Java如何支持平臺無關(guān)性

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為什么Java要支持平臺無關(guān)性

眾所周知，Java是平臺無關(guān)的語言，那么Java為什么要支持平臺無關(guān)性，總結(jié)一下，有如下幾點

1. 支持多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。如今是一個互聯(lián)網(wǎng)的時代，網(wǎng)絡(luò)將各種各樣的計算機和設(shè)備連接起來，比如網(wǎng)絡(luò)連接了windows的PC機，UNIX工作站等等。為了保證程序能夠不加任何修改運行于網(wǎng)絡(luò)上的任何計算機，而不管計算機是什么種類，什么平臺，這樣就極大減輕了系統(tǒng)管理員的工作。尤其是程序是通過網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進行部署的。

2. 支持網(wǎng)絡(luò)化嵌入式設(shè)備。目前工作場所中存在各種各樣的嵌入式設(shè)備，比如打印機，掃描儀，傳真機等。他們往往通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，甚至在家庭網(wǎng)絡(luò)和汽車內(nèi)部也存在這樣那樣的嵌入式設(shè)備 。Java的平臺無關(guān)性可以簡化這樣的系統(tǒng)管理任務(wù)。無論是哪個網(wǎng)絡(luò)的管理員，它只需關(guān)注程序本身即可。此外添加一臺新設(shè)備，可以立即被其他設(shè)備訪問到，也可以訪問其他設(shè)備。這都是平臺無關(guān)性帶來的好處。

3. 減少開發(fā)者部署程序的成本和時間。

對于開發(fā)者而言， Java平臺無關(guān)的能力給予網(wǎng)絡(luò)一個同構(gòu)的運行環(huán)境，使得分布式系統(tǒng)可以圍繞著“網(wǎng)絡(luò)移動對象”開構(gòu)建。比如對象序列化，RMI, Jini就是利用平臺無關(guān)性。把面向?qū)ο缶幊虖奶摂M機帶到了網(wǎng)絡(luò)上。

Java如何支持平臺無關(guān)性

Java從四個方面支持了平臺無關(guān)性

1. 最主要的是Java平臺本身。Java平臺扮演Java程序和所在的硬件與操作系統(tǒng)之間的緩沖角色。這樣Java程序只需要與Java平臺打交道，而不用管具體的操作系統(tǒng)。

2. Java語言保證了基本數(shù)據(jù)類型的值域和行為都是由語言自己定義的。而C/C++中，基本數(shù)據(jù)類是由它的占位寬度決定的，占位寬度由所在平臺決定的。不同平臺編譯同一個C++程序會出現(xiàn)不同的行為。通過保證基本數(shù)據(jù)類型在所有平臺的一致性，Java語言為平臺無關(guān)性提供強有力的支持。

3. Java class文件。Java程序最終會被編譯成二進制class文件。class文件可以在任何平臺創(chuàng)建，也可以被任何平臺的Java虛擬機裝載運行。它的格式有著嚴格的定義，是平臺無關(guān)的。

4. 可伸縮性。Sun通過改變API的方式得到三個基礎(chǔ)API集合，表現(xiàn)為Java平臺不同的伸縮性：J2EE,J2SE,J2ME。

影響Java平臺無關(guān)性的因素

1. Java平臺的部署。運行Java程序之前，必須要部署好Java平臺。

2. Java平臺的版本。Sun公司提供了不同的API集合，有標準版，擴展版等等。此外API本身也面臨著改動，一些API被認為是過期的，一些API甚至不向下兼容，因此我們需要選擇合適的Java平臺版本支持程序開發(fā)。

3. 本地方法。當編寫一個平臺獨立的Java程序時候，最重要的原則是：不要直接或間接調(diào)用不屬于Java API的本地方法。調(diào)用Java API以外的本地方法使得程序平臺相關(guān)。一般而言，本地方法在三種情況適用：使用底層主機平臺的特性，而Java API無法訪問；為了訪問老系統(tǒng)或者使用現(xiàn)有的庫，但是這個系統(tǒng)或庫不是Java編寫的；為了加快程序性能，將時間敏感代碼用本地方法實現(xiàn)。因此當必須使用本地方法，而且支持多種平臺運行，必須將本地方法移植到所有需要的平臺上。因此編寫平臺獨立的Java程序做主要的目的就是完全禁止本地方法，通過Java API和主機交互。

4. 非標準運行時庫。所謂平臺無關(guān)性，一種解釋是你調(diào)用的方法是否在任何地方都已經(jīng)實現(xiàn)。本地方法顧名思義，就是只是在本地實現(xiàn)了，所以無法保證平臺無關(guān)。而Java API在如windows, Solaris等操作系統(tǒng)上的實現(xiàn)上使用了本地方法訪問主機，即保證了平臺無關(guān)。

5. 對虛擬機的依賴。虛擬機可以由不同開發(fā)商開發(fā)，但是必須滿足如下兩條原則：不要依賴及時終結(jié)(finalization)保證程序的正確性，因為特定程序中對象可能在不同的時間被垃圾收集；不要依賴線程的優(yōu)先級來保證程序的正確性。因為一些虛擬機可以實現(xiàn)優(yōu)先級高線程優(yōu)先運行，一些虛擬機不能保證這一點。

6. 對用戶界面依賴，AWT庫提供基本的用戶界面，這些組件被映射成每個平臺上的本地組件，而Swing庫為用戶提供更高級的組件，但并沒有被映射為本地組件。

實現(xiàn)平臺無關(guān)的7大步驟

1. 選擇程序運行的主機和設(shè)備集合（目標宿主機）

2. 在目標宿主機中選擇Java平臺版本。

3. 對于每個目標宿主機，選擇程序?qū)⒁\行的Java平臺實現(xiàn)（目標運行時環(huán)境）。

4. 編寫程序，調(diào)用Java API標準運行庫（不調(diào)用本地方法，或者專門開發(fā)商專門調(diào)用本地方法的庫）

5. 編寫程序，不依賴于垃圾收集器收集垃圾時間，不依賴線程的優(yōu)先級

6. 努力設(shè)計用戶界面，在所有的目標宿主機都能正常工作

7. 在所有目標運行時環(huán)境和所有目標宿主機進行測試

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