【文章內(nèi)容簡介】 Java 編程語言的解釋是： Java 編程語言是個簡單、面向?qū)ο蟆⒎植际?、解釋性、健壯、安全與系統(tǒng)無關、可移植、高性能、多線程和動態(tài)的語言。 關于 Java 的批評 Java 試圖通過新的方式解決軟件編寫的復雜性。很多人認為 Java 語言做到了它承諾的一切。但是 Java 并不是一門完美的語言。整體二 〇一一 屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 5 頁 共 44 頁 性問題并不是所有的工程和環(huán)境需要企業(yè)級別的復雜性，比如一個簡單的個人網(wǎng)站或者獨自編程的程 序師所寫的程序。這些程序師會發(fā)現(xiàn) Java 的復雜管理對于自己要做的程序來說過于強大了。一些人覺得 Java 在面向?qū)ο笊厦孀龅臎]有 Ruby 和 Smalltalk 純粹。但是最新出現(xiàn)的用 Java 實現(xiàn)的語言 Groovy 解決了這些問題。 作為一種已經(jīng)創(chuàng)建的新技術， Java 顯然綜合了很多語言的特性，比如 C++、C 語言、 Python 等等。一些對于 Java 的評論認為 Java 的不變性在動搖。 語言問題有些程序師不喜歡原始類型（ primitive type）和類（ class）的分離，尤其是那些曾經(jīng)使用過 Smalltalk 和 Ruby 的 程序師。 Java 的代碼相對于其他的代碼來說過于冗長，這與它的輕便化聲明相違背。 Java 是一種單層繼承的語言。這也導致了程序師在試圖使用多重繼承時候的不便，而很多語言都可以使用這個特性。但是 Java 可以使用接口類，把多重繼承可能導致的風險減少到最小。 Java 不支持運算符重載，這是為了防止運算符重載使得代碼的功能變得不清晰。但是用 Java 實現(xiàn)的語言 Groovy 可以進行運算符重載。過去Java 對于文本的操作和其他語言，比如 Perl 和 PHP 相比差的較多，但 Java 在 版本時候引入了正則表達式。 類庫問題使用 Swing 平臺編寫的帶有 GUI（圖形用戶接口）的程序和其他原始程序非常不同。選用 AWT 工具包編寫程序的程序師看到的都是原始接口，而且也無法獲得先進的 GUI 編程支持，如果使用的話，就要提供每個平臺上面所需的 API，這將是一項龐大的工程。 Swing 則是完全用 Java 語言所寫的程序，避免了接口元素重復的問題，只使用所有平臺都支持的最基本的繪圖機制。但是很多用戶不知道如何在 Java 風格和 Windows 風格之間進行轉(zhuǎn)換，結(jié)果造成了 Java 程序的接口在很多程序中非常特殊。蘋果電腦已經(jīng)提供了優(yōu)化過的 Java 運行時程序，包含了 Mac OS X 的經(jīng)典 Aqua 接口風格。性能問題由于 Java 編譯器和虛擬機的不同對 Java 代碼的性能影響比語言本身的影響大的多，所以統(tǒng)一討論 Java 的程序的性能經(jīng)常是有誤導性的。據(jù) IBM 的數(shù)據(jù)，在同樣的硬件上 2020 年時的 IBM JDK 版本的性能是 1996 年的 JDK 版本的十倍左右。 Java 語言的一些特性不可避免的有額外的性能代價，例如數(shù)組范圍檢查、運行時類型檢查等等。 Java 程序的性能還會因為不同的動態(tài)復雜性和垃圾處理機制使用的多少而各有不同。如果 JVM 的實現(xiàn)比較優(yōu)化的話，那么這些功能甚至可以增加存儲器分配 的性能。這和總是使用 STL 或者托管 C++的程序的情況類似。 盡管如此，仍然有許多人認為 Java 的性能低。這部分歸因于 Sun 公司最初的 JVM 實現(xiàn)使用未優(yōu)化的解釋機制來運行字節(jié)碼。一些新版本的 JVM 使用JustInTime（ JIT）編譯器，在加載字節(jié)碼的時候?qū)⑵渚幾g成針對運行環(huán)境的本地代碼來實現(xiàn)一些本地編譯器的優(yōu)化特性。 JustInTime 機制和本地編譯的二 〇一一 屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 6 頁 共 44 頁 性能比較仍舊是一個有爭議的話題。 JIT 編譯需要很多時間，對于運行時間不長或者代碼很多的大型程序并不適宜。但是不算 JIT 編譯階段的話，程序的運行性能在很 多 JVM 下可以和本地編譯的程序一爭短長，甚至在一些計算比較密集的數(shù)值計算領域也是這樣。目前， Java 已經(jīng)使用更先進的 HotSpot 技術來代替 JIT 技術， Java 的性能有了更進一步的提升。另外，在使用 server 選項運行 java 程序時，也可以對 java 進行更深入的優(yōu)化，比如在運行時將調(diào)用較多的方法內(nèi)聯(lián)（ inline）到程序中來提高運行速度，這就是所謂的“動態(tài)優(yōu)化”，而本地編譯器是無法做到這一點的；這也是一些 java 代碼比對應用 C/C++等語言編寫的本地代碼運行的更快的原因之一。