㈠ java軟體工程師的發展路徑
Java軟體工程師的未來發展方向大致分為兩類:
一是成為管理人員,例如產品研發經理,技術經理,項目經理等;
二是繼續他的技術工作之路,成為高級軟體工程師、需求工程師等。 Java語言是一個面向對象的。Java語言提供類、介面和繼承等原語,為了簡單起見,只支持類之間的單繼承,但支持介面之間的多繼承,並支持類與介面之間的實現機制(關鍵字為implements)。Java語言全面支持動態綁定,而C++ 語言只對虛函數使用動態綁定。總之,Java語言是一個純的面向對象程序設計語言。
Java語言是分布式的。Java語言支持Internet應用的開發,在基本的Java應用編程介面中有一個網路應用編程介面(java net),它提供了用於網路應用編程的類庫,包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI(遠程方法激活)機制也是開發分布式應用的重要手段。
Java語言是健壯的。Java的強類型機制、異常處理、廢料的自動收集等是Java程序健壯性的重要保證。對指針的丟棄是Java的明智選擇。Java的安全檢查機制使得Java更具健壯性。
Java語言是安全的。Java通常被用在網路環境中,為此,Java提供了一個安全機制以防惡意代碼的攻擊。除了Java語言具有的許多安全特性以外,Java對通過網路下載的類具有一個安全防範機制(類ClassLoader),如分配不同的名字空間以防替代本地的同名類、位元組代碼檢查,並提供安全管理機制(類SecurityManager)讓Java應用設置安全哨兵。
Java語言是體系結構中立的。Java程序(後綴為java的文件)在Java平台上被編譯為體系結構中立的位元組碼格式(後綴為class的文件),然後可以在實現這個Java平台的任何系統中運行。這種途徑適合於異構的網路環境和軟體的分發。
Java語言是可移植的。這種可移植性來源於體系結構中立性,另外,Java還嚴格規定了各個基本數據類型的長度。Java系統本身也具有很強的可移植性,Java編譯器是用Java實現的,Java的運行環境是用ANSI C實現的。
Java語言是編譯解釋型的。如前所述,Java程序在Java平台上被編譯為位元組碼格式,然後可以在實現這個Java平台的任何系統中運行。在運行時,Java平台中的Java解釋器對這些位元組碼進行解釋執行,執行過程中需要的類在聯接階段被載入到運行環境中。
Java是高性能的。與那些解釋型的高級腳本語言相比,Java的確是高性能的。事實上,隨著JIT(Just-In-Time)編譯器技術的發展,Java的運行速度可以和優化過的本地代碼相媲美。
Java語言是多線程的。在Java語言中,線程是一種特殊的對象,它必須由Thread類或其子(孫)類來創建。通常有兩種方法來創建線程:其一,使用型構為Thread(Runnable) 的構造子將一個實現了Runnable介面的對象包裝成一個線程,其二,從Thread類派生出子類並重寫run方法,使用該子類創建的對象即為線程。值得注意的是Thread類已經實現了Runnable介面,因此,任何一個線程均有它的run方法,而run方法中包含了線程所要運行的代碼。線程的活動由一組方法來控制。Java語言支持多個線程的同時執行,並提供多線程之間的同步機制(關鍵字為synchronized)。
Java語言是動態的。Java語言的設計目標之一是適應於動態變化的環境。Java程序需要的類能夠動態地被載入到運行環境,也可以通過網路來載入所需要的類。這也有利於軟體的升級。另外,Java中的類有一個運行時刻的表示,能進行運行時刻的類型檢查。Java語言的優良特性使得Java應用具有無比的健壯性和可靠性,這也減少了應用系統的維護費用。Java對對象技術的全面支持和Java平台內嵌的API能縮短應用系統的開發時間並降低成本。Java的編譯一次,到處可運行的特性使得它能夠提供一個隨處可用的開放結構和在多平台之間傳遞信息的低成本方式。特別是Java企業應用編程介面(Java Enterprise APIs)為企業計算及電子商務應用系統提供了有關技術和豐富的類庫。
和C/C++的差異熟悉C語言和C++語言的讀者一定想搞清楚這個問題,實際上,Java確實是從C語言和C++語言繼承了許多成份,甚至可以將Java看成是類C語言發展和衍生的產物。比如Java語言的變數聲明,操作符形式,參數傳遞,流程式控制制等方面和C語言,C++語言完全相同.盡管如此,Java和C語言,C++語言又有許多差別,主要表現在如下幾個方面:
(1) Java中對內存的分配是動態的,它採用面向對象的機制,採用運算符new為每個對象分配內存空間,而且,實際內存還會隨程序運行情況而改變。程序運行中 Java系統自動對內存進行掃描,對長期不用的空間作為」垃圾」進行收集,使得系統資源得到更充分地利用.按照這種機制,程序員不必關注內存管理問題,這使Java程序的編寫變得簡單明了,並且避免了由於內存管理方面的差錯而導致系統出問題。而C語言通過malloc()和free()這兩個庫函數來分別實現分配內存和釋放內存空間的,C++語言中則通過運算符new和delete來分配和釋放內存。在C和C++這種機制中,程序員必須非常仔細地處理內存的使用問題。一方面,如果對己釋放的內存再作釋放或者對未曾分配的內存作釋放,都會造成死機;而另一方面,如果對長期不用的或不再使用的內存不釋放,則會浪費系統資源,甚至因此造成資源枯竭。
(2) Java不在所有類之外定義全局變數,而是在某個類中定義一種公用靜態的變數來完成全局變數的功能。 (3) Java不用goto語句,而是用try-catch-finally異常處理語句來代替goto語句處理出錯的功能。(4) Java不支持頭文件,而C和C++語言中都用頭文件來定義類的原型,全局變數,庫函數等,這種採用頭文件的結構使得系統的運行維護相當繁雜。
(5) Java不支持宏定義,而是使用關鍵字final來定義常量,在C++中則採用宏定義來實現常量定義,這不利於程序的可讀性。
(6) Java對每種數據類型都分配固定長度。比如,在Java中,int類型總是32位的,而在C和C++中,對於不同的平台,同一個數據類型分配不同的位元組數,同樣是int類型,在PC機中為二位元組即16位,而在VAX-11中,則為32位.這使得C語言造成不可移植性,而Java則具有跨平台性(平台無關性)。
(7) 類型轉換不同。在C和C++中,可通過指針進行任意的類型轉換,常常帶來不安全性,而在Java中,運行時系統對對象的處理要進行類型相容性檢查,以防止不安全的轉換。
(8) 結構和聯合的處理。在C和C++中,結構和聯合的所有成員均為公有,這就帶來了安全性問題,而在Java中根本就不包含結構和聯合,所有的內容都封裝在類裡面。
(9) Java不再使用指針。指針是C和C++中最靈活,也最容易產生錯誤的數據類型.由指針所進行的內存地址操作常會造成不可預知的錯誤,同時通過指針對某個內存地址進行顯式類型轉換後,可以訪問一個C++中的私有成員,從而破壞安全性。而Java對指針進行完全地控制,程序員不能直接進行任何指針操作。
(10)避免平台依賴。Java語言編寫的類庫可以在其它平台的Java應用程序中使用,而不像C++語言必須依賴於Windows平台。
