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從C++到Java --理解面向對象是關鍵所在

2008-06-01 01:57:59  編輯來源:互聯網  简体版  手機版  移動版  評論  字體: ||
 

文本要害字:程序設計/java/入門

從C++到Java --理解面向對象是要害所在

本文將提供一個對這些概念的簡明的解釋,而不是提供一些深入的或者如何使用的問題。記住,這只是依據我對Java的經驗帶而提出的一些主要的差異。

Java在虛擬機上運行

Java源代碼並不是被編譯成爲普通的機器代碼。而是被翻譯成爲虛擬機可以執行的代碼。一個Java解釋器最終執行這些代碼。這其中沒有連接的過程;解釋在需要的時候動態的加載一些類;

Java是完全面向對象的

Java是一種完全面向對象的語言。這意味著你對任何一個Java對象所做的動作都是通過一個方法實現的。第一點就是,再也沒有沒有主函數這樣的孤立的東西了。取而代之的是,你必須開始用一個對象的看法看待一個程序,一個類的對象。但是這個對象又什麽對象呢?大多數Java程序只是簡單的通過繼續Java基礎類Object來實現所需要的東西,但是你可以通過創建程序基礎類用于多個特性相似的應用程序來節省時間。

嚴格的面向對象的規定意味著理用原有的C/C++代碼不可以直接不加改動的使用;系統調用也是這樣的。C++中,你可以通過在C++正常的命名空間外聲明extern"C"來使用原有的C的過程調用,包括系統調用。

在Java中,只有一個類似的安全回溯的方法,但是並不是十分簡單的方法。你必須定義一個本地方法,其目的是爲C語言提供接口,然後提供連接的介質。Java環境提供了完成這種任務的工具,但是整個過程和C++中提供的extern比微不足道,完成使用C++類的過程則更加複雜,因爲這樣會引入對C的借口和C函數和C++成員函數的問題。

幸運的是,許多常用的系統實用工具函數已經在系統類中的方法中提供出來,但是這些明顯沒有包含經過許多年來你所創建的那些類和過程。所以,在你需要的時候你應該去鑽研一下。

Java中沒有獨立的頭文件

在Java中,關于類的一切東西都被放到一個單獨的文件中。方法的位置只可能在一個地方出現,一個方法的實現必須在它的定義過程中同時進行。這樣做得優點是在實現程序的時候不輕易因爲文件的非同步錯誤而失敗,或者獲取到一個沒有實現的聲明。類的聲明可以被Java解釋器利用甚至是從一個編譯過的單元中獲取,所以不再需要有頭文件,只要有編譯過的文件。

這樣做的缺點與我們編程的過程有關。許多C++程序員喜歡用頭文件來代替文檔。要看一個成員函數的接口參數,只需要看頭文件中的聲明即可。你可以經常的看頭文件即可了解怎樣去使用這個類。在Java中,沒有這樣的總結。因爲實現類方法的代碼必須在方法定義的時候出現,而且,對于一個單獨的函數的代碼來說就經常占據了一整頁乃至更多。這樣,很難通過看Java的代碼就初步了解類是怎樣使用的。你必須爲你需要的類預備足夠多的文檔。不言而喻,再處理非商業類庫的時候文檔是極度缺乏的。

在當先的Java環境中提供了兩個工具來補償這些,javap來打印類標識,javadoc爲嵌入式程序提供Html文檔。

用Package來分解Java命名空間

在大的C++工程中經常碰到的一個問題是命名空間--怎樣保證工程的一些程序員不會創建和另一些程序員一樣名字的類?更糟糕的是,供給商可能會提供一個包含和你的類一樣名字的類的庫。有許多方法可以解決這一問題,但是很可能在問題發現之前工程已經啓動,改正錯誤是需要付出許多痛苦的。

Java通過"Package"這個概念解決了這個問題,Package有效地通過通過集合類劃分了命名空間。在不同包內的兩個同名的類仍然是不同的。要害問題就變成了類是否放置到相應的包中。

記住,Java並沒有解決命名沖突的問題。擴展一個基類而引起了派生類的沖突。比如說,假如你最喜歡的供給商提供了一些類,然後你把它們用做基類並且派生有一個foo方法的類,當供給商提供一個新版本的類的時候就可能出現,假如供給商業也在新類中提供了一個foo的方法。

異常是Java的重要特性

在C++中,異常和異常處理是十分深奧的事情;許多C++程序員從沒有處理過它們甚至不知道它們是何物。異常是在正常的過程中出現的未預料的錯誤,因此,它們不會從方法中返回,或者作爲參數傳入;但是,它們不能被忽略!這裏的一個例子是計算一個書的方根的方法。正常的接口形式是將一個正數作爲參數傳入方法,然後方法會返回一個正實數作爲結果,方法可以檢驗這些並且在異常産生的時候抛出異常。在大多數系統中,程序員並不是必須這樣做,這樣,一個沒有考慮到的異常可以使程序不正常的退出。

在Java中,異常已經成爲語言中非常成熟的部分。方法的說明中就包含了異常的信息,程序處理器也強制檢驗假如你使用了一個能夠産生異常的方法,你就必須檢查異常是否發生。幾乎所有的Java程序員都會碰到異常的情況,因爲許多非常有用的庫中的類都會抛出異常。處理異常並不難,但是在一些時候是需要注重的。一個方法的文檔會指明方法抛出的異常的類型。假如你忘了,不要緊,編譯器會提醒你的。