微軟的 .NET 平臺也使用 JIT 編譯器，所以也有類似問題。 Java 的設計目的主要是安全性和可攜性，所以對于一些特性，比如對硬件架構(gòu)和存儲器地址訪問的直接訪問都被去除了。如果需要間接調(diào)用這些底層功能的話，就需要使用 JNI（ Java 本地接口）來調(diào)用本地代碼，而間接訪問意味著頻繁調(diào)用這些特性時性能損失會很大，微軟的 .NET 平臺也有這樣的問題。所以到目前為止，性能敏感的代碼，例如驅(qū)動程序和 3D 視頻游戲，還是大多使用本地編譯，甚至直接以不直接支持面向?qū)ο蟮?C 語言或機器碼編寫。但最近已經(jīng)有了許多用純 Java 編寫的 3D 游戲，其效果與用 C 語言編寫的不相上下，例如“合金戰(zhàn)士”（英文名： Chrome）。這主要是因為新版的 Java 3D 技術已經(jīng)能像 C++一樣調(diào)用硬件加速，也就是使用顯卡來加速，無論是 C++還是 Java 語言寫的 3D 游戲都是使用顯卡及 GPU 來處理，從而使得 CPU 可以專注于其他方面的工作。 技術的介紹 Hibernate 框架的介紹 Hibernate 是一種 Java 語言下的對象關系映射解決方案。 它是使用 GNU寬通用公共許可證發(fā)行的自由、開源的軟件。它為面向?qū)ο蟮念I域模型到傳統(tǒng)的關系型 數(shù)據(jù)庫的映射，提供了一個使用方便的框架。 概覽它的設計目標是將軟件開發(fā)人員從大量相同的數(shù)據(jù)持久層相關編程工作中解放出來。無論是從設計草案還是從一個遺留數(shù)據(jù)庫開始，開發(fā)人員都可以采用 Hibernate。 Hibernate 不僅負責從 Java 類到數(shù)據(jù)庫表的映射（還包括從 Java 數(shù)據(jù)類型到 SQL 數(shù)據(jù)類型的映射），還提供了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)查詢檢索機制，從而極大地縮短的手動處理 SQL和 JDBC 上的開發(fā)時間。 .NET 上的 HibernateHibernate 有個在 .NET Framework 上的實現(xiàn)版本，稱為 NHibernate，在 Entity Framework 發(fā)表之前， NHibernate 是在 .NET Framework 上經(jīng)常被使用的 ORM 實現(xiàn)。 Hibernate 的架構(gòu)有三個主要部分組成： 二 〇一一 屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 7 頁 共 44 頁 連接管理 :Hibernate 的連接管理服務提供的數(shù)據(jù)庫連接的有效管理。數(shù)據(jù)庫連接是與數(shù)據(jù)庫進行交互，因為它需要大量資源的開放和關閉數(shù)據(jù)庫連接的最昂貴的部分。 交易管理：事務管理服務提供給用戶能夠同時執(zhí)行多個數(shù)據(jù)庫報表。 對象關系映射：對象關系映射是從對象映射模型的數(shù)據(jù)表示為關系 數(shù)據(jù)模型的技術。這部分是用來休眠選擇，插入，更新和刪除記錄窗體的基礎表。當我們傳遞一個對象到 （）的方法時， Hibernate 讀取該對象的變量的狀態(tài)，并執(zhí)行必要的查詢。 Hibernate 是很好的工具盡可能對象關系映射的關注，但在連接管理和事務管理方面，它在性能和能力缺乏。所以通常冬眠與其他正在使用的連接管理和事務管理工具。例如 Apache 的二溴氯丙烷是用于與 Hibernate 的連接池。Hibernate 提供了使用中的靈活性。它被稱為 “輕型 ”的體系結(jié)構(gòu)時，我們只使用對象關系映射的組成部 分。而在 “全面解決 ”的體系結(jié)構(gòu)的所有三個組件對象關系映射，連接管理和事務管理）的使用。 Struts 框架的介紹 Struts 項目是 Apache 軟件基金會（ ASF）贊助的一個開源項目。它最初是Jakarta 項目中的一個子項目，并在 2020 年 3 月成為 ASF 的頂級項目。它通過采用 Java Servlet/JSP 技 術 ， 實 現(xiàn) 了 基 于 Java EE Web 應 用 的ModelViewController 設計模式的應用框架，是 MVC 經(jīng)典設計模式中的一個經(jīng)典產(chǎn)品。 MVC 結(jié)構(gòu)在 Struts 中，已經(jīng)由一個名為 ActionServlet 的 Servlet 充當 控制器（ Controller ）的角色，根據(jù)描述模型、視圖、控制器對應關系的 的配置文件，轉(zhuǎn)發(fā)視圖（ View）的請求，組裝響應數(shù)據(jù)模型（ Model）。