(11)在B/S開發方面,Java要遠遠優於C++。 自從sun被甲骨文收購以後,Java的發展前景就變得撲朔迷離起來,很多程序開發者都感到很迷惑。2010年4月9日,被稱為Java之父的JamesGosling又在個人博客上宣布離開Oracle,這一事件更為Java的前景增加了一層迷霧。但是在進入5月份之後,一切開始變得明朗起來。首先是Oracle在Java的後續支持方面,宣布了一系列關於Java的相關計劃。然後是Java之父JamesGosling繼聲明Java不會死去之後又盛贊Oracle對Java所做的貢獻。在Oracle的活動發布網站上,連續發布了多個關於Java的推廣活動。
版本簡介
2010年5月12日,Oracle主要產品負責人DaveHofert將大談對JavaSE商業應用的改進和革新。根據宣傳資料,在這次演講中,DaveHofert將提到以下問題:
商業版與社區版本之間平台支持的差異。
如何獲得專家幫助,以幫助企業增強其Java應用。
對於舊版本的安全修補問題。
可使用的發布工具和更新。
2010年6月18、19、20、27日,將分別在赫爾辛基、斯圖加特、布達佩斯、倫敦舉行Oracle、Sun專家與用戶見面會,在見面會上與用戶一起探討Java的發展路線。主要討論的問題包括Oracle將如何繼續投資和改進Java技術,並且還會向用戶通報JavaSE、JavaME專家團隊的最新消息、JavaFX和JDK7最新的消息,以及OracleBerkeley DB的相關信息。
2010年5月3日,已經離開Oracle近一個月的Java之父JamesGosling在他的博客上表達了對NetBeans 6.9 和 FX1.3發布的關心。這兩個項目最新版本的發布,可以證明Oracle已經開始兌現當初的承諾。JamesGosling在其早期的博客中,也透露了不會放棄Java事業,只是需要解決一些與Oracle之間的法律問題。
這一切跡象表明,Oracle絕對不會輕易放棄Java這塊巨大的蛋糕,並且Oracle也開始逐漸學會了對開源社區的尊重。首先在JDK的商業版本方面,Oracle將會繼續深入挖掘Java的商業利益,與其固有產品進行更深入的整合。在社區版本方面,Oracle將與Java開發者一起探討和研發Java的技術。這里需要特別提到的一個產品是OracleBerkeleyDB,該產品是Oracle一直支持的一個開源非關系資料庫產品,在NOSQL大行其道的今天,如果Oracle能夠將BerkeleyDB與Java進行深入整合,將會為Java帶來更多的活力和生命。從JamesGosling的表現來看,他似乎與Oracle之間已經達成某種諒解,並且有進一步合作的可能性。
java發展
Java在日新月異的IT技術領域內不算年輕,在過去的十幾年中,Java曾憑借開放和跨平台等特性、藉助互聯網蓬勃發展的東風,改變了C/C++稱霸天下的局面,形成Java、C、C++三足鼎立的格局。特別是Java在編程語言排名榜上獨占鰲頭長達10年之久,並幫助Sun奠定了其在IT技術和開源領域的地位,都說明Java在開發領域中的重要性。
在未來發展方向上,Java在Web、移動設備以及雲計算方面前景非常廣闊。雖然面對來自網路的類似於Ruby on Rails這樣編程平台的挑戰,Java依然還是事實上的企業Web開發標准。在Java對新開發者吸引力方面,這么多年以來,Java一直都在面對那些不成熟的,基於腳本的程序語言的挑戰。比如PHP和Ruby,雖然經過多年努力,但是並沒有看到他們相具有比Java更強的競爭力。另一方面,隨著雲計算以及移動領域的擴張,更多的企業在考慮將其應用部署在Java平台上,無論是本地主機,公共雲,Java都是目前最合適的選擇。
事實上Java技術的開放性、安全性和龐大的社會已有資源,以及其跨平台性,即「編寫一次,到處運行」的特點,也使Java技術成為智能手機軟體平台的事實標准。採用Java技術後,編寫應用程序和提供服務的人就不必關心接受其服務的手機採用的是什麼操作系統和晶元,只要按照Java的要求去寫程序就好了;同樣,生產手機的廠商也不必顧慮將來誰來提供增值服務。同時在Oracle的技術投資擔保下,Java也將是企業在雲應用方面迴避微軟平台、在移動應用方面迴避蘋果公司的一個最佳選擇。比如VMware就宣布了一個稱為VMforce的服務,該服務將在雲計算機中布置Java應用,Google應用引擎也將一如既往的支持Java。他們都是微軟提供的,基於.Net和開源PHP語言基礎上的Azure雲平台的競爭對手。此外,進軍傳統的桌面應用仍是Java未來一個努力的方向之一。
JAVA作為主流的商業應用的語言在3G、物聯網時代下煥發出新的生機!
在互聯網時代,JAVA語言已經是使用最廣泛的伺服器端語言。隨著3G、互聯網時代的到來,JAVA語言並不會「過時」,相反,JAVA語言會在新的業務領域有著更輝煌的發展前景。
3G、互聯網的發展不僅僅帶動了「智能手機製造業」、「電信運營業」、「RFID產業」、「嵌入式設備」等硬體或系統軟體行業的發展;更重要的是:3G、互聯網開創了更多、更新的商業領域應用,而這些領域的核心編程語言仍然是JAVA!
在TTS4.0 課程體系中的基於智能手機平台的「航空公司移動服務門戶」項目和基於全球定位、實時訂單跟蹤、RFID倉儲管理等諸多互聯網新技術的「新一代物流管理系統」都是這些新商業應用領域的典型代表。
未來趨勢
對Java來說,2010年是不平凡的一年,從Oracle在年初完成對Sun的收購,使大家對Java的未來充滿了關注,而12月份在北京進行的JavaOne大會,可以說是Oracle在收購Sun之後的第一次正式大會,大家可以從 JavaOne上更多了解了Java未來的發展。而2011年,將成為Java新的開始。
Java走過了它15年的歷程,在日新月異的IT技術領域不算年輕,但它一直沒有停下變革、創新的腳步。Java已經不單單是一種計算機語言,很多情況下,我們稱它是一個平台,一個社區。下面從Java SE、Java EE、Java ME、JavaFX幾個方面,展望Java技術在2011年的發展。
Java SE
從Oracle公布的Java未來戰略我們可以看到,Oracle目標是加強和繼續擴大Java在新領域的應用,並將Java平台納入新的部署架構,加大對 Java社區的投資,允許社區更多地參與。開發人員比較關注的Java SE 7將會在2011年夏天就緒,其中JCP已經批准了JSR 334、JSR 335、JSR 336和JSR 337等,支持改進Java語言和API規范,比如switch in string、multi-catch、泛型實例創建中的precise rethrow、Lambda表達式(閉包)等。而Java SE 8也將在SE 7發布之後的一年到一年半的時間就緒。
模塊化的VM:可以將VM拆分成小塊由應用程序使用,並按需推向Internet,這樣的結果是Java應用程序的啟動時間更短了,當VM不在目標機器上時,下載的時間也更短了。
額外的語言支持:Java平台支持用不同語言編寫的應用程序,未來將會添加更多的語言支持,當然也包括對動態語言的支持,這就是所謂的達芬奇機或多語言虛擬機,請參考JSR-292。
增強的多核支持:需要藉助工具、庫和內置設施幫助新的和現有的Java應用程序更有效地利用多核硬體的優勢,Java的線程模型可以輕松地創建並行執行任務的線程,但你如何將一個單一的任務拆分成多片進行並行執行呢?
