java软件开发技术-Java软件开发技术概述1.1.2Java语言体系结构1.3

Java软件开发技术概述1.1Java1.2Java语言体系结构1.3Java语言开发工具介绍本章介绍了Java语言的发展、特点，Java语言体系结构和Java软件开发工具。通过本章的学习，读者应该掌握以下内容：Java语言常用软件开发工具的特点1.1Java1.1.1Java语言的发展1991年，Java语言诞生在美国Sun公司，它是由“绿色工程”（GreenProject）小组开发的1995年，随着Java语言在Internet和多媒体上的发展，它得到了全球计算机业的高度重视。Netscape公司和Microsoft公司都先后公布了支持Java语言的浏览器，像NetscapeNavigator2.0以上版本和MicrosoftExplorer2.0以上版本。Java最初的1.0版和1.1版在设计上有不少缺点，Sun公司在1.2版上倾注了大量的心血，使其更完善，并加入了许多新的设计。鉴于1.2版与之前版本的巨大差别，Sun公司将1.2版以及其以后版本命名为“Java2”。目前，Java语言的正式版本已经发展到1.4版以及最新的1.5版。1.1.2Java虚拟机Java并没有用编译器直接将程序翻译成机器语言，而是先翻译成字节码（ByteCode），这样编译的时间大大减少。

当然，这种字节码格式的程序，计算机是不可能理解的，所以Java就通过一种名为虚拟机（JavaVirtualMachine，JVM）的程序再将字节码翻译成机器语言。图1-1Java语言翻译方法示意图1.1.3Java语言特点1．结构简单2．面向对象3．平台无关4．可靠性5．安全性6．多线程1.1.4Java程序的分类按照实现环境的不同，Java程序大致可以分为以下5种类型。JavaApplication：独立的Java应用程序。JavaApplet：Java小应用程序，通常在用户浏览器中运行。JavaServlet：Java服务器小程序，实质上是一个Java类，运行于Web服务器端，接受客户端的请求，并自动生成动态网页返回到客户端。JSP（JavaServerPage）：一种用于生成动态网页的技术，类似ASP，基于Servlet技术，可实现程序与页面格式控制的分离。JSP能够快速开发出基于Web、独立于平台的应用程序。JSP程序同样运行于Web服务器端。JavaBean：可重用的、独立于平台的Java程序组件，使用相应的开发工具，可将它直接插入其他的Java应用程序中。1.2Java语言体系结构Sun公司根据不同的计算机系统和用户的不同需求，开发了不同级别的Java工具软件，包括：适用于个人开发的桌面应用（JavaStandardEdition，J2SE）、适用于企业开发的企业应用（JavaEnterpriseEdition，J2EE）和适应于移动、手持设备开发的嵌入应用（JavaMicroEdition，J2ME）。

相关信息可在公司网站上查看。1.2.1J2SE概述Java2开发的标准版，适用于一般计算机的Java程序开发和程序运行平台，可以运行在UNIX、Linux、Windows等操作系统上，是学习和开发其他平台的基础。用J2SE提供的软件包可以编制各种应用程序，例如java软件开发技术，图形界面程序、Applet程序、多媒体程序和网络应用程序等。1.2.2J2EE概述J2EE是由Sun公司领导、多家公司共同参与制定的一个企业级应用程序开发标准。Sun公司的J2EE并不像Microsoft公司的。Net那样是一个系列的产品，而是一个规范和标准。任何一家公司都可以根据这些规范和标准来开发自己的产品。这个规范的制定是由多个厂商共同参与的，因此根据这个标准开发出的产品能够给用户带来更大的开放性和可移植性。J2EE不是某种单一的技术，它是一个体系结构。在J2EE中包括了很多技术，例如EJB、Servlet、JSP、JDBC、JNDI、JMS等。其中EJB（EnterpriseJavaBean）是J2EE体系结构中的核心。一个J2EE的核心就是由一个或者多个EJB组成的，业务逻辑就是封装在EJB中的。J2EE主要应用在Web程序开发上，即常说的B/S（Browser/Server）程序开发，所以我们先介绍一下有关Web程序开发的相关知识。

