Java 7

Интерпретация байт-кодов и динамическая компоновка значительно замедляют выполнение программ. Это не имеет значения в тех ситуациях, когда байт-коды передаются по сети, сеть все равно медленнее любой интерпретации, но в других ситуациях требуется мощный и быстрый компьютер. Поэтому постоянно идет усовершенствование интерпретаторов в сторону увеличения скорости интерпретации. Разработаны JIT-компиляторы (Just-In-Time), запоминающие уже интерпретированные участки кода в машинных командах процессора и просто выполняющие эти участки при повторном обращении, например в циклах. Это значительно увеличивает скорость повторяющихся вычислений. Корпорация Sun Microsystems разработала целую технологию HotSpot и включает ее в свою виртуальную машину Java. Но, конечно, наибольшую скорость может дать только специализированный процессор.

Компания Sun Microsystems выпустила микропроцессоры picoJava, работающие на системе команд JVM. Есть Java-процессоры и других фирм. Эти процессоры непосредственно выполняют байт-коды. Но при выполнении программ Java на других процессорах требуется еще интерпретация команд JVM в команды конкретного процессора, а значит, нужна программа-интерпретатор, причем для каждого типа процессоров и для каждой архитектуры компьютера следует написать свой интерпретатор.

Эта задача уже решена практически для всех компьютерных платформ. На них реализованы виртуальные машины Java, а для наиболее распространенных платформ имеется несколько реализаций JVM разных фирм. Все больше операционных систем и систем управления базами данных включают реализацию JVM в свое ядро. Создана и специальная операционная система JavaOS, применяемая в электронных устройствах. В большинство браузеров встроена виртуальная машина Java для выполнения апплетов. Операционная система Andriod содержит виртуальную машину Java, называемую Dalvik, которая работает на ядре Linux.

Программы, приведенные в этой книге, выполнялись в операционных средах программирования MS Windows 2000/XP/Server 2003, Red Hat Linux, Fedora Core Linux, SUSE Linux без перекомпиляции. Это видно по рисункам, приведенным во многих главах книги. Они "сняты" с экранов графических оболочек разных операционных систем.

Внимательный читатель уже заметил, что кроме реализации JVM для выполнения байткодов на компьютере еще нужно иметь набор функций, вызываемых из байт-кодов и динамически компонующихся с байт-кодами. Этот набор оформляется в виде библиотеки классов Java, состоящей из одного или нескольких пакетов. Каждая функция может быть записана байт-кодами, но, поскольку она будет храниться на конкретном компьютере, ее можно записать прямо в системе команд этого компьютера, избегнув тем самым интерпретации байт-кодов. Такие функции, написанные чаще всего на языке C/C++ и скомпилированные под определенную платформу, называют "родными" методами (native methods). Применение "родных" методов ускоряет выполнение программы.

Корпорация Oracle, купившая фирму Sun Microsystems — создателя технологии Java, — бесплатно распространяет набор необходимых программных инструментов для полного цикла работы с этим языком программирования: компиляции, интерпретации, отладки, включающий и богатую библиотеку классов. Называется этот набор JDK (Java Development Kit). Он весь содержится в одном файле. Есть наборы инструментальных программ и других фирм. Например, большой популярностью пользуется JDK корпорации IBM.

Что такое JDK?

Набор программ и классов JDK содержит:

□ компилятор из исходного текста в байт-коды j avac;

□ интерпретатор j ava, содержащий реализацию JVM;

□ облегченный интерпретатор j re (в последних версиях отсутствует);

□ программу просмотра апплетов appietviewer, заменяющую браузер;

□ отладчик j db;

□ дизассемблер javap;

□ программу архивации и сжатия jar;

□ программу сбора и генерирования документации j avadoc;

□ программу генерации заголовочных файлов языка С для создания "родных" методов

j avah;

□ программу генерации электронных ключейkeytool;

□ программу native2ascii, преобразующую бинарные файлы в текстовые;

□ программы rmic и rmiregistry для работы с удаленными объектами;

□ программу seriaiver, определяющую номер версии класса;

□ библиотеки и заголовочные файлы "родных" методов;

□ библиотеку классов Java API (Application Programming Interface).

В прежние версии JDK включались и отладочные варианты исполнимых программ:

j avac g, j ava g и т. д.

Компания Sun Microsystems активно развивала и обновляла JDK, почти каждый год выходили новые версии.

В 1996 г. была выпущена первая версия — JDK 1.0, которая модифицировалась до версии с номером 1.0.2. В этой версии библиотека классов Java API содержала 8 пакетов. Весь набор JDK 1.0.2 поставлялся в упакованном виде в одном файле размером около 5 Мбайт, а после распаковки занимал на диске около 8 Мбайт.

В 1997 г. появилась версия JDK 1.1, последняя ее модификация, 1.1.8, выпущена в 1998 г. В этой версии было 23 пакета классов, занимала она 8,5 Мбайт в упакованном виде и около 30 Мбайт — в распакованном.