其它改進包括持續的性能改進,以及許多語言方面的增強,包括增加的閉包,在switch語句中對Strings的支持,以及多塊異常捕獲,閉包是一個有爭議的功能,它是通過使用匿名的Java內部類實現的。
Java EE
Oracle長期以來一直都是Java的支持者,也是最大的JCP成員之一,10多年前就開始參與Java EE規范的編制,因此對Oracle成為Java中間件市場的大鱷不應該感到意外。
Java EE展望
模塊化,開發標准:Java EE 6通過配置文件(Profile)定義實現了模塊化Java EE,允許廠商根據特定需求創建更小的Java EE堆棧子集,解決成本和Java EE使用復雜問題。通過模塊化設計和定義標准,有助於簡化Java EE,讓它的應用領域更廣泛。
Java EE 6規定了兩種配置文件:Web配置文件(Servlet,JSP和JSF)和Java EE企業配置文件。顯然還可以定義更多的配置文件種類,例如,為支持會話初始化協議(SIP)定義電信伺服器配置文件。
UI和RIA:HTML仍然是Java EE應用程序隱含的UI協議,通常有Java Servlet,JSP和JSF生成,考慮到生產的Web頁面是靜態的,可以使用Ajax技術,不過它已經超出了Java EE的范疇。
雖然Oracle沒有明確這方面的具體計劃,但未來Java EE和JavaFX集成時將會解決Ajax問題。
Java ME
作為 Oracle 首選的移動環境的 Java,這個堆棧未來默認的呈現方式將會是 HTML, CSS 和 Javascript。Java ME 將包含 WebKit 引擎,JavaScript. 引擎,和 Java/JavaScript. 橋,換言之,未來運行新版 Java ME 的手機,將能夠訪問瀏覽器以外的 Web 服務,而不會有任何性能問題。這些引擎將直接插入 Java ME虛擬機和插入 Java FX。
Oracle 的 Java ME 引擎,將利用當代圖形硬體加速器所擅長的(60 frames/秒)二維和三維渲染(在 Windows 環境下,微軟的 Direct X,還有 OpenGL 或未來「更好」的技術)。 Java ME 將會針對 ARM7 和 ARM9晶元組進行優化,包括 Broadcom,三星,NEC,德州儀器,以及其他取得授權的手機部件製造商,還將內置充分利用手機裝置的支付,通話,和定位等功能的 API。
JavaFX
隨著 JavaFX 和 Java 的整合,並運行於 JVM 之上,它的富媒體處理及二維和三維渲染功能,也將能提供給任何在 JVM 上運行的其他編程語言,這意味著,例如 Groovy, Scala 和 JRuby 等也都能用來整合 JavaFX 的能力。
JavaFX展望:
基於可視化組件創建一個設計範式
為JavaFX應用程序創建一個豐富的UI擴展庫
提升所有平台的JavaFX性能
增強跨設備移植JavaFX應用程序的能力
與Java,JavaScript和HTML 5無縫集成
支持新興設備和UI範式(如多點觸摸)
㈡ 編譯原理
編譯原理是計算機專業的一門重要專業課,旨在介紹編譯程序構造的一般原理和基本方法。內容包括語言和文法、詞法分析、語法分析、語法制導翻譯、中間代碼生成、存儲管理、代碼優化和目標代碼生成。 編譯原理是計算機專業設置的一門重要的專業課程。編譯原理課程是計算機相關專業學生的必修課程和高等學校培養計算機專業人才的基礎及核心課程,同時也是計算機專業課程中最難及最挑戰學習能力的課程之一。編譯原理課程內容主要是原理性質,高度抽象[1]。
中文名
編譯原理[1]
外文名
Compilers: Principles, Techniques, and Tools[1]
領域
計算機專業的一門重要專業課[1]
快速
導航
編譯器
編譯原理課程
編譯技術的發展
編譯的基本流程
編譯過程概述
基本概念
編譯原理即是對高級程序語言進行翻譯的一門科學技術, 我們都知道計算機程序由程序語言編寫而成, 在早期計算機程序語言發展較為緩慢, 因為計算機存儲的數據和執行的程序都是由0、1代碼組合而成的, 那麼在早期程序員編寫計算機程序時必須十分了解計算機的底層指令代碼通過將這些微程序指令組合排列從而完成一個特定功能的程序, 這就對程序員的要求非常高了。人們一直在研究如何如何高效的開發計算機程序, 使編程的門檻降低。[2]
編譯器
C語言編譯器是一種現代化的設備, 其需要藉助計算機編譯程序, C語言編譯器的設計是一項專業性比較強的工作, 設計人員需要考慮計算機程序繁瑣的設計流程, 還要考慮計算機用戶的需求。計算機的種類在不斷增加, 所以, 在對C語言編譯器進行設計時, 一定要增加其適用性。C語言具有較強的處理能力, 其屬於結構化語言, 而且在計算機系統維護中應用比較多, C語言具有高效率的優點, 在其不同類型的計算機中應用比較多。[3]
C語言編譯器前端設計
編譯過程一般是在計算機系統中實現的, 是將源代碼轉化為計算機通用語言的過程。編譯器中包含入口點的地址、名稱以及機器代碼。編譯器是計算機程序中應用比較多的工具, 在對編譯器進行前端設計時, 一定要充分考慮影響因素, 還要對詞法、語法、語義進行分析。[3]
1 詞法分析[3]
詞法分析是編譯器前端設計的基礎階段, 在這一階段, 編譯器會根據設定的語法規則, 對源程序進行標記, 在標記的過程中, 每一處記號都代表著一類單詞, 在做記號的過程中, 主要有標識符、關鍵字、特殊符號等類型, 編譯器中包含詞法分析器、輸入源程序、輸出識別記號符, 利用這些功能可以將字型大小轉化為熟悉的單詞。[3]
2 語法分析[3]
語法分析是指利用設定的語法規則, 對記號中的結構進行標識, 這包括句子、短語等方式, 在標識的過程中, 可以形成特殊的結構語法樹。語法分析對編譯器功能的發揮有著重要影響, 在設計的過程中, 一定要保證標識的准確性。[3]
3 語義分析[3]
語義分析也需要藉助語法規則, 在對語法單元的靜態語義進行檢查時, 要保證語法規則設定的准確性。在對詞法或者語法進行轉化時, 一定要保證語法結構設置的合法性。在對語法、詞法進行檢查時, 語法結構設定不合理, 則會出現編譯錯誤的問題。前端設計對精確性要求比較好, 設計人員能夠要做好校對工作, 這會影響到編譯的准確性, 如果前端設計存在失誤, 則會影響C語言編譯的效果。[3]
㈢ 關於java
Java的Sun Microsystems的Java編程語言介紹了1995年5月(以下簡稱為Java語言)和Java平台的總稱的。 HotJava瀏覽器(Java實現支持Java小程序)Java的魅力:跨平台,動態的Web,Internet計算。從那時起,Java被廣泛接受和推廣網路的快速發展,常用的瀏覽器現在支持Java applets。另一方面,Java技術是不斷更新的。
Java平台的Java虛擬機(Java虛擬機)和Java應用程序編程介面(應用程序編程介面,或API)構成。獨立的操作系統提供一個標准介面,可分為用於Java應用程序的Java應用程序編程介面的基本部分和擴展。 Java應用程序可以運行在Java平台上安裝的硬體或操作系統平台。現在Java平台已經嵌入在幾乎所有的操作系統。因此,Java程序可以只編譯一次,並可以運行在不同的系統。 Java應用編程介面已經發展從1.1倍版本到1.2版本。 Java平台基於Java1.4,最近版本為Java1.7。
Java是分為三個系統JavaSE中(Java2平台標准版(32位x86)的Java平台,標准版),JavaEE伺服器(Java 2平台企業版Java平台,企業版),和JavaME(Java 2平台Micro版平台的Java微型版)。
2009年的甲骨文(Oracle)宣布收購的太陽。
[編輯本段] JAVA的名字起源
一天,幾個Java組的成員正在討論如何命名這個新的語言,他們是爪哇(Java)的咖啡館喝著咖啡,稱為Java這項建議已得到別人的想法,Java名稱的傳播。沒有去看看原來的Sun Java徽標認為,現在看,這不就是一杯熱氣騰騰的咖啡嗎?
[編輯本段] Java語言特性
Java是一個簡單的,面向對象的,分布式的,解釋了安全,可靠的結構中立的,可移植的,高性能的多線程的動態語言。
當SUN的Java語言於1995年推出後,眼中的世界是神奇的語言吸引。 Java中到底有什麼神奇的?
