【深入Java虚拟机JVM 01】Java发展与展望概述

红太狼 2022-02-27 10:18 211阅读 0赞

**目录**

1.1　概述

1.2　Java技术体系

1.3　Java发展史

1.4　展望Java技术的未来

1.4.1　模块化

1.4.2　混合语言

1.4.3　多核并行

1.4.4　进一步丰富语法

1.4.5　64位虚拟机

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说明：文章所有内容均摘自《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践（第二版）》

# 1.1　概述 #

**Java的优点：**

*  它拥有一门结构严谨、面向对象的编程语言之
 *  它摆脱了硬件平台的束缚，实现了“一次编写，到处运行”的理想；
 *  它提供了一个相对安全的内存管理和访问机制，避免了绝大部分的内存泄露和指针越界问题；
 *  它实现了热点代码检测和运行时编译及优化，这使得Java应用能随着运行时间的增加而获得更高的性能；
 *  它有一套完善的应用程序接口，还有无数来自商业机构和开源社区的第三方类库来帮助它实现各种各样的功能

# 1.2　Java技术体系 #

Sun官方所定义的Java技术体系包括以下几个组成部分：

*  Java程序设计语言
 *  各种硬件平台上的Java虚拟机
 *  Class文件格式
 *  Java API类库
 *  来自商业机构和开源社区的第三方Java类库

把Java程序设计语言、Java虚拟机、Java API类库这三部分统称为**JDK（Java Development Kit）**，JDK是用于支持Java程序开发的最小环境。

可以把Java API类库中的JavaSE API子集和Java虚拟机这两部分统称为**JRE（Java Runtime Environment）**，JRE是支持Java程序运行的标准环境。

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*按照Java技术关注的重点业务领域来划分，Java技术体系可以分为4个平台，分别为：*

*  **Java Card：**支持一些Java小程序（Applets）运行在小内存设备（如智能卡）上的平台。
 *  **Java ME（Micro Edition）：**支持Java程序运行在移动终端（手机、PDA）上的平台，对Java API有所精简，并加入了针对移动终端的支持，这个版本以前称为J2ME。
 *  **Java SE（Standard Edition）：**支持面向桌面级应用（如Windows下的应用程序）的Java平台，提供了完整的Java核心API，这个版本以前称为J2SE。
 *  **Java EE（Enterprise Edition）：**支持使用多层架构的企业应用（如ERP、CRM应用）的Java平台，除了提供Java

# 1.3　Java发展史 #

已经在学JVM了，框定对Java已经有比较深入的了解了。这里就不在赘述Java历史，只给一张Java技术发展时间线。

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# 1.4　展望Java技术的未来 #

在2005年，Java语言诞生10周年的SunOne技术大会上，Java语言之父James Gosling做了一场题为“Java技术下一个十年”的演讲。

## 1.4.1　模块化 ##

模块化是解决应用系统与技术平台越来越复杂、越来越庞大问题的一个重要途径。无论是开发人员还是产品最终用户，都不希望为了系统中一小块的功能而不得不下载、安装、部署及维护整套庞大的系统。站在整个软件工业化的高度来看，模块化是建立各种功能的标准件的前提。最近几年OSGi技术的迅速发展、各个厂商在JCP中对模块化规范的激烈斗争 ，都能充分说明模块化技术的迫切和重要。

## 1.4.2　混合语言 ##

当单一的Java开发已经无法满足当前软件的复杂需求时，越来越多基于Java虚拟机的语言开发被应用到软件项目中，Java平台上的多语言混合编程正成为主流，每种语言都可以针对自己擅长的方面更好地解决问题。试想一下，在一个项目之中，并行处理用Clojure语言编写，展示层使用JRuby/Rails，中间层则是Java，每个应用层都将使用不同的编程语言来完成，而且，接口对每一层的开发者都是透明的，各种语言之间的交互不存在任何困难，就像使用自己语言的原生API一样方便，因为它们最终都运行在一个虚拟机之上。

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除了催生出大量的新语言外，许多已经有很长历史的程序语言也出现了基于Java虚拟机实现的版本，这样使得混合编程对许多以前使用其他语言的“老”程序员也具备相当大的吸引力，软件企业投入了大量资本的现有代码资产也能很好地保护起来。表1-1中列举了常见语言的JVM实现版本。

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## 1.4.3　多核并行 ##

如今，CPU硬件的发展方向已经从高频率转变为多核心，随着多核时代的来临，软件开发越来越关注并行编程的领域。早在JDK 1.5就已经引入java.util.concurrent包实现了一个粗粒度的并发框架。而JDK 1.7中加入的java.util.concurrent.forkjoin包则是对这个框架的一次重要扩充。Fork/Join模式是处理并行编程的一个经典方法，如图1-5所示。虽然不能解决所有的问题，但是在此模式的适用范围之内，能够轻松地利用多个CPU核心提供的计算资源来协作完成一个复杂的计算任务。通过利用Fork/Join模式，我们能够更加顺畅地过渡到多核时代。

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## 1.4.4　进一步丰富语法 ##

Java 5曾经对Java语法进行了一次扩充，这次扩充加入了自动装箱、泛型、动态注解、枚举、可变长参数、遍历循环等语法，使得Java语言的精确性和易用性有了很大的进步。在Java 7（由于进度压力，许多改进已推迟至Java 8）中，对Java语法进行了另一次大规模的扩充。Sun（已被Oracle收购）专门为改进Java语法在OpenJDK中建立了Coin子项目 \[1\] 来统一处理对Java语法的细节修改，如二进制数的原生支持、在switch语句中支持字符串、“＜＞”操作符、异常处理的改进、简化变长参数方法调用、面向资源的try-catch-finally语句等都是在Coin项目之中提交的内容。

## 1.4.5　64位虚拟机 ##

在几年之前，主流的CPU就开始支持64位架构了。Java虚拟机也在很早之前就推出了支持64位系统的版本。但Java程序运行在64位虚拟机上需要付出比较大的额外代价：首先是内存问题，由于指针膨胀和各种数据类型对齐补白的原因，运行于64位系统上的Java应用需要消耗更多的内存，通常要比32位系统额外增加10%～30%的内存消耗；其次，多个机构的测试结果显示，64位虚拟机的运行速度在各个测试项中几乎全面落后于32位虚拟机，两者大约有15%左右的性能差距。

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