1．常用的程序开发模式—C/S结构与B/S结构从应用程序的分布看，C/S（Client/Server）结构是一种两层结构，它是随着局域网技术和图形界面技术的发展而大量出现的一种应用结构。在这种结构中，应用程序被分成两部分：一部分在客户机上运行，主要执行与用户界面相关的程序和个性化的处理程序；另一部分在服务器上运行，执行与数据库操作相关的处理程序和公共的业务逻辑的计算等。在C/S结构下，B/S结构中客户机中的程序仅承担与画面显示和输入相关的较简单的处理，而应用程序基本上是集中在服务器端执行。服务器又被进一步分成为应用服务器和数据库服务器。实现应用逻辑计算的程序在应用服务器中执行，实现数据操作控制和存取的程序在数据库服务器中执行。因此B/S结构是一种三层结构。B/S结构也可以是三层以上的多层结构。服务器端的应用程序可以被进一步划分为Web服务、业务逻辑计算、数据存储服务等多个层次。J2EE的应用结构是建筑在多层应用结构基础上的。它是当代企业级应用系统构建中最为流行的一种应用结构。按照J2EE规范，在浏览器（程序）、Web服务器程序、业务逻辑程序、数据库（数据源）程序之间是一种规范的通信界面。

2．Web开发的体系结构及其发展（1）传统的两层和三层体系结构在Web发展的初期，Web应用主要是通过静态页面在Internet上发布信息，其体系结构即为两层体系结构，如图1-2所示。图1-2Web两层体系结构随着CGI、ASP、PHP、JSP等技术的出现，使得开发动态交互式的Web应用得以实现。其常用的体系结构，即为三层体系结构，如图1-3所示。图1-3Web三层体系结构（2）四层体系结构目前许多的Web应用都需要更加复杂的表现和逻辑处理，采用三层体系结构，把数据的生成和数据的表现两部分都集成在动态页面中了。这就使动态页面变得非常庞大，而且应用的表现和逻辑处理混合在一起，给Web应用系统的开发和维护带来了许多困难。针对此类问题，出现了一种新的四层体系结构，将逻辑处理和应用的表现分离开来。其体系结构如图1-4所示。图1-4四层体系结构在此体系结构中Web服务器主要负责Web应用的表现，应用服务器主要负责Web应用的逻辑处理。3．Microsoft.NET开发平台（1）Microsoft.NET平台概述Microsoft.NET主要基于包含实际语言和执行平台的.NETFramework，以及提供了丰富内建功能的基本类库。

Microsoft.NET是把Internet转换成一个分布式计算平台的技术。（2）Microsoft.NET的体系结构图1-5给出了Microsoft.NET的开发框架的几个主要组成部分。首先是整个开发框架的基础，即通用语言执行时期系统（Common Language Runtime）以及它所提供的一组基础类库；在开发方面，NET提供了全新的数据库访问技术ADO.NET，以及网络应用开发技术ASP.NET和Windows编程技术Win Forms；在开发语言方面，NET提供了VB、VC++、C#、JScript 等多种语言支持；而Visual Studio .NET则是全面支持.NET的开发工具。 图1-5 Microsoft.NET的开发框架 （3）Microsoft.NET平台的内部构成 4．Sun J2EE开发平台 （1）J2EE的概念 J2EE是Sun公司提出的分布式、多层应用的标准体系结构，它用组件的方法来设计、部署企业应用。J2EE技术的基础核心是Java平台，即Java 2平台的标准版。 J2EE具有“一次编写，到处运行”的特性，方便存取数据库的JDBC API、CORBA技术以及能够在Internet应用中保护数据的安全模式等，同时还提供了对EJB（Enterprise JavaBeans）、Java Servlet API、 JSP（Java Server Pages）以及XML技术的全面支持。

其最终的目的就是成为一个能够使企业开发者大幅度缩短投放市场时间的体系结构。 （2）J2EE的体系结构 J2EE的典型的四层结构（也可以看成三层结构）如图1-6所示。 图1-6 J2EE四层体系结构模型 JDBCJDBC（Java Database Connection）是J2EE中用来访问数据库的技术。利用JDBC API可以在J2EE平台和数据库之间建立连接。 JavaServlet Java Servlet技术提供了生成动态Web内容的基本机制。 Servlet是使用Java语言编写的。一个平台只要有Java虚拟机和一个支持Servlet的Web服务器，就可以支持Servlet。 JSPJSP（Java Server Pages）是构建在Java Servlet技术之上的，用来简化动态Web内容的开发。 EJBEJB（Enterprise JavaBeans）运行于J2EE服务器中，用来实现商业逻辑和企业计算。 JNDIJNDI（Java Naming DirectoryInterface）是J2EE中用来给对象命名的技术。 RMIRMI（Remote Method Invocation）提供了一种在不同主机上的Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）之间进行通信的方式。