Java語言其實出生於1991年,最初稱為OAK語言,SUN公司為一些消費性電子產品和通用設計環境。他們最初的目的只是為了開發一種獨立於平台的軟體技術,可以說是未知的,它幾乎夭折,並在網路出現之前,OAK。然而,互聯網的出現改變了OAK的命運。
的Java來臨之前,在互聯網上的信息內容都是一些無聊的剛性HTML文件。這是針對那些痴迷的WEB瀏覽器的人簡直是無法忍受的。他們迫切希望看到的網路互動內容開發創建一個類,不需要考慮硬體和軟體平台,可以執行應用程序的WEB是非常可取的,當然,這些程序也有一個很大的安全。對於用戶來說,這樣的要求,傳統的編程語言是無能為力的。 SUN的工程師敏銳地認識到,從1994年起,他們開始OAK在WEB和HotJava的第一個版本所採用的技術。 SUN 1995年正式推出的Java的名義,幾乎所有的Web開發人員心中感嘆:哦,這正是我想要的!因此,Java已經成為一顆耀眼的明星,丑小鴨變成白天鵝的整個事情。
[編輯本段] Java的主要特點
Java語言是簡單的。 Java語言的語法與C語言和C + +語言很接近大多數程序員很容易學習和使用Java。另一方面,Java已經丟棄了C + +中很少使用,這是很難理解的,令人困惑的功能,比如操作符重載,多繼承,自動投。特別是,Java語言不使用指針,並提供了自動的廢料收集,這樣程序員就不必擔心內存管理。
2,Java語言是一種面向對象的。 Java語言的類,介面和繼承原語,為了簡單起見,只支持類之間的單繼承,但支持介面之間的多重繼承,並支持實施機制之間的類和介面(關鍵字實現)。 Java語言全面支持動態綁定,而C + +虛函數使用動態綁定。總之,Java語言是一種純粹的面向對象編程語言。
3,Java語言是分布式的。 Java語言支持開發互聯網應用,在基本的Java應用程序編程介面,它提供了網路應用編程的類庫,包括URL,URL連接,套接字,ServerSocket的網路應用程序編程介面(java.net)。 Java的RMI(遠程方法激活)機制是開發分布式應用程序的重要手段。
4,Java語言是健壯的。 Java的強類型,異常處理,自動垃圾收集的Java程序健壯性的重要保證。指針下降的Java明智的選擇。 Java的安全檢查機制使得Java更強的魯棒性。
5,Java語言是安全的。 Java是經常被用來在網路環境中,Java提供了一個安全機制,以防止惡意代碼的攻擊。除了許多Java語言的安全功能,通過網路下載Java類的安全機制(類載入器)分配一個不同的名稱空間,以防止其他本地類相同的名稱,位元組代碼檢查,並提供安全管理機制(類SecurityManager的)允許Java應用程序設置安全哨兵。
6,Java語言是體系結構中立的。 Java程序(後綴為java文件)被編譯Java平台的體系結構中立的位元組碼格式的(類文件後綴),然後你就可以在Java平台上運行的任何系統。這種方法適用於異構的網路環境和軟體分發。
7,Java語言是可移植的。這種可移植性體系結構中立此外,Java有嚴格的規定,每個基本數據類型的長度。 Java系統本身具有很強的可移植性,Java編譯器是用Java實現的,Java的運行時環境中實現ANSI C.
8,Java語言的解釋。正如前面提到的在Java平台上被編譯成位元組碼格式,然後可以運行在任何系統中的Java平台,Java程序。在運行時,Java平台,Java解釋器解釋執行這些位元組碼類實施過程中需要載入到操作系統環境的耦合階段。
9,Java是一種高性能。與解釋型的腳本語言相比,Java是確實是一個高性能。事實上,Java的運行速度,搭配-IN-TIME(JIT)編譯器技術的發展,越來越多的接近C + +。
10,Java語言是多線程的。線程是Java語言中的一種特殊的對象,它必須創建Thread類的子類(星期日)。通常有兩種方法創建一個線程:首先,使用形式的幾何結構,主題(可運行)構造函數將一個實現Runnable介面的對象包裝成一個線程,第二子類派生從Thread類並重寫run方法中,創建使用子類對象的線程。值得注意的是Thread類實現Runnable介面,因此,任何一個線程都有它的run方法,run方法包含的線程中運行的代碼。的線程的活動來控制由一組方法。 Java語言支持同時執行多個線程之間的同步機制的多線程(關鍵字為synchronized)。
11,Java語言是動態的。 Java語言的設計目標之一的是,適於在環境中的動態變化。類的Java程序需要動態載入的經營環境,但也通過網路來載入所需的類。這也有利於軟體的升級。此外,Java類的運行時類型檢查的運行時表示。
Java語言的優秀功能,使Java應用程序具有無與倫比的耐用性和可靠性,這也降低了應用系統的維護成本。 Java嵌入式對象技術和Java平台API的支持可以縮短應用開發時間並降低成本。 Java編譯,到處運行的特性使得它能夠提供一個開放的架構可在任何地方,和低成本的方式來傳遞信息之間的多平台。特別是Java企業應用編程介面(Java企業API)為企業計算及電子商務應用提供相關的技術和豐富的類庫。 [編輯本段] Java的相關技術
JDBC(Java資料庫連接)提供了一個統一的介面來連接各種關系資料庫,可提供統一的訪問各種關系資料庫,它由一組用JAVA語言編寫的類和介面。 JDBC標準的API,JDBC為工具/資料庫開發人員,你可以構建更高級的工具和介面,資料庫開發人員用純Java API來編寫資料庫應用程序,是一個商標名稱。
2,EJB(企業JavaBeans)可以讓開發人員能夠輕松地創建,部署和管理跨平台的基於組件的企業應用程序。
3,用於開發分布式Java應用程序的Java的Java遠程方法調用(RMI)。 Java對象,可以遠程Java虛擬機調用。在這種方式中,遠程方法激活可以發生在對等的兩端,也可以發生在客戶端和伺服器之間,只要這兩個應用程序都是用Java編寫的。
4,Java的Java介面定義語言IDL()提供CORBA(公共對象請求代理體系結構)的無縫互操作性。這使得Java可以集成異構的業務信息資源。
5,JNDI(Java命名和目錄介面)提供了一個統一的Java平台無縫連接。這個介面屏蔽了企業網路中使用的各種命名和目錄服務。
6,JMAPI(Java管理API)提供了一套豐富的對象和方法的異構網路系統,網路和服務管理的發展。
7,JMS(Java消息服務),提供企業簡訊服務,如可靠的消息隊列,發布和訂閱通信,以及推 - 拉(推/拉)技術。
8,JTS(Java事務服務)提供開放的標准訪問事務資源,包括事務處理應用程序,事務處理,管理和監測這些事務處理資源。
關注JavaBean,它是一個開放的標準的組件體系結構,它是獨立於平台,但使用Java語言的Java技術,。一個JavaBean,以滿足JavaBeans規范的Java類通常定義了一個現實世界的事物或概念。一個JavaBean屬性,方法和事件的主要特點。通常情況下,在一個開發環境,支持JavaBeans規范(如Sun的Java Studio和IBM的VisualAge for Java)中,您可以直觀地操作的JavaBean,也可以使用JavaBean構建一個新的JavaBean。 JavaBean的優勢在於Java的可攜性。現在,EJB(企業JavaBeans)的JavaBean概念擴展到Java伺服器端組件體系結構,這個模型支持多層的分布式對象應用程序。除了到JavaBean,一個典型的組件體系結構DCOM和CORBA,在這些組件的體系結構的深入討論超出了本書的范圍。
Java的
計算機科學課程列表
JNI(Java本地介面)Java本機介面。
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[Java開源J2EE框架Spring框架的Java開源項目]
