Java之所以被開發(fā)，是要達到以下五個目的：

應當使用面向對象程序設計方法學

應當允許同一程序在不同的計算機平臺執(zhí)行

應當包括內建的對計算機網(wǎng)絡的支持

應當被設計成安全地執(zhí)行遠端代碼

應當易于使用，并借鑒以前那些面向對象語言（如C++）的長處。

Java技術主要分成幾個部分：Java語言、Java運行環(huán)境、類庫。一般情況下說Java時并不區(qū)分指的是哪個部分。

Java在1.5版本時，做了重大改變，太陽公司并1.5版本重命名為Java 5.0。

Java的特點之一就是面向對象，是程序設計方法的一種。“面向對象程序設計語言”的核心之一就是開發(fā)者在設計軟件的時候可以使用自定義的類型和關聯(lián)操作。代碼和數(shù)據(jù)的實際集合體叫做“對象”。一個對象可以想像成綁定了很多“行為（代碼）”和“狀態(tài)（數(shù)據(jù)）”的物體。對于數(shù)據(jù)結構的改變需要和代碼進行通信然后操作，反之亦然。面向對象設計讓大型軟件工程的計劃和設計變得更容易管理，能增強工程的健康度，減少失敗工程的數(shù)量。

Java語言的第二個特性就是跨平臺性，也就是說使用Java語言編寫的程序可以在編譯后不用經(jīng)過任何更改，就能在任何硬件設備條件下運行。這個特性經(jīng)常被稱為“一次編譯，到處運行”。

執(zhí)行Java應用程序必須安裝Java Runtime Environment（JRE），JRE內部有一個Java虛擬機（Java Virtual Machine，JVM）以及一些標準的類庫（Class Library）。通過JVM才能在電腦系統(tǒng)執(zhí)行Java應用程序（Java Application），這與.Net Framework的情況一樣，所以電腦上沒有安裝JVM，那么這些程序將不能夠執(zhí)行。

實現(xiàn)跨平臺性的方法是大多數(shù)編譯器在進行Java語言程序的編碼時候會生成一個用字節(jié)碼寫成的“半成品”，這個“半成品”會在Java虛擬機（解釋層）的幫助下運行，虛擬機會把它轉換成當前所處硬件平臺的原始代碼。之后，Java虛擬機會打開標準庫，進行數(shù)據(jù)（圖片、線程和網(wǎng)絡）的訪問工作。主要注意的是，盡管已經(jīng)存在一個進行代碼翻譯的解釋層，有些時候Java的字節(jié)碼代碼還是會被JIT編譯器進行二次編譯。

有些編譯器，比如GCJ，可以自動生成原始代碼而不需要解釋層。但是這些編譯器所生成的代碼只能應用于特定平臺。并且GCJ目前只支持部分的Java API。

甲骨文(Oracle)公司對于Java的許可是“全兼容的”，這也導致了微軟和升陽(英文名：Sun，現(xiàn)已被Oracle公司收購)關于微軟的程序不支持RMI和JNI接口、并且增加特性為己所用的法律爭端。升陽最終贏得了官司，獲得了大約兩千萬美元的賠償，法院強制要求微軟執(zhí)行升陽公司關于Java的許可要求。作為回應，微軟不再在Windows系統(tǒng)中捆綁Java，最新的Windows版本，Windows Vista和Internet Explorer 7.0版本也不再提供對于Java應用程序和控件的支持。但是升陽公司和其他使用Java運行時系統(tǒng)的公司在Windows操作系統(tǒng)下對用戶提供無償?shù)牡谌讲寮统绦蛑С帧?/p>

Java語言使用解釋層最初是為了輕巧性。所以這些程序的運行效率比C語言和C++要低很多，用戶也對此頗有微詞。很多最近的調查顯示Java的程序運行速度比幾年前要高出許多，有些同樣功能的程序的效率甚至超過了C++和C語言編寫的程序[來源請求]。

Java語言在最開始應用的時候是沒有解釋層的，所有需要編譯的代碼都直接轉換成機器的原始代碼。這樣做的后果就是獲得了最佳的性能，但是程序臃腫異常。從JIT技術開始，Java的程序都經(jīng)過一次轉換之后才變成機器碼。很多老牌的第三方虛擬機都使用一種叫做“動態(tài)編譯”的技術，也就是說虛擬機實時監(jiān)測和分析程序的運行行為，同時選擇性地對程序所需要的部分進行編譯和優(yōu)化。所有這些技術都改善了代碼的運行速度，但是又不會讓程序的體積變得失常。

程序的輕便性事實上是軟件編寫很難達到的一個目標，Java雖然成功地實現(xiàn)了“一次編譯，到處運行”，但是由于平臺和平臺之間的差異，所編寫的程序在轉換代碼的時候難免會出現(xiàn)微小的、不可察覺的錯誤和意外。有些程序員對此非常頭疼，他們嘲笑Java的程序不是“一次編譯，到處運行”，而是“一次編譯，到處調試”。以Java AWT為例，早期Java AWT內提供的按鈕、文字區(qū)等均是以計算機系統(tǒng)所默認的樣式而顯示。這令Java程序在有些沒有提供圖案的計算機系統(tǒng)產(chǎn)生錯誤（在Microsoft Windows設有窗口管理器，在一些Linux distribution則沒有）。后來SUN公司針對Java AWT一些問題而推出Java Swing。

