Java语言设计的目标

虽然催生Java的源动力是可移植性和安全性，但是在其最终成型的过程中其他因素也起了重要作用，下面是Java开发小组总结的Java的关键特性（设计目标）：

（1）简单（Simple）——易学好用，继承了C/C++的语法和许多C++的面向对象特征。去掉了C++中的一些复杂困难的东西（如头文件、预处理、结构、联合、多重继承、操作符重载、[模板]等），使语言更加精简。

（2）安全（Secure）——为了适应分布式网络环境，采用基于策略（policy）的沙箱（sandbox）模型，在语言层次上实现了安全性。具有如下三个方面的安全保证：语言特性（包括检查数组边界、限制类型转换、取消指针变量等）、资源访问控制（包括本地文件系统访问和连接访问网络等）和代码数字签名（通过数字签名确认源代码源以及代码是否完整）。

（3）可移植（Portable）——定长的整数型类型，如int始终为32位，而C/C++中的int在Win16、Win32和Win64平台上分别为16位、32位和64位。固定的多字节整数二进制格式，采用统一的高位字节在前的方案（Intel CPU中的多字节整数的低位字节在前）。统一的用户界面（AWT/Swing [/SWT]）。

（4）面向对象（Object Oriented）——由于没有设计C++时兼容C的负担，从零开始设计的Java具有更纯洁的OOP特性。但是为了高性能，仍然保留了基本数据类型的非对象性。在OOP方面与C++的区别主要有单一类继承、接口、反射等。

（5）健壮（Robust）——异构网络环境要求程序可靠运行。采用的措施有：避免内存错误（取消指针变量、提供内存管理——自动分配和释放内存[垃圾内存自动回收]）、强制异常处理等，可对潜在的问题进行早期和动态的检查。

（6）多线程（Multithreaded）——交互式网络化的多任务程序（如Web服务器）及多核CPU都要求多线程。Java提供了语言级的多线程支持，JVM也具有成熟的线程同步解决方案。

（7）体系结构中立（Architecture Neutral）——通过JVM和字节码，Java实现了体系结构中立（与计算机硬件和操作系统无关）。跨平台是Java最重要的特征和最大的优点，“一次编写、到处运行”（Write Once, Run Anywhere，WORA）是Java的口号。正是跨平台的特点，使得Java语言特别适合于网络编程。

（8）解释型（Interpreted）——与Fortran、Pascal、C/C++等编译型高级语言不同，Java是一种（编译性）解释语言：Java语言的源程序（*.java），先通过Java编译器编译成特殊的字节码（*.class），然后由目标机上JVM将字节码解释（翻译成本机CPU指令代码）执行。解释型是JVM的需要，也是跨平台的基础。

（9）高性能（High Performance）——与追求速度的编译型语言相比，解释型语言在本质上是低性能的，这也是Java语言跨平台的代价。为了克服Java程序运行慢的缺点，可用JIT（Just-In-Time，及时）编译器，在程序的第一次运行时将（部分）字节码先转换成本机代码，以提高Java程序的运行速度。

（10）分布式（Distributed）或理解网络（Network-Savvy）——Java是为因特网的分布式环境设计的，所以它支持TCP/IP协议、URL资源访问和RMI（Remote Method Invocation，远程方法调用）。

（11）动态（Dynamic）——Java程序带有大量运行时的类型信息，用于在运行时的验证和解决对象的访问问题。这使得在安全有效的方式下动态连接代码成为可能。程序员可从因特网上下载代码运行（浏览器），可全面控制对象的行为，如在特定的系统要求下，在运行时分析对象（如GUI构建器、智能调试器、可插式组件、对象数据库等）。

Java语言主要优势是跨平台和安全（及类库丰富），主要缺点是运行速度慢和图形界面较差，主要适用范围是（服务器端的）网络编程。