Spring是一個解決方案,許多在J2EE開發功能強大的框架中的常見問題。 Spring提供了一個統一的管理業務對象的方法,並鼓勵他們養成良好的生活習慣注入介面編程,而不是編程的類型。 Spring框架的基礎是基於使用JavaBean屬性控制反轉容器。然而,這是完整的圖片只是其中的一部分:Spring IoC容器作為一個完成的建築關注所有架構層的完整解決方案是獨一無二的。 Spring提供了唯一的數據訪問抽象,包括簡單和有效率的JDBC框架,極大地提高了工作效率,並減少了出錯的可能性。 Spring的數據訪問架構還集成了Hibernate和其他O / R映射解決方案。 Spring還提供了一個唯一的事務管理抽象,它能夠在各種底層事務管理技術,例如JTA或者JDBC事務提供一個一致的編程模型。 Spring AOP框架提供了一個標準的Java語言,聲明式事務管理和其它企業服務 - 如果你需要 - 還能實現自己的方面的POJO。這個框架足夠強大,以使應用程序能夠拋開EJB的復雜性,同時享受關鍵服務和傳統EJB。 Spring還提供了集成和IoC容器強大而靈活的MVC Web框架。 [SpringIDE:Eclipse平台支持開發的一個插件。
WebWork的組件化和代碼重用【Java開源的Web框架]開發
WebWork是由OpenSymphony組織專門拉出MVC模式J2EE Web框架。 WebWork的最新版本是2.1,現在WebWork2.x的前身,里卡德奧伯格開發的WebWork的WebWork的已經被分成兩個項目Xwork1和webwork2的。 Xwork簡潔,靈活功能強大,它是一個標準的Command模式,並且完全從web層脫離出來。 XWork之上提供了很多核心功能:前端攔截器(Interceptor)運行時表單屬性驗證,類型轉換,強大的表達式語言(OGNL - 對象圖形標記語言)的IoC(控制反轉控制反轉)容器。在建立XWork的頂部webwork2的處理HTTP的響應和請求。 webwork2的使用的ServletDispatcher HTTP請求轉化為行動(業務層Action類)的映射會話(session)的應用范圍(應用程序),請求的請求參數映射。 webwork2的支持多視圖的視圖部分可以使用JSP,速度,FreeMarker的的,JasperReports,XML。在WebWork2.2增加了對AJAX的支持,這種支持是建立的基礎上的DWR與Dojo框架【EclipseWork:用於WebWork的一個Eclipse插件,幫助開發人員
的Struts【Java開源的Web框架]
Struts是一個基於J2EE平台的MVC框架,主要是採用Servlet和JSP技術。 Struts應用程序開發人員可以完全滿足需求,易於使用,靈活快速亂舞在過去的一年。 Struts的的Servlet,JSP,自定義標簽和信息資源(信息資源)整合到一個統一的框架,開發人員可以使用它的發展不再需要自己編碼實現全套MVC模式,極大的節約的時間,讓是Struts是一個非常不錯的應用框架。 StrutsIDE:對Struts協助開發一個Eclipse插件]
休眠[開放源碼的Java持久化框架]
Hibernate是一個開放源代碼的對象關系映射框架,它對JDBC進行非常輕量級的對象編程思維對象的封裝性,使任意的Java程序員可以使用它來操縱資料庫的。 Hibernate可以應用任何場合使用JDBC,無論是客戶端程序在Java實用程序也可以使用一個Servlet / JSP的Web應用程序中,最具革命性的,Hibernate可以取代CMP EJB的J2EE架構的應用程序來完成數據持久化的重要任務。 Hibernate在Eclipse平台的輔助開發工具:【使用Hibernate Synchronizer】【MiddlegenIDE
石英[Java的開源作業調度】
Quartz是OpenSymphony的開源組織在該領域的工作安排的一個開源項目,它可以與J2EE,J2SE應用程序相結合也可以單獨使用。 Quartz可以用來創建簡單或運行十,百,甚至是數以十萬計的就業機會,每天的日程是如此復雜。 Jobs可以做成標準的Java組件或EJBs。石英石英1.5.0的最新版本。
速度【Java開源模板引擎
Velocity是一個基於java的模板引擎(模板引擎)。它允許任何人僅僅簡單的使用模板語言模板語言來引用由java代碼定義的對象。速度應用於web開發時,界面設計和java程序開發人員同步開發遵循MVC架構的網站,也就是說,頁面設計人員可以專注於顯示的頁面,java程序開發人員關注業務邏輯編碼。速度java代碼從網頁中分離出來,便於長期維護的網站,同時也為我們在JSP和PHP提供了另一種解決方案。 Velocity的能力遠超過網路網站的發展在這方面,例如,它可以產生SQL和PostScript的,XML模板(模板),它也可以被用來作為一個獨立的工具,以產生源代碼和報告,或者作為其他系統的集成組零件。速度還提供了模板服務的汽輪機的web開發框架(模板服務)。速度+渦輪機提供一個模板服務,允許Web應用程序開發一個真正的MVC模型。 【VeloEclipse:發展速度的輔助插件Eclipse平台]
IBATIS [開放源碼的Java持久化框架
使用的iBatis提供的ORM機制,在人事方面,實現了業務邏輯,面對純Java對象,這一層通過Hibernate ORM而言基本相同的具體的數據操作,Hibernate會自動生成SQL語句,ibatis的要求開發者編寫具體的SQL語句。相對Hibernate的「全自動」ORM機制,ibatis的SQL開發的工作量和資料庫移植性上的讓步,系統設計提供了更大的自由空間。實現的有益補充,作為「全自動」ORM ibatis的外觀顯得特別有意義。
Compiere的ERP&CRM【Java開源的ERP和CRM系統
Compiere的ERP&CRM提供全面的解決方案,為全球小型和中小型企業,涵蓋所有領域,從客戶管理,供應鏈,財務,管理,支持多組織,多幣種,多會計模式,多成本,多語種,多稅收國際化的特徵。易於安裝,易於實施,易於使用。只需要幾個小時,你可以用采購 - 采購 - 發票 - 付款報價 - 訂單 - 發票 - 收款,產品定價,資產管理,客戶關系,供應商關系,員工關系,的運作分析功能強大的結果。
滾子Weblogger【Java開源Blog博客]
網路博客更復雜的設計,源代碼是一個很好的學習材料。它應該支持網路博客的功能,如:評論功能,所見即所得的HTML編輯器,引用,提供了頁面模板,RSS聚合的blogroll,管理,並提供了一個XML-RPC介面。
Eclipse的Java的開放源代碼開發工具]
Eclipse平台的開發框架,IBM捐贈給開放源代碼社區,不是因為它是著名的IBM聲稱-4千萬美元投資的發展,總數的資金,但如此巨大的投資,因為結果:一個成熟的,精心設計的,可擴展的體系結構。
的NetBeans【Java開源開發工具]
NetBeans IDE是一個軟體開發提供了免費,開源的集成開發環境。你可以得到所有的工具,你需要使用Java,C / C + +甚至是Ruby來創建專業的桌面應用程序,企業應用程序,web和移動應用程序。 IDE可以在多種平台上運行,包括Windows,Linux和Mac OS X中,和Solaris,這是非常易於安裝和易於使用的。
XPlanner【Java開源的項目管理
XPlanner一個基於Web的XP團隊計劃和跟蹤工具。 XP獨特的開發概念,如迭代,用戶故事,,XPlanner提供了相應的管理工具,XPlanner支持XP開發流程,並解決遇到的問題的使用XP想法的開發項目。 XPlanner特點包括:簡單的模型規劃,虛擬筆記卡(虛擬筆記卡)迭代的用戶故事和工作記錄的追蹤,未完成的故事會自動迭代,工作時間追蹤,生成團隊效率,個人考勤表,SOAP界面支持。
HSQLDB【Java開源DBMS資料庫
