操作系统的平台无关性要求。但却牺牲了Java在某些特定环境中使用的资格。在很多的大型IT公司，其后台开发或者算法设计方面都要求C/C++，而不是Java。

       (1)  Java的运行效率是一直被人攻击的问题。其根本原因就在于JVM需要先将class文件解释成系统平台能够运行的底层指令，再由底层平台运行。而这一过程肯定是要比直接运行编译好的底层指令要慢的多。当然，随着JIT(即时编译器)和自适应优化器的产生，使得JVM解释执行的过程效率提高了很多。使得Java与C在运行效率上的差距不再那么明显了，但是在要求极高的实时环境下，仍然还是不够的。

       (2)  Java的另外一个代价就在于内存管理和线程调度方面的缺陷。垃圾回收机制虽然使得开发效率提高了不少，但是你并不知道垃圾收集器什么时候开始回收垃圾。这一点对于很多需要海量数据处理，高性能的系统就很不适应。另外，JVM对线程调度的规范是十分笼统的，松散的规则有利于Java程序的移植，但却牺牲了很多特定环境下的效率。比如需要实时响应事件的软件。

 

 

总而言之，Java语言适合网络环境中的Web开发，但并不适合对运行性能和实时响应要求极高的后台系统。因此，如果还在Java和C++之间难以抉择的IT同行们，首先问问自己想干什么更加实际一些。

 

评论

1 楼 5250xx 2016-11-16  

可能随着网络资源越来越容易获取，后来很多人都不假思索地摘抄别人的内容，导致技术文章写得越来越相似，不管是表达方式还是技术点。后来越来越发觉，读写作的年代有点久的文章反倒容易产生"全新的认识"。
比如这里，作者对“Java API提供了一套访问主机系统资源的标准方法”的总结是更核心关键且一针见血的，后来更多技术文章对“Java API”的解读更侧重说明是一套现成的类库，让初学者只管使用就是了，而不说明“Java API”背后的核心做的事——调用本地操作系统的方法/函数以及资源等底层的东西。又比如，作者对JavaEE总结出四大技术，现在想想还确实就是这么几大块，而不仅仅后来很多人强调的Java语言和JVM。
有时很多知识也都明白，但经过不同思维的人的梳理，还是有更清晰和全新的认识。谢谢作者。