字符串不再是字符數組

Java中包括了一個字符串的對象,並且是個常量。字符串不像字符數組一樣,雖然可以簡單的從一個字符數組構造一個字符串。你應該盡可能的用字符串代替字符數組,因爲他們不會因爲誤操作而被覆蓋。

Java限制了常量對象和方法

在C++中,你可以正式的聲明一個函數參數或者函數返回值爲const類型,這樣可以有效的防止對參數或者返回值的不正當修改。另外,你可以聲明一個成員函數爲const,表明它不可以修改任何他操作的對象。

Java支持常量操作符,只讀變量,這些通過final要害字實現。但是Java沒有支持強制的使一個可寫變量在函數傳遞、返回的過程中變爲只讀。或者定義一個不操作修改對象的常量方法。

在Java中,這個省略帶來的影響和在C++中相比就非常小了,這很大程度上因爲字符串變量和字符數組的不同,但是這也帶來一個引起錯誤的隱患。非凡地,沒有辦法檢驗一個方法是否可以改動對象。

Java沒有指針

理解指針的概念是一個C或C++程序員最難應付的問題。指針也是錯誤産生的一大根源。Java中沒有指針,對象的句柄直接作爲參數傳遞,而不是傳遞指針。另外,你必須通過索引使用數組。這些都不是什麽大問題。然而,沒有指針是在寫含有函數指針或者成員函數指針的系統的時候引起很大麻煩。這個問題在處理回調函數的時候更加顯著。

Java沒有參數化類型

參數化類型提供了用一段程序處理許多相似程序的方法。一個例子就是開平方根的方法,它可以對int或者float操作。在C++中,這一特性是由模板提供的。

Java中不包含C++中的模板的等價物。假如你經常使用模板來簡化程序,比如說構造許多使用相似參數類型的函數,這簡直就是災難。這意味著更多使用複制、粘貼的過程來手動的完成。然而,假如你使用模板來生成類的話,沒有簡單的方法。

Java使用垃圾回收

在垃圾回收的語言中,運行時環境一直監測哪些內存不被使用。當一塊內存不用的時候,系統自動的回收內存。比如說,一個對象在一個方法中生成,但是沒有被調用著返回或者沒有儲存爲全局變量,不能在方法外部使用。系統自己會知道哪些變量是你用不到的,哪些是可以用到的。因此,你不必再爲破壞對象回收內存而擔心。在C++中,很多的調試時間都被使用到檢查內存漏洞中。Java的這種方法很大程度上降低了這種錯誤的可能。但是他依然不能處理邏輯混亂的程序,他們不能夠被回收。許多C++的類中的析構函數是用來釋放對象引用的內存的。Java使垃圾回收的事實說明在Java中不是必需寫析構函數了。但是並不意味著你可以忘記爲你的類寫析構函數。比如,一個對象打開了網絡連接就必須被恰當的清理來關閉這個連接。在Java中,析構函數被稱作"finalization"方法。

Java不支持多重繼續

在任何一個複雜的面向對象的系統中,實現一個有更多方法的新類是十分經常碰到的事情。比如說,一個Manager類,需要被作爲一個連表的表頭,但是一個Manager又必須是一個Employee。有許多方法來處理這樣的問題。一個方法是答應從多個類繼續。在這個例子中,Manager需要從Linked List和Employee繼續。

Java沒有多重繼續。但是你可以聲明接口--來描述實現一些功能的編程接口。一個類可以由多個接口實現,包括他唯一的功能。不同的類可以由同樣的接口實現。方法的參數既可以聲明爲類,也可以聲明爲接口。假如是接口的話,實現接口的類就可以作爲參數傳入方法。

接口的概念要比多繼續輕易理解一些,但是他有一定的局限性。非凡地,你必須在類中實現接口的時候編碼去重新實現類的功能。

Java支持多線程

多線程可以使你寫出在同一時刻完成多種任務的程序。比如說,你可以在完成讀取一個大文件之間答應用戶對已經讀取的部分進行編輯。你需要把程序分爲多線程來執行。爲安全起見。你的程序要被精心的設計,因爲可能不止一個線程需要對數據進行訪問、修改。

Java開始就支持多線程。類和接口用來分解一個程序成爲不同的線程。語言簡單的對重要的數據作同步或者鎖定處理。

Java以一些預定義的類爲基礎

默認的Java環境中包括一些從Java基礎類實現而來的一些包。這些答應你很快的寫出一些有用的程序,這些包如下:

java.awt:當今許多應用程序都非常依靠GUI,java提供了一個Abstract Window Toolkid,這可以讓你在不考慮運行平台的前提下處理GUI對象。

java.applet:applet的主要目的是提供浏覽有關的內容。它本身是awt組件的字類並且支持其他一些特性,比如聲音、渲染等。

java.io:java.io提供了對流、文件、管道的讀寫操作。

java.lang:提供了java的基礎類Objcet,Integar,Float……;

java.net:提供對網絡編程的支持。包括處理socket,URL,Internet尋址等。

java.util:爲數據結構提供的通用實用工具集。

從C++到Java --理解面向對象是關鍵所在
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