HSQLDB(高超聲速SQL)是一個純Java的關系資料庫的開發,並提供了一個JDBC驅動程序來訪問數據。支持ANSI-92標准SQL語法。而且他占的空間小。大約只有160K,快速的資料庫引擎。
Liferay的【Java的開源門戶和
代表一個完整的J2EE應用程序,使用Web,EJB以及JMS等技術,特別是在前面部分使用Struts框架技術的介面,XML-基於portlet配置文件可以自由動態擴展,使用Web服務來支持一些遠程訪問的信息,Apahce Lucene的全文搜索功能。
Jetspeed的?【Java開源的門戶門戶]
Jetspeed是一個開放源代碼的企業信息門戶(EIP)的實現,使用的技術是Java和XML。信息門戶的用戶可以使用瀏覽器,支持WAP協議的手機或其他設備訪問Jetspeed的架設。 Jetspeed的所扮演的角色的信息集中器,它可以把信息一起,很容易地提供給用戶。
的JOnAS【Java開源的J2EE伺服器]
的JOnAS是一個開放源代碼的J2EE實現的ObjectWeb協會開發。集成Tomcat或Jetty成為它的Web容器,以確保符合Servlet 2.3和JSP 1.2規范。 JOnAS伺服器的依賴,實現以下的Java API:JCA,JDBC,JTA,JMS,JMX,JNDI,JAAS,JavaMail的。
JFox3.0【Java開源的J2EE伺服器使用
JFox是一個開源的Java EE應用伺服器,致力於提供一個輕量級的Java EE應用伺服器,從3.0開始,JFox提供了一個支持模塊化MVC框架,以簡化EJB和Web應用程序的開發!如果您正在尋找一個簡單,重量輕,高效,全面的Java EE開發平台,JFox正是你需要的。
[編輯本段] Java的IDE
當今最流行的Eclipse,Myeclipse中,Jbuilder2008,Jdeveloper的,Netbeans的。 [編輯本段] Java「一書
Java編程思想(第4版)
:(美)埃克爾,陳薅怦翻譯
JAVA編程思想(第四版)出版社:機械工業出版社
出版日期:2007-6-1詞:版次:1頁數:880印刷時間:2007/06/01開本:印象:紙張:膠版紙ISBN:9,787,111,213,826包裝:平裝
關於作者
Bruce Eckel的是MindView公司的總裁,該公司提供的軟體,其客戶的咨詢和培訓。他的C + +標准委員會的投票成員之一,擁有應用物理學學士和計算機工程碩士學位。除了這本書外,他是一個「C + +編程思想」的人合作撰寫的「C + +編程思想,第2卷」(兩本書的英文影印版和中國版引入了由機械工業出版社出版)及其他著作。他已發表了150多篇論文,還經常參加世界各地的研討會並發表演講。
[編輯本段] Java版本歷史
Java語言誕生於1995年,
日,1996年,第一個JDK-JDK1.0出生的
1996年4月,10個最重要的操作系統供應商確認其產品中嵌入JAVA技術
1996年9月,約83,000 Web應用程序的JAVA技術,使
1997年2月18日一天,JDK1.1版本
1997年的JavaOne大會,參與者超過百萬人,創下了類似的全球規模的會議記錄
1997年,JavaDeveloperConnection社區成員超過10萬
1998年,JDK1.1被下載超過200萬次
在1998年,JAVA2企業平台發布
1999年,Sun發布了Java J2EE三個版本:標准版(J2SE),企業版(J2EE)和微型版(J2ME)
2000年5月8日,JDK1.3發布 /> 2000年5月29日,JDK1.4 2001年,諾基亞公司宣布,2003年將銷售100萬的Java功能的手機
2月2001年9月24日,2010年,J2EE1.3
2002年, 26日,J2SE1.4,因為Java的計算能力已顯著增加
9月30日,2004 18:00 PM,J2SE1.5發布,成為Java語言的發展歷史的又一個里程碑。要顯示版本的重要性,J2SE1.5更名為Java SE 5.0的
2005年JavaOne大會上,Sun公司公開Java SE 6中。在這一點上,各種版本的Java已經被重新命名為取消一個數字「2」:J2EE更名為Java EE,J2SE更名為更名為Java SE,J2ME的Java ME
2006年12月,Sun發布了JRE6目前JDK7.0 0.0
在研究和開發,有測試版的的 https://jdk7。 dev.java.net / 可下載
[編輯本段] Java的互聯網
我們知道,以前的WWW不僅可以發送文字和圖片,Java的互動式頁的的出現是一個偉大的革命。
的Java,設計不是互聯網,萬維網,它也可以被用來編寫獨立的應用程序。 Java是一種面向對象的語言,Java語言是C + +語言,所以我們必須掌握C + +編程語言,再學習Java語言是很容易的! Java程序需要編譯,它被放置在互聯網伺服器上,當用戶對伺服器的訪問,Java程序被下載到本地用戶的機器,解釋的瀏覽器中運行。實際上有兩種Java程序的Java應用程序是一個完整的程序,如Web瀏覽器。另一個Java應用程序運行在一個Web瀏覽器程序。
Java程序其瀏覽器Hotjava中,提供了一種方法,可以讓你的瀏覽器中運行的程序。您可以直接從您的瀏覽器來播放聲音,你可以播放動畫,Java的也可以告訴你如何處理與一個新的類型的文件瀏覽器的頁面。當我們能夠在2400波特線來傳輸視頻圖像,Hotjava中能夠顯示視頻。
[編輯本段] Java和電子商務
,電子商務是當今的一個熱門話題,傳統的編程語言,但是,不能做電子商務系統,電子商務程序代碼的基本要求:安全,可靠,做生意的世界各地,在不同的平台上運行的客戶機的要求。 Java的強大的安全性,平台無關的,獨立的硬體結構,用簡單的語言,面向對象,並在網路編程語言中占據無可比擬的優勢,成為電子商務系統的首選語言。
[編輯本段] Java的8個基本數據類型和它們的包裝類
int基本數據類型的包裝類的原始類型的份額
短短2個位元組的整數中的位元組數4個位元組
長8個位元組
浮子的4個位元組
雙人大床8個位元組
位元組位元組1個位元組
CHAR字元2個位元組
布爾布爾測試編譯環境
[編輯本段]第一個JAVA程序的HelloWorld
/ /文件名的HelloWorld.java
/ /聲明公共類一類
的HelloWorld { / /聲明一個方法
公共靜態無效的主要(字串[] args){/ /程序入口
/ /輸出
(「世界你好!); BR />}
}
/ /例子
包的文本;
類測試(
公共靜態無效的主要(字串[] args){...... />短D = 12,/ /短整型的
System.out.println(D); / / D
長,C = 144L; / /長整數添加L
系統通過out.println(C)/ /輸出
詮釋Z = 15; / /整數
System.out.println(Z)/ /輸出
字元E ='I 「/ /字元」
System.out.println(五);/ /輸出è
}
)
[編輯本段] Java新手入門是非常重要的一個一些基本的概念
[1] [2] [3]最後一類:為防止他人從你的類派生出新的類,它是不可擴展的。
動態調用比靜態調用花費的時間要長。
抽象類:規定一個或多個抽象方法的類本身必須定義為abstract。
案件:公共抽象的字元串getDescripition
Java的每一個類都是從Object類擴展。和
平等和對象類的toString方法。
等於用於測試一個對象是否與另一個對象是相等的。
的toString返回一個字元串,幾乎每一個類的對象將覆蓋此方法,以便返回當前狀態的正確表示。
(toString方法是一個很重要的方法)
泛型編程:所有的值?任何類型可以是同一對象類的變數,而不是。
數組列表:ArrayList的動態數組列表,是一個類庫,定義在java.uitl包可自動調節數組的大小。
