JAVA技术及SSH框架和JSP技术的介绍 外文文献及翻译 (2)

据（图片、线程和网络）的访问工作。主要注意的是，尽管已经存在一个进行代码翻译的解释层，有些时候Java的字节码代码还是会被JIT编译器进行二次编译。有些编译器，比如GCJ，可以自动生成原始代码而不需要解释层。但是这些编译器所生成的代码只能应用于特定平台。并且GCJ目前只支持部分的Java API。甲骨文公司对于Java的许可是“全兼容的”，这也导致了微软和升阳关于微软的程序不支持RMI和JNI接口、并且增加特性为己所用的法律争端。升阳最终赢得了官司，获得了大约两千万美元的赔偿，法院强制要求微软执行升阳公司关于Java的许可要求。作为回应，微软不再在Windows系统中捆绑Java，最新的Windows版本，Windows Vista和Internet Explorer 7.0版本也不再提供对于Java应用程序和控件的支持。但是升阳公司和其他使用Java运行时系统的公司对于微软的操作对用户提供无偿的第三方插件和程序支持。Java语言使用解释层最初是为了轻巧性。所以这些程序的运行效率比C语言和C++要低很多，用户也对此颇有微词。很多最近的调查显示Java的程序运行速度比几年前要高出许多，有些同样功能的程序的效率甚至超过了C++和C语言编写的程序。

Java语言在最开始应用的时候是没有解释层的，所有需要编译的代码都直接转换成机器的原始代码。这样做的后果就是获得了最佳的性能，但是程序臃肿异常。从JIT技术开始，Java的程序都经过一次转换之后才变成机器码。很多老牌的第三方虚拟机都使用一种叫做“动态编译”的技术，也就是说虚拟机实时监测和分析程序的运行行为，同时选择性地对程序所需要的部分进行编译和优化。所有这些技术都改善了代码的运行速度，但是又不会让程序的体积变得失常。程序的轻便性事实上是软件编写很难达到的一个目标，Java虽然成功地实现了“一次编译，到处运行”，但是由于平台和平台之间的差异，所编写的程序在转换代码的时候难免会出现微小的、不可察觉的错误和意外。有些程序员对此非常头疼，他们嘲笑Java的程序不是“一次编译，到处运行”，而是“一次编译，到处调试”。

平台无关性让Java在服务器端软件领域非常成功。很多服务器端软件都使用Java或相关技术创建。

Java的性能和复杂性

关于Java的批评Java试图通过新的方式解决软件编写的复杂性。很多人认为Java语言做到了它承诺的一切。但是Java并不是一门完美的语言。整体性问题并不是所有的工程和环境需要企业级别的复杂性，比如一个简单的个

人网站或者独自编程的程序师所写的程序。这些程序师会发现Java的复杂管理对于自己要做的程序来说过于强大了。一些人觉得Java在面向对象上面做的没有Ruby和Smalltalk纯粹。但是最新出现的用Java实现的语言Groovy解决了这些问题。

作为一种已经创建的新技术，Java显然综合了很多语言的特性，比如C++、C语言、Python等等。一些对于Java的评论认为Java的不变性在动摇。

语言问题有些程序师不喜欢原始类型（primitive type）和类（class）的分离，尤其是那些曾经使用过Smalltalk和Ruby的程序师。Java的代码相对于其他的代码来说过于冗长，这与它的轻便化声明相违背。Java是一种单层继承的语言。这也导致了程序师在试图使用多重继承时候的不便，而很多语言都可以使用这个特性。但是Java可以使用接口类，把多重继承可能导致的风险减少到最小。Java不支持运算符重载，这是为了防止运算符重载使得代码的功能变得不清晰。但是用Java实现的语言Groovy可以进行运算符重载。过去Java对于文本的操作和其他语言，比如Perl和PHP相比差的较多，但Java在1.4版本时候引入了正则表达式。

