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PAGE 104 Java 2程式設計範例教本 習題解答 Java 2 程式設計範例教本 習題參考解答2006/01/02 第1章：程式語言與Java的基礎 1. 「程式」（Programs）是使用指定程式語言所撰寫沒有混淆文字、數值和鍵盤符號所組成的特殊符號，這些符號組合成指令和敘述，再進一步編寫成程式碼，程式碼可以告訴電腦解決指定問題的步驟。 程式如同一個轉換器，當從電腦鍵盤或滑鼠取得輸入資料後，執行程式就可以將資料轉換成有用的資訊。換句話說，為了讓電腦能夠看懂程式，程式需要依據程式語言的規則、結構和語法，以指定的文字或符號來撰寫程式，例如：Java程式語言撰寫的程式稱為Java程式碼（Java Code），或稱為「原始碼」（Source Code）。 「軟體」（Softwares）是一種電腦執行的應用程式，通常軟體是一個或多個程式的泛稱，或是一整套應用程式的總稱，「應用程式」（Applications）是一種處理指定工作的電腦程式，例如：數學分析、文書處理、試算表和程式語言開發工具等。 程式語言的種類 目前電腦的程式語言相當多，程式語言隨著電腦科技的進步，已經延伸出龐大的族群，在程式語言的分類上，以發展的世代來分，如下表所示： 世代 程式語言 第一世代 機器語言（Machine Languages） 第二世代 組合語言（Assembly Languages） 第三世代 高階語言（High Level Languages） 第四世代 應用程式產生的語言（Application-Generation Languages）或查詢語言（Query Languages） 第五世代 邏輯導向語言（Logic-Oriented Languages） 低階語言（Low Level Languages）：低階語言是一種偏向電腦容易了解的程式語言，屬於電腦看的懂的程式語言，程式執行效率高，但是使用者不易學習。 高階語言（High Level Languages）：高階語言是一種接近人類語言的程式語言，可以說是一種半英文（Half-english）語言，因為電腦不能馬上看的懂，需要進一步使用程式進行翻譯，在轉換成機器語言後，因為轉換出來的程式碼通常比直接使用機器語言撰寫的冗長，所以效率較低，但是非常適合使用者學習。 2. 目前常見的高階語言有Java、C/C++、C#、FORTRAN、COBOL、Pascal、BASIC和Borland Delphi等，高階語言需要進行翻譯，將程式碼轉譯成機器語言的執行檔案後，才能在電腦上執行，翻譯的方式分為兩種，如下所示： 編譯程式（Compilers）：Java和C/C++等程式語言屬於編譯語言，編譯程式需要檢查完整個程式檔案的程式碼，在完全沒有錯誤的情況下，才會翻譯成機器語言的程式檔案，其主要的功能有兩項，如下所示： 檢查程式碼的錯誤。 將程式碼翻譯成機器語言的程式碼檔案。 直譯程式（Interpreters）：早期的BASIC語言（例如：BASICA、QuickBasic等）和目前網頁技術的「腳本」（Scripts）語言，例如：VBScript和JavaScript都屬於直譯語言，直譯程式是一個指令一個動作，一列一列的執行程式碼，相對的執行效率較低，適合在系統開發階段的程式除錯。 3. Java是一種高階和物件導向程式語言，類似C++語言的編譯式語言，不過並不完全相同，因為它是結合編譯和直譯優點的程式語言。 Java平台 現在讓我們來看看Java程式語言的「平台」（Platform），平台是一種結合硬體和軟體的執行環境，簡單的說，電腦程式是在平台上執行，因為Java屬於一種與硬體無關和跨平台的程式語言，所以Java平台是一種軟體平台，主要是由JVM和Java API兩個元件所組成。 Java程式語言的特點 Java語言是一種簡單、功能強大和高效能的物件導向程式語言，不只如此，Java語言還擁有一些傳統程式語言所沒有的特點，如下所示： 分散式（Distributed）：Java語言最初的發展是一種網路程式語言，可以支援各種網路通訊協定，能夠建立分散式主從架構的應用程式，輕鬆存取網路上其它主機的資源。 多執行緒（Multi-Threading）：Java語言支援多執行緒，在同一程式能夠建立多個執行的小程式，稱為「輕量行程」（Light Weight Process），以便執行不同的工作，並且支援同步功能，能夠避免「死結」（Deadlock）情況的發生。 垃圾收集（Garbage Collection）：垃圾收集是指如何處理程式不再使用的記憶體空間，在C/C++語言需要自行處理記憶體的配置與釋放，當程式配置的記憶體不再使用時，程式需要提供程式碼釋放記憶體歸還給作業系統，如此作業系統才能夠再次配置給其