類的類對象類的getClass方法返回一個類型的實例的類,它包含的主要方法的類會被載入在程序啟動時,虛擬機是所有他需要的類,每一個載入的類載入必須載入它需要的類。
㈣ 編譯原理的發展歷程
在20世紀40年代,由於馮·諾伊曼在存儲-程序計算機方面的先鋒作用,編寫一串代碼或程序已成必要,這樣計算機就可以執行所需的計算。開始時,這些程序都是用機器語言 (machine language )編寫的。機器語言就是表示機器實際操作的數字代碼,例如:
C7 06 0000 0002 表示在IBM PC 上使用的Intel 8x86處理器將數字2移至地址0 0 0 0 (16進制)的指令。
但編寫這樣的代碼是十分費時和乏味的,這種代碼形式很快就被匯編語言(assembly language )代替了。在匯編語言中,都是以符號形式給出指令和存儲地址的。例如,匯編語言指令 MOV X,2 就與前面的機器指令等價(假設符號存儲地址X是0 0 0 0 )。匯編程序(assembler )將匯編語言的符號代碼和存儲地址翻譯成與機器語言相對應的數字代碼。
匯編語言大大提高了編程的速度和准確度,人們至今仍在使用著它,在編碼需要極快的速度和極高的簡潔程度時尤為如此。但是,匯編語言也有許多缺點:編寫起來也不容易,閱讀和理解很難;而且匯編語言的編寫嚴格依賴於特定的機器,所以為一台計算機編寫的代碼在應用於另一台計算機時必須完全重寫。
發展編程技術的下一個重要步驟就是以一個更類似於數學定義或自然語言的簡潔形式來編寫程序的操作,它應與任何機器都無關,而且也可由一個程序翻譯為可執行的代碼。例如,前面的匯編語言代碼可以寫成一個簡潔的與機器無關的形式 x = 2。
在1954年至1957年期間,IBM的John Backus帶領的一個研究小組對FORTRAN語言及其編譯器的開發,使得上面的擔憂不必要了。但是,由於當時處理中所涉及到的大多數程序設計語言的翻譯並不為人所掌握,所以這個項目的成功也伴隨著巨大的辛勞。幾乎與此同時,人們也在開發著第一個編譯器, Noam Chomsky開始了他的自然語言結構的研究。他的發現最終使得編譯器結構異常簡單,甚至還帶有了一些自動化。Chomsky的研究導致了根據語言文法(grammar ,指定其結構的規則)的難易程度以及識別它們所需的演算法來為語言分類。正如現在所稱的-與喬姆斯基分類結構(Chomsky hierarchy )一樣-包括了文法的4個層次:0型、1型、2型和3型文法,且其中的每一個都是其前者的專門化。2型(或上下文無關文法(context-free grammar ))被證明是程序設計語言中最有用的,而且今天它已代表著程序設計語言結構的標准方式。
分析問題( parsing problem ,用於限定上下文無關語言的識別的有效演算法)的研究是在20世紀60年代和70年代,它相當完善地解決了這一問題, 現在它已是編譯理論的一個標准部分。它們與喬姆斯基的3型文法相對應。對它們的研究與喬姆斯基的研究幾乎同時開始,並且引出了表示程序設計語言的單詞(或稱為記號)的符號方式。
人們接著又深化了生成有效的目標代碼的方法,這就是最初的編譯器,它們被一直使用至今。人們通常將其誤稱為優化技術(optimization technique ),但因其從未真正地得到過被優化了的目標代碼而僅僅改進了它的有效性,因此實際上應稱作代碼改進技術(code improvement technique )。
這些程序最初被稱為編譯程序-編譯器,但更確切地應稱為分析程序生成器 (parser generator ),這是因為它們僅僅能夠自動處理編譯的一部分。這些程序中最著名的是 Yacc (yet another compiler- compiler),它是由Steve Johnson在1975年為Unix系統編寫的。
類似地,有窮自動機的研究也發展了另一種稱為掃描程序生成器 (scanner generator )的工具,Lex (與Yacc同時,由Mike Lesk為Unix系統開發的)是這其中的佼佼者。在20世紀70年代後期和80年代早期,大量的項目都關注於編譯器其他部分的生成自動化,這其中就包括代碼生成。這些嘗試並未取得多少成功,這大概是因為操作太復雜而人們又對其不甚了解。
編譯器設計最近的發展包括:首先,編譯器包括了更為復雜的演算法的應用程序,它用於推斷或簡化程序中的信息;這又與更為復雜的程序設計語言(可允許此類分析)的發展結合在一起。其中典型的有用於函數語言編譯的Hindle y - Milner類型檢查的統一演算法。
其次,編譯器已越來越成為基於窗口的交互開發環境(interactive development environment,IDE )的一部 分,它包括了編輯器、鏈接程序、調試程序以及項目管理程序。這樣的IDE的標准並沒有多少, 但是已沿著這一方向對標準的窗口環境進行開發了。
㈤ 編譯器的發展史
編譯器
編譯器,是將便於人編寫,閱讀,維護的高級計算機語言翻譯為計算機能識別,運行的低級機器語言的程序。編譯器將源程序(Source program)作為輸入,翻譯產生使用目標語言(Target language)的等價程序。源程序一般為高級語言(High-level language),如Pascal,C++等,而目標語言則是匯編語言或目標機器的目標代碼(Object code),有時也稱作機器代碼(Machine code)。
一個現代編譯器的主要工作流程如下:
源程序(source code)→預處理器(preprocessor)→編譯器(compiler)→匯編程序(assembler)→目標程序(object code)→連接器(鏈接器,Linker)→可執行程序(executables)
目錄 [隱藏]
1 工作原理
2 編譯器種類
3 預處理器(preprocessor)
4 編譯器前端(frontend)
5 編譯器後端(backend)
6 編譯語言與解釋語言對比
7 歷史
8 參見
工作原理
翻譯是從源代碼(通常為高級語言)到能直接被計算機或虛擬機執行的目標代碼(通常為低級語言或機器言)。然而,也存在從低級語言到高級語言的編譯器,這類編譯器中用來從由高級語言生成的低級語言代碼重新生成高級語言代碼的又被叫做反編譯器。也有從一種高級語言生成另一種高級語言的編譯器,或者生成一種需要進一步處理的的中間代碼的編譯器(又叫級聯)。
典型的編譯器輸出是由包含入口點的名字和地址以及外部調用(到不在這個目標文件中的函數調用)的機器代碼所組成的目標文件。一組目標文件,不必是同一編譯器產生,但使用的編譯器必需採用同樣的輸出格式,可以鏈接在一起並生成可以由用戶直接執行的可執行程序。
編譯器種類
編譯器可以生成用來在與編譯器本身所在的計算機和操作系統(平台)相同的環境下運行的目標代碼,這種編譯器又叫做「本地」編譯器。另外,編譯器也可以生成用來在其它平台上運行的目標代碼,這種編譯器又叫做交叉編譯器。交叉編譯器在生成新的硬體平台時非常有用。「源碼到源碼編譯器」是指用一種高級語言作為輸入,輸出也是高級語言的編譯器。例如: 自動並行化編譯器經常採用一種高級語言作為輸入,轉換其中的代碼,並用並行代碼注釋對它進行注釋(如OpenMP)或者用語言構造進行注釋(如FORTRAN的DOALL指令)。
預處理器(preprocessor)
作用是通過代入預定義等程序段將源程序補充完整。
編譯器前端(frontend)
前端主要負責解析(parse)輸入的源程序,由詞法分析器和語法分析器協同工作。詞法分析器負責把源程序中的『單詞』(Token)找出來,語法分析器把這些分散的單詞按預先定義好的語法組裝成有意義的表達式,語句 ,函數等等。 例如「a = b + c;」前端詞法分析器看到的是「a, =, b , +, c;」,語法分析器按定義的語法,先把他們組裝成表達式「b + c」,再組裝成「a = b + c」的語句。 前端還負責語義(semantic checking)的檢查,例如檢測參與運算的變數是否是同一類型的,簡單的錯誤處理。最終的結果常常是一個抽象的語法樹(abstract syntax tree,或 AST),這樣後端可以在此基礎上進一步優化,處理。