平臺無關性讓Java在服務器端軟件領域非常成功。很多服務器端軟件都使用Java或相關技術創(chuàng)建。

C++語言被用戶詬病的原因之一是大多數(shù)C++編譯器不支持垃圾收集機制。通常使用C++編程的時候，程序員于程序中初始化對象時，會在主機存儲器堆棧上分配一塊存儲器與地址，當不需要此對象時，進行解構或者刪除的時候再釋放分配的存儲器地址。如果對象是在堆棧上分配的，而程序員又忘記進行刪除，那么就會造成存儲器泄漏（Memory Leak）。長此以往，程序運行的時候可能會生成很多不清除的垃圾，浪費了不必要的存儲器空間。而且如果同一存儲器地址被刪除兩次的話，程序會變得不穩(wěn)定，甚至崩潰。因此有經(jīng)驗的C++程序員都會在刪除之后將指針重置為NULL，然后在刪除之前先判斷指針是否為NULL。

C++中也可以使用“智能指針”（Smart Pointer）或者使用C++托管擴展編譯器的方法來實現(xiàn)自動化存儲器釋放，智能指針可以在標準類庫中找到，而C++托管擴展被微軟的Visual C++ 7.0及以上版本所支持。智能指針的優(yōu)點是不需引入緩慢的垃圾收集機制，而且可以不考慮線程安全的問題，但是缺點是如果不善使用智能指針的話，性能有可能不如垃圾收集機制，而且不斷地分配和釋放存儲器可能造成存儲器碎片，需要手動對堆進行壓縮。除此之外，由于智能指針是一個基于模板的功能，所以沒有經(jīng)驗的程序員在需要使用多態(tài)特性進行自動清理時也可能束手無策。

Java語言則不同，上述的情況被自動垃圾收集功能自動處理。對象的創(chuàng)建和放置都是在存儲器堆棧上面進行的。當一個對象沒有任何引用的時候，Java的自動垃圾收集機制就發(fā)揮作用，自動刪除這個對象所占用的空間，釋放存儲器以避免存儲器泄漏。

注意程序員不需要修改finalize方法，自動垃圾收集也會發(fā)生作用。但是存儲器泄漏并不是就此避免了，當程序員疏忽大意地忘記解除一個對象不應該有的引用時，存儲器泄漏仍然不可避免?？傮w來講，自動垃圾收集機制要安全和簡單許多。

不同廠商、不同版本的JVM中的存儲器垃圾回收機制并不完全一樣，通常越新版本的存儲器回收機制越快，IBM、BEA、SUN等等開發(fā)JVM的公司都曾宣稱過自己制造出了世界上最快的JVM[來源請求]，JVM性能的世界紀錄也在不斷的被打破并提高。

IBM有一篇有關Java存儲器回收機制比不激活垃圾收集機制的C++存儲器處理快數(shù)倍的技術文章[8]，而著名的Java技術書籍《Java編程思想》（Thinking in Java）也有一段論述Java存儲器及性能達到甚至超過C++的章節(jié)[9]。

Java自帶了創(chuàng)建接口的類別，可以這樣使用：

public ? ?interface ? ?Deleteable {void delete();}

這段代碼的意思是任何實現(xiàn)（implement）Deleteable接口的類別都必須實現(xiàn)delete()方法。每個類別對這個方法的實現(xiàn)可以自行定制。由此概念可以引出很多種使用方法，下面是一個類別的例子：

publicclass Fred implements Deleteable {// 必須實作 Deleteable 介面中的 delete 方法 ? ? @Override publicvoid delete(){// 實作的程式碼}// 這個類別也可以包含其他方法publicvoid doOtherStuff(){}}

在另外一個類別中，可以使用這樣的代碼：

publicvoid deleteAll (Deleteable [] list){for(int i =0; i < list.length; i++){ ? ? ? ? ?list.delete();}}

因為隊列中所有的對象都可以使用delete()方法。Deleteable隊列中包含F(xiàn)red對象的引用，而這個類別和其他Deleteable類別在使用deleteAll()方法時候不需要進行任何改變。

之所以這樣做就是為了在接口的執(zhí)行和其代碼之間進行區(qū)別。舉例來說，一個名叫Collection的接口可以包含任何對象所需要的引入、轉換和存儲數(shù)據(jù)的方法，其他的類都可以使用這個接口。但是這個接口可以是一個可重定義大小的隊列、一個鏈表或者是其他功能的集合。

這種特性其實是一種折中的辦法。Java的設計者們不想讓Java有多重繼承的特性，因為C++的多重繼承顯示了這種特性的困難。Java的接口功能可以提供同樣的功能，但是又不會很復雜。

在Java語言中，應用程序接口（API）化身成類，并且分組成為包。每個包中包含有相關的接口和類。對于不同的平臺，Java提供了不同版本的包。API的設定由sun公司和其他公司通過JCP（Java社區(qū)程序）決定。任何公司和個人都可以參與這個工程，對API進行設計。2004年，IBM和BEA公司準備聯(lián)合對官方的Java開源軟件工程進行支持，但是2005年初，sun公司拒絕了這個支持。

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