在 MVC 的 模型（ Model）部分，經(jīng)常劃分為兩個主要子系統(tǒng)（系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)狀態(tài)與改變數(shù)據(jù)狀態(tài)的邏輯動作），這兩個概念子系統(tǒng)分別具體對應 Struts 里的 ActionForm 與 Action 兩個需要繼承實現(xiàn)超類。在這里， Struts可以與各種標準的數(shù)據(jù)訪問技術結(jié)合在一起，包括 Enterprise Java Beans（ EJB） , JDBC 與 JNDI。在 Struts 的視圖（ View）端，除了使用標準的 JavaServer Pages（ JSP）以外，還提供了大量的標簽庫使用，同時也可以與其他表現(xiàn)層組件技術（產(chǎn)品）進行整合，比如 Velocity Templates， XSLT 等。通過應用 Struts 的框架，最終用戶可以把大部分的關注點放在自己的業(yè)務邏輯（ Action）與 映射關系的配置文件（ ）中。 發(fā)展歷程在 Java EE 的 Web 應用發(fā)展的初期，除了使用 Servlet 技術以外，普遍是在 JavaServer Pages（ JSP）的源代碼中，采用 HTML 與 Java 代碼混合的方式進行開發(fā)。因為這兩種方式不可避免的要把表現(xiàn)與業(yè)務邏輯代碼混合在一起，都給前期開發(fā)與后期維護帶來巨大的復雜度。為了擺脫上述的約束與局二 〇一一 屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 8 頁 共 44 頁 限，把業(yè)務邏輯代碼從表現(xiàn)層中清晰的分離出來， 2020 年， Craig McClanahan采用了 MVC 的設計模式開發(fā) Struts。后來該框架產(chǎn)品一度被認為是最廣泛、最流行 JAVA 的 WEB 應用框架。 Struts 2 在 2020 年合并， WebWork 與 Struts 這兩個優(yōu)秀的 Java EE Web 框架 Web Framework 的團體，決定合作共同開發(fā)一個新的，整合了 WebWork 與Struts 優(yōu)點，并且更加優(yōu)雅、擴展性更強的框架，命名為“ Struts 2”，原 Struts的 版本產(chǎn)品稱為“ Struts 1”。至此， Struts 項目并行提供與維護兩個主要版本的框架產(chǎn)品： Struts 1 與 Struts 2。很多開發(fā)人員認為 Struts 目前尚不成熟，應用的成本較高。 附帶的一點點建議： Struts 的優(yōu)點主要集中體現(xiàn)在兩個方面： Taglib 和頁面導航。 Taglib 是 Struts 的標 記庫，靈活動用，能大大提高開發(fā)效率。 Struts 這個名字來源于在建筑和舊式飛機中使用的支持金屬架。它的目的是為了減少在運用 MVC 設計模型來開發(fā) Web 應用的時間。你仍然需要學習和應用該架構(gòu)，不過它將可以完成其中一些繁重的工作。 Struts 跟Tomcat、 Turbine 等諸多 Apache 項目一樣，是開源軟件，這是它的一大優(yōu)點，使開發(fā)者能更深入的了解其內(nèi)部實現(xiàn)機制。 Tomcat 的介紹 Tomcat是由 Apache軟件基金會下屬的 Jakarta項目開發(fā)的一個 Servlet容器，按照 Sun Microsystems提供的技術規(guī)范，實現(xiàn)了對 Servlet和 JavaServer Page（ JSP）的支持，并提供了作為 Web服務器的一些特有功能，如 Tomcat管理和控制平臺、安全域管理和 Tomcat閥等。由于 Tomcat本身也內(nèi)含了一個 HTTP服務器，它也可以被視作一個單獨的 Web服務器。但是，不能將 Tomcat 和 Apache Web 服務器混淆， Apache Web Server 是一個用 C 語言實現(xiàn)的 HTTP web server；這兩個 HTTP web server 不是捆綁在一起的。 Apache Tomcat 包含了一個配置管理工具，也可以通過編輯 XML 格式的配置文件來進行配置。 Tomcat 是一個輕量級 的應用服務器 ，在中小型系統(tǒng)和并發(fā)訪問用戶不是很多的場合下被普遍使用，是開發(fā)和調(diào)試 JSP 程序的首選。對于一個初學者來說，可以這樣認為，當在一臺機器上配置好 Apache 服務器，可利用它響應對 HTML 頁面的訪問請求。實際上 Tomcat 部分是 Apache 服務器的擴展，但它是獨立運行的，所以當你運行 tomcat 時，它實際上作為一個與 Apache 獨立的進程單獨運行的。 Tomcat提供了一 個 Jasper編譯器用以將 JSP編譯成對應的 Servlet。 Tomcat的 Servlet引擎通常與 Apache或者其他 Web服務器一起工作。除了用于開發(fā)過程中