編譯器後端(backend)
編譯器後端主要負責分析,優化中間代碼(Intermediate representation)以及生成機器代碼(Code Generation)。
一般說來所有的編譯器分析,優化,變型都可以分成兩大類: 函數內(intraproceral)還是函數之間(interproceral)進行。很明顯,函數間的分析,優化更准確,但需要更長的時間來完成。
編譯器分析(compiler analysis)的對象是前端生成並傳遞過來的中間代碼,現代的優化型編譯器(optimizing compiler)常常用好幾種層次的中間代碼來表示程序,高層的中間代碼(high level IR)接近輸入的源程序的格式,與輸入語言相關(language dependent),包含更多的全局性的信息,和源程序的結構;中層的中間代碼(middle level IR)與輸入語言無關,低層的中間代碼(Low level IR)與機器語言類似。 不同的分析,優化發生在最適合的那一層中間代碼上。
常見的編譯分析有函數調用樹(call tree),控制流程圖(Control flow graph),以及在此基礎上的 變數定義-使用,使用-定義鏈(define-use/use-define or u-d/d-u chain),變數別名分析(alias analysis),指針分析(pointer analysis),數據依賴分析(data dependence analysis)等等。
上述的程序分析結果是編譯器優化(compiler optimization)和程序變形(compiler transformation)的前提條件。常見的優化和變新有:函數內嵌(inlining),無用代碼刪除(Dead code elimination),標准化循環結構(loop normalization),循環體展開(loop unrolling),循環體合並,分裂(loop fusion,loop fission),數組填充(array padding),等等。 優化和變形的目的是減少代碼的長度,提高內存(memory),緩存(cache)的使用率,減少讀寫磁碟,訪問網路數據的頻率。更高級的優化甚至可以把序列化的代碼(serial code)變成並行運算,多線程的代碼(parallelized,multi-threaded code)。
機器代碼的生成是優化變型後的中間代碼轉換成機器指令的過程。現代編譯器主要採用生成匯編代碼(assembly code)的策略,而不直接生成二進制的目標代碼(binary object code)。即使在代碼生成階段,高級編譯器仍然要做很多分析,優化,變形的工作。例如如何分配寄存器(register allocatioin),如何選擇合適的機器指令(instruction selection),如何合並幾句代碼成一句等等。
編譯語言與解釋語言對比
許多人將高級程序語言分為兩類: 編譯型語言 和 解釋型語言 。然而,實際上,這些語言中的大多數既可用編譯型實現也可用解釋型實現,分類實際上反映的是那種語言常見的實現方式。(但是,某些解釋型語言,很難用編譯型實現。比如那些允許 在線代碼更改 的解釋型語言。)
歷史
上世紀50年代,IBM的John Backus帶領一個研究小組對FORTRAN語言及其編譯器進行開發。但由於當時人們對編譯理論了解不多,開發工作變得既復雜又艱苦。與此同時,Noam Chomsky開始了他對自然語言結構的研究。他的發現最終使得編譯器的結構異常簡單,甚至還帶有了一些自動化。Chomsky的研究導致了根據語言文法的難易程度以及識別它們所需要的演算法來對語言分類。正如現在所稱的Chomsky架構(Chomsky Hierarchy),它包括了文法的四個層次:0型文法、1型文法、2型文法和3型文法,且其中的每一個都是其前者的特殊情況。2型文法(或上下文無關文法)被證明是程序設計語言中最有用的,而且今天它已代表著程序設計語言結構的標准方式。分析問題(parsing problem,用於上下文無關文法識別的有效演算法)的研究是在60年代和70年代,它相當完善的解決了這個問題。現在它已是編譯原理中的一個標准部分。
有限狀態自動機(Finite Automaton)和正則表達式(Regular Expression)同上下文無關文法緊密相關,它們與Chomsky的3型文法相對應。對它們的研究與Chomsky的研究幾乎同時開始,並且引出了表示程序設計語言的單詞的符號方式。
人們接著又深化了生成有效目標代碼的方法,這就是最初的編譯器,它們被一直使用至今。人們通常將其稱為優化技術(Optimization Technique),但因其從未真正地得到過被優化了的目標代碼而僅僅改進了它的有效性,因此實際上應稱作代碼改進技術(Code Improvement Technique)。
當分析問題變得好懂起來時,人們就在開發程序上花費了很大的功夫來研究這一部分的編譯器自動構造。這些程序最初被稱為編譯器的編譯器(Compiler-compiler),但更確切地應稱為分析程序生成器(Parser Generator),這是因為它們僅僅能夠自動處理編譯的一部分。這些程序中最著名的是Yacc(Yet Another Compiler-compiler),它是由Steve Johnson在1975年為Unix系統編寫的。類似的,有限狀態自動機的研究也發展了一種稱為掃描程序生成器(Scanner Generator)的工具,Lex(與Yacc同時,由Mike Lesk為Unix系統開發)是這其中的佼佼者。
在70年代後期和80年代早期,大量的項目都貫注於編譯器其它部分的生成自動化,這其中就包括了代碼生成。這些嘗試並未取得多少成功,這大概是因為操作太復雜而人們又對其不甚了解。
編譯器設計最近的發展包括:首先,編譯器包括了更加復雜演算法的應用程序它用於推斷或簡化程序中的信息;這又與更為復雜的程序設計語言的發展結合在一起。其中典型的有用於函數語言編譯的Hindley-Milner類型檢查的統一演算法。其次,編譯器已越來越成為基於窗口的交互開發環境(Interactive Development Environment,IDE)的一部分,它包括了編輯器、連接程序、調試程序以及項目管理程序。這樣的IDE標准並沒有多少,但是對標準的窗口環境進行開發已成為方向。另一方面,盡管近年來在編譯原理領域進行了大量的研究,但是基本的編譯器設計原理在近20年中都沒有多大的改變,它現在正迅速地成為計算機科學課程中的中心環節。
在九十年代,作為GNU項目或其它開放源代碼項目的一部分,許多免費編譯器和編譯器開發工具被開發出來。這些工具可用來編譯所有的計算機程序語言。它們中的一些項目被認為是高質量的,而且對現代編譯理論感性趣的人可以很容易的得到它們的免費源代碼。
大約在1999年,SGI公布了他們的一個工業化的並行化優化編譯器Pro64的源代碼,後被全世界多個編譯器研究小組用來做研究平台,並命名為Open64。Open64的設計結構好,分析優化全面,是編譯器高級研究的理想平台。
編譯器是一種特殊的程序,它可以把以特定編程語言寫成的程序變為機器可以運行的機器碼。我們把一個程序寫好,這時我們利用的環境是文本編輯器。這時我程序把程序稱為源程序。在此以後程序員可以運行相應的編譯器,通過指定需要編譯的文件的名稱就可以把相應的源文件(通過一個復雜的過程)轉化為機器碼了。
編譯器工作方法
首先編譯器進行語法分析,也就是要把那些字元串分離出來。然後進行語義分析,就是把各個由語法分析分析出的語法單元的意義搞清楚。最後生成的是目標文件,我們也稱為obj文件。再經過鏈接器的鏈接就可以生成最後的可執行代碼了。有些時候我們需要把多個文件產生的目標文件進行鏈接,產生最後的代碼。我們把一過程稱為交叉鏈接。