目前，.NET只能在Windows平台上运作，但是理论上可以支持多种语言。虽然.NET中有些技术是公开的，但是核心技术还是由Microsoft公司所垄断，Microsoft公司将是.NET完整开发工具和平台的惟一提供厂商。 J2EE则可以在任何有JVM的平台上执行，只要有兼容的服务即可。J2EE的一切标准都是公开的，许多厂商都提供兼容的产品和开发工具。所以java软件开发技术，J2EE框架具有开放性、安全性、稳定性和跨平台等特点。 1.2.3 J2ME概述 J2ME是为了支持小型嵌入式设备或移动式设备而制定的一系列的技术和规范的总称。 J2ME把设备分为两类，一类是连接设备（ Connected Device）；一类是有限连接设备（Connected Limited Device）。前一类对应于那些有电源的，电力充裕，较大的设备，例如电视机、冰箱等；后一类对应于主要使用电池，小型的设备，例如手机、PDA等。 1.3 Java语言开发工具介绍 在计算机语言的发展历史中，从来没有哪种语言像Java那样受到如此众多厂商的支持，有如此众多的开发工具。 1.3.1 Sun的JDK （Java Development Kit） Sun的Java不仅提供了一个丰富的语言和运行环境，而且还提供了一个免费的Java开发工具集(JDK)。

开发人员和最终用户都可以利用这个工具来开发Java程序。 1.3.2 Java Workshop Sun公司于1996年3月26日推出了Java WorkShop 1.0，这是业界出现的第一个供Internet使用的多平台开发工具，它可以满足各公司开发Internet和Intranet网络应用软件的需要。Java WorkShop完全用Java语言编写，是第一个完全的Java开发环境。 1.3.3 NetBeans 与Sun Java Studio NetBeans是开放源码的Java集成开发环境(IDE)，适用于各种客户机和Web应用。 Sun Java Studio是Sun公司发布的商用功能的Java IDE，支持Solaris、Linux和Windows平台，适于创建和部署二层Java Web应用和多层J2EE应用的企业开发人员使用。 1.3.4 Xinox的JCreator JCreator是由Xinox Software公司开发的。 JCreator 是一个Java程序开发工具，也是一个Java集成开发环境（IDE）。无论你是要开发Java应用程序或者网页上的Applet程序都难不倒它。

在功能上与Sun公司所公布的JDK等文字模式开发工具相比更加容易。 1.3.5 Borland 的Jbuilder JBuilder是Java集成开发环境中非常优秀的开发工具，也是使用非常广泛的一种Java开发工具，适用于各层次、各应用领域的Java程序开发。它可以满足很多方面的应用，尤其是对于服务器以及J2EE开发来说，更是得心应手。 JBuilder环境对于开发Java程序非常方便，特别适合企业的J2EE开发。缺点是其开发环境比较复杂，初学者往往一开始难于把握整个程序各部分之间的关系，而且对机器的硬件要求较高，尤其是内存需要较大（建议256MB，最好是512MB）。如果机器硬件配置较低，运行速度就会显得较慢。 1.3.6 Eclipse Eclipse是一种可扩展的开放源代码IDE。 Eclipse为工具开发商提供了更好的灵活性，使他们能更好地控制自己的软件技术。 1.3.7 IBM的Visual Age JavaVisual Age Java完全面向对象的程序设计思想使得开发程序非常快速、高效。开发人员可以不编写任何代码就可以设计出一个典型的应用程序框架。VisualAge Java作为IBM电子商务解决方案产品中的一个，可以无缝地与其他IBM产品，如WebSphere、DB2融合,迅速完成从设计、开发到部署应用的整个过程。

1.3.8 BEA 的WebLogic Workshop BEA的WebLogic Workshop是一个统一、简化、可扩展的开发环境，使所有的开发人员都能在BEA WebLogic Enterprise Platform之上构建基于标准的企业级应用，从而提高了开发部门的生产力水平，加快了价值的实现。 1.3.9 Microsoft Visual 是Microsoft公司推出的可视化的Java 语言集成开发环境(IDE)，为Java 编程人员提供了一个新的开发环境，是一个相当出色的开发工具。无论集成性、编译速度、调试功能，还是易学易用性，都体现了Microsoft公司的一惯风格。 1.3.10 其他开发工具 综上所述，现在常用的Java开发环境有：JBuilder、Eclipse、NetBeans IDE、JCreator +J2SDK、记事本（EditPlus）+J2SDK等。在使用这些开发工具之前，我们最好能熟知这些开发工具的优点和缺点，以便根据实际情况选择使用。