类库问题使用Swing平台编写的带有GUI（图形用户接口）的程序和其他原始程序非常不同。选用AWT工具包编写程序的程序师看到的都是原始接口，而且也无法获得先进的GUI编程支持，如果使用的话，就要提供每个平台上面所需的API，这将是一项庞大的工程。Swing则是完全用Java语言所写的程序，避免了接口元素重复的问题，只使用所有平台都支持的最基本的绘图机制。但是很多用户不知道如何在Java风格和Windows风格之间进行转换，结果造成了Java程序的接口在很多程序中非常特殊。苹果电脑已经提供了优化过的Java运行时程序，包含了Mac OS X的经典Aqua接口风格。性能问题由于Java编译器和虚拟机的不同对Java代码的性能影响比语言本身的影响大的多，所以统一讨论Java的程序的性能经常是有误导性的。据IBM的数据，在同样的硬件上2001年时的IBM JDK版本的性能是1996年的JDK版本的十倍

左

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http://www.is.titech.ac.jp/ppl2004/proceedings/ishizaki_slides.pdf 而即使是在同一时期，不同公司的JDK和JRE的性能也不一样，比如SUN、IBM、BEA等公司都有自己开发的JDK和JRE。

Java语言的一些特性不可避免的有额外的性能代价，例如数组范围检查、运行时类型检查等等。Java程序的性能还会因为不同的动态复杂性和垃圾处理机制使用的多少而各有不同。如果JVM的实现比较优化的话，那么这些功

能甚至可以增加存储器分配的性能。这和总是使用STL或者托管C++的程序的情况类似。

尽管如此，仍然有许多人认为Java的性能低。这部分归因于Sun公司最初的JVM实现使用未优化的解释机制来运行字节码。一些新版本的JVM使用Just-In-Time（JIT）编译器，在加载字节码的时候将其编译成针对运行环境的本地代码来实现一些本地编译器的优化特性。Just-In-Time机制和本地编译的性能比较仍旧是一个有争议的话题。JIT编译需要很多时间，对于运行时间不长或者代码很多的大型程序并不适宜。但是不算JIT编译阶段的话，程序的运行性能在很多JVM下可以和本地编译的程序一争短长，甚至在一些计算比较密集的数值计算领域也是这样。目前，Java已经使用更先进的HotSpot技术来代替JIT技术，Java的性能有了更进一步的提升。另外，在使用-server选项运行java程序时，也可以对java进行更深入的优化，比如在运行时将调用较多的方法内联（inline）到程序中来提高运行速度，这就是所谓的“动态优化”，而本地编译器是无法做到这一点的；这也是一些java代码比对应用C/C++等语言编写的本地代码运行的更快的原因之一。微软的.NET平台也使用JIT编译器，所以也有类似问题。

Java的设计目的主要是安全性和可携性，所以对于一些特性，比如对硬件架构和存储器地址访问的直接访问都被去除了。如果需要间接调用这些底层功能的话，就需要使用JNI（Java本地接口）来调用本地代码，而间接访问意味着频繁调用这些特性时性能损失会很大，微软的.NET平台也有这样的问题。所以到目前为止，性能敏感的代码，例如驱动程序和3D视频游戏，还是大多使用本地编译，甚至直接以不直接支持面向对象的C语言或机器码编写。但最近已经有了许多用纯Java编写的3D游戏，其效果与用C语言编写的不相上下，例如“合金战士”（英文名：Chrome）。这主要是因为新版的Java 3D技术已经能像C++一样调用硬件加速，也就是使用显卡来加速，无论是C++还是Java语言写的3D游戏都是使用显卡及GPU来处理，从而使得CPU可以专注于其他方面的工作。

