Java面向对象：简答题

C++为何难以满足嵌入式编程需求，为何说嵌入式编程与网络编程有相似需求？

• C++编写的程序存在2个根本性的问题：

1. 编译后文件规模较大，而当时嵌入式芯片存储空间很小。
2. C++编写的程序难以跨平台运行。

• 网络编程与嵌入式编程有着类似的需求：追求程序规模小、能跨平台。

1. 当时网速很低，几兆的程序要花费十多分钟才能下载到本地，小程序更具有优势。
2. 网络环境中多种软硬件平台共存，如CPU有Intel的x86、IBM的PowerPC等不同架构，操作系统有WIndows、Unix等。显然，跨平台程序有天然的优势。

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为何说 java 特别适用于嵌入式领域和网络领域的编程？

• Java的最初设计，就是为了应对嵌入式编程，因此语言设计中充分考虑了嵌入式编程的需求和特点，比如跨平台运行、程序小、注重可靠性等。
• 之后的崛起和流行，一方面在于满足网络编程的需求和特色，另一方面，Java进一步拓展了对网络编程的支持，比如选用Unicode字符、增加applet机制和网络编程类库等。
• 因此，Java特别适用于嵌入式领域和网络领域的编程。

Unicode 字符集有哪些编码方式，各有何特色？

• Unicode字符集有UTF-8、UTF-16、UTF-32等多种编码方式。
• 其中UTF-8是变长编码，即不同的字符采用的编码字节数不同，比如对于英文，采用单字节编码，对于其他字符，则可能采用2~4字节编码。
• UTF-8是定长编码，每个字符占用4个字节。
• UTF-16采用半定长的方式，即采用2或4个字节编码。为何如此呢？假设有1024个英文字符，用UTF-8编码只需要1kb空间，用 UTF-16 则需要 2kb，用 UTF-32 需要 4kb。
• UTF-8虽然更省空间，但是编码和解码算法复杂。

Java 为何选用 Unicode 字符集？该字符集有何特色？Java 采用何种 Unicode 编码方式？

• Unicode 是一种大字符集，其最大特色就是包含世界各国文字。这样，可实现在同一程序（或者同一屏幕）中，支持不同文字的显示。之所以这样，是因为 Java 面向网络编程，而网络程序（如网页填写的信息） 可能面临各国文字。为让程序支持各国文字，Java 使用 Unicode 字符集。注：C/C++等采用 ASCII 码作为字符集。
• Java 的虚拟机采用 UTF-16 格式，即对基本字符集（约 6 万多字符）用双字节编码，每个字符占 2 个字节；对增补字符集（约一百多万字符）用双字符编码，即每个字符占 4 个字节。（注意：有些资料称 java 有2^16（即 65536）个字符是不准确的，java 的基本字符集占两个字节，是指有 216 个码位，并非每个码位都刻画了字符。有些码位起特殊作用。）
• Java 字节码（即.class 文件）采用 UTF-8 编码格式，不同字符使用不同长度（分别是 1~4 个字节）的编码，常用字符编码更短，更省空间。

java 最初设计时，为何十分重视可靠性和安全性，并为此实施了哪些举措？

• Java重视程序的可靠性，首先源于java面向的是嵌入式开发。普通程序交付使用后如果发现错误，修改更新即可。嵌入式程序要烧制到芯片中，若烧制后发现错误，只有回收产品，更换芯片，代价极高。
• 其次，90年代忠厚其，计算机应用迅速渗透到生活中的各领域，程序中微小的错误可能产生很大影响，如火箭发射失败、银行停止服务、股票交易失常等等。
• Java也非常重视程序的安全性，这是因为Java初期很重视网络程序开发。网络程序的运行，需要用户现将文件下载到本地，之后才能运行。这需要让用户首先线性，即使是不安全的网络程序，下载和运行也不会对用户的本机安全造成影响。
• 可靠性方面的举措：语言本身要求强类型、语言简单规范、内存自动管理、垃圾自动回收机制等。
• 安全性方面举措：禁止指针的偏移（即引用型只能按名引用）、沙箱机制等。