Как работает Java?
В основе технологии Java лежит клиент-серверная модель, а Java-программа состоит из нескольких блоков, каждый из которых выполняет определенную часть общей задачи. На стороне клиента присутствуют только те блоки, которые необходимы в данный момент. Причем наиболее часто используемые блоки хранятся в кэше на жестком диске или в оперативной памяти компьютера пользователя. Поскольку блок загружается с сервера, то и управлять такой системой можно с сервера, т. е. централизованно. Это также гарантирует, что пользователь всегда будет использовать самую последнюю версию программы.
Основной компонент этой технологии - виртуальный Java-процессор, который представляет собой среду для исполнения Java-команд, или так называемых байт-кодов. Любая Java-программа должна соответствовать спецификации виртуального Java-процессора, которая полностью определяет систему команд Java, типы данных, обрабатываемых Java-процессором, и его регистры. Кроме того, Java-процессор выполняет некоторые вспомогательные функции, например "сбора мусора", то есть освобождения неиспользуемой памяти.
Байт-коды разрабатывались так, чтобы максимально сократить среднюю длину команды. Java-процессор имеет минимум регистров, стековую архитектуру и часто использует косвенную адресацию. Поэтому большинство из команд занимает всего один байт, к которому добавляется (если необходимо) номер операнда - 0, 1, 2, 3 и так далее. Кроме того, для обработки каждого типа данных Java-процессор имеет свой набор команд. В результате средняя длина Java-команды составляет всего 1,8 байта (при длине команды классических RISC-процессоров в среднем четыре байта).
Кроме виртуального процессора, технология Java включает в себя (в качестве необязательного элемента) объектно-ориентированный язык программирования, построенный на основе языка C++, из которого убрали все лишнее и добавили новые механизмы для обеспечения безопасности и распределенных вычислений. Однако язык Java можно заменить любым другим достаточно совершенным языком программирования, добавив в него все необходимые элементы. Например, уже существует компилятор языка Ада, который генерирует программы в байт-кодах Java.
Язык Java дает программистам возможность не просто разрабатывать новые программы, но и использовать элементы уже написанных и проверенных программ. Такой модульный принцип позволяет быстро писать новые программные продукты и эффективно модернизировать старые. Кроме того, в стандарт языка входит множество полезных библиотек, на основе которых можно строить вычислительные системы любой сложности. Причем этот стандартный набор постоянно пополняется новыми важными функциями.
Еще одной особенностью Java являются аплеты. Аплет - это небольшая программка, в которой должно быть определено несколько обязательных функций. Аплет загружается по сети и может выполняться на Web-браузере, который поддерживает язык Java. Именно эта часть Java-технологии предназначена для использования во всемирной сети Internet, и поэтому защита должна распространяться как на сам аплет, так и на клиента сети, который использует этот аплет.