垃圾回收机制

自动垃圾回收（Garbage Collection）C++语言被用户诟病的原因之一是大多数C++编译器不支持垃圾收集机制。通常使用C++编程的时候，程序员于程序中初始化对象时，会在主机存储器堆栈上分配一块存储器与地址，当不需要此对象时，进行解构或者删除的时候再释放分配的存储器地址。如果对象是在堆栈上分配的，而程序员又忘记进行删除，那么就会造成存储器泄漏（Memory Leak）。长此以往，程序运行的时候可能会生成很多不清除的垃圾，浪费了不必要的存储器空间。因此如果同一存储器地址被删除两次的话，程序会变得不稳定，甚至崩溃。因此有经验的C++程序员都会在删除之后将指针重置为0，然后在删除之前先判断指针是否为0。C++中也可以使用“智能指针”（Smart Pointer）或者使用C++托管扩展编译器的方法来实现自动化存储器释放，智能指针可以在标准类库中找到，而C++托管扩展被微软的Visual C++ 7.0及以上版本所支持。智能指针的优点是不需引入缓慢的垃圾收集机制，而且可以不考虑线程安全的问题，但是缺点是如果不善使用智能指针的话，性能有可能不如垃圾收集机制，而且不断地分配和释放存储器可能造成存储器碎片，需要手动对堆进行压缩。除此之外，由于智能指针是一个基于模板的功能，所以没有经验的程序员在需要使用多态特性进行自动清理时也可能束手无策。Java语言则不同，上述的情况被自动垃圾收集功能自动处理。对象的创建和放置都是在存储器堆栈上面进行的。当一个对象没有任何参考的时候，Java的自动垃圾收集机制就发挥作用，自动删除这个对象所占用的空间，释放存储器以避免存储器泄漏。注意程序员不需要修改finalize方法，自动垃圾收集也会发生作用。但是存储器泄漏并不是就此避免了，当程序员疏忽大意地忘记解除一个对象不应该有的参考的时候，存储器泄漏仍然不可避免，例如以下的程序：

String str = \這是一段字串\

System.out.println(s);

for(int i){

System.out.println(\}

在循环开始之前，字符串str已经不会再用到了，但未将这个参考指向null，因此字符串str无法被gc所回收。这种存储器泄漏必须等到一个函数退出之后才会被系统取回，自不过发生的机率要比不激活垃圾收集机制的C++程序少很多。但是总体来讲，自动垃圾收集机制要安全和简单许多。

不同厂商、不同版本的JVM中的存储器垃圾回收机制并不完全一样，通常越新版本的存储器回收机制越快，IBM、BEA、SUN等等开发JVM的公司都曾宣称过自己制造出了世界上最快的Template:WhatJVM，JVM性能的世界纪录也在不断的被打破并提高。

IBM有一篇有关Java存储器回收机制比不激活垃圾收集机制的C++存储器处理快数倍的技术文章，而著名的Java技术书籍《Java编程思想》（Thinking in Java）也有一段论述Java存储器及性能达到甚至超过C++的章节。

Java的设计者们不想让Java有多重继承的特性，因为C++的多重继承显示了这种特性的困难。Java的接口功能可以提供同样的功能，但是又不会很复杂。应用程序开发接口在Java语言中，应用程序接口（API）化身成类，并且分组成为包。每个包中包含有相关的接口和类。对于不同的平台，Java提供了不同版本的包。API的设定由sun公司和其他公司通过JCP（Java社区程序）决定。任何公司和个人都可以参与这个工程，对API进行设计。2004年，IBM和BEA公司准备联合对官方的Java开源软件工程进行支持，但是2005年初，sun公司拒绝了这个支持。

JSP技术简介

JSP(JavaServer Pages)是由Sun Microsystems公司倡导、许多公司参与一起建立的一种动态网页技术标准。JSP技术有点类似ASP技术，它是在传统的网页HTML文件(*.htm,*.html)中插入Java程序段(Scriptlet)和JSP标记(tag)，从而形成JSP文件(*.jsp)。用JSP开发的Web应用是跨平台的，即能在Linux下运行，也能在其他操作系统上运行。

JSP技术使用Java编程语言编写类XML的tags和scriptlets，来封装产生动态网页的处理逻辑。网页还能通过tags和scriptlets访问存在于服务端的资源的应用逻辑。JSP将网页逻辑与网页设计和显示分离，支持可重用的基于组件的设计，使基于Web的应用程序的开发变得迅速和容易。

Web服务器在遇到访问JSP网页的请求时，首先执行其中的程序段，然后将执行结果连同JSP文件中的HTML代码一起返回给客户。插入的Java程序段可以操作数据库、重新定向网页等，以实现建立动态网页所需要的功能。JSP与Java Servlet一样，是在服务器端执行的，通常返回该客户端的就是一个HTML文本，因此客户端只要有浏览器就能浏览。JSP的1.0规范的最后版本是1999年9月推出的，12月又推出了1.1规范。目前较新的是JSP1.2规范，JSP2.0规范的征求意见稿也已出台。JSP页面由HTML代码和嵌入其中的Java代码所组成。服务器在页面被客户端请求以后对这些Java代码进行处理，然

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