蘋果的成長日記

Java群體每天都在擴大，它既包括一些世界最大的ISV，也包括公司CIO、信息技術人員、系統分析人員、C/S開發人員、編程人員、多媒體設計者、市場行銷人員、教育工作者、經理、影視生產者甚至業余愛好者等廣泛的用戶。從傳統上看，這樣一些人在一起有效地工作是不多見的。當我們談到開放系統時，我們往往是就已發表的API及規格，或者源碼的可得性，或者硬件、聯網及操作系統而言的，沒有一個人是從人的開放意義上來談的。Java完成了開放系統的閉合鏈。它開發了人力資源，而反過來又開辟了共同工作的道路。

一談到Java，人們馬上會想起一種類似于C++的、適用于分布環境的面向對象編程語言，想到這種語言的簡單、穩定、安全、與體系結構無關、可移植、可解釋、高性能、多線程和動態性等特征。這些都是Java作為一種程序設計語言的主要特征。

Java是由Sun公司的一個技術小組研制出來的。在實現Java語言的過程中，Sun小組的技術人員很快就意識到:C++無法成為一種完全面向對象的、網絡化的開發語言。C++是通過給原先的C語言增加面向對象功能而開發出來的，因此,它存在著先天不足。這主要體現在C++種類繁多，功能大量冗余，同時又沒有任何一種C++編譯器能夠支持它的全部功能。鑒于這種情況，Sun公司的技術人員決定不擴充C++，而開發一種全新的計算機語言(Java的前身Oak)。但是，C++已經成了大多數編程人員所熟練掌握的語言，Java的設計顯然不能無視這個現實。如果Java和C++之間的差別過大，那么程序員們在學會這種語言的過程中無疑要花費大量的時間和精力。因此，Java保留了盡可能多的C++風格。

Java自誕生起，為網絡用戶創造了無數客戶端的小應用程序，由于這類應用程序效果良好、數量巨大，以至于許多用戶想到Java編程語言時，會在腦海中出現一個不完全正確的印象-Java是用來編寫小的客戶端程序的。其實，隨著技術的進步，Java語言正在逐步改變自己執行效率較低、無法擔任企業關鍵計算任務的形象，不斷向計算技術的核心地帶前進。今天的Java技術正沿著網絡滲入各個應用領域。

企業計算：企業計算是Java最重要的技術主題。Sun公司已經公布了企業JavaBean（EJB，Enterprise JavaBean）的規格，隨后眾多公司開始開發企業應用領域的Java技術。IBM公司也已經為Windows NT開發了IBM HPCJ（High Performance Compiler for Java）12.0版，同時研制了IBM JDK（JavaDevelopment Kit）for Windows NT，Novell公司也在宣布了一個新的服務器端的企業Java平臺，而Sun公司也在積極地升級自己的JDK系統，這個形勢表明，Java正在穩步走向企業高端計算。對于Java來說，與其它編程語言爭奪企業計算主力編程工具的優勢在于：其一，Java在進行面向對象的編程工作時，比其它的編程語言如C++更加簡單，因此保證了編程的高效率，減少了編程投入；其二，Java虛擬機技術所提供的"一次編程，到處使用"的跨平臺能力非常適合網絡環境，這給Java在網絡服務器端的發展提供了便利條件；其三，Java擁有強大的提供商和支持者隊伍，該隊伍包括IBM、Oracle、Novell、Sybase和Netscape等公司。

提速運行：許多企業的應用開發人員非常喜愛Java的語言特性，但是在開發重要系統時，語言特性和執行效率之間的抉擇往往令人傷透腦筋。在關鍵計算中，用戶可能并不在乎數據如何壓縮或者運行的延遲關系如何設置，但是對程序的運行速度卻非常重視，這使廠商將Java的編譯策略開發放在了首位。現在的Java語言，其執行方式已經不僅僅是解釋執行方式了，即時編譯器（JITC、just-in-time compiler）技術和原型編譯技術已經被許多廠家采用，包括Sun、IBM、Oracle以及Netscape等公司在內的技術提供商正在利用這些技術逐步提高Java的執行速度，其中IBM公司早已將Java虛擬機（JVM，JavaVirtual Machine）、操作系統和硬件的特性有機的結合在一起，非常有效地提高了Java的執行效率。

嵌入計算：嵌入式Java是一個潛力巨大的應用技術，該技術充分發揮了Java小巧靈活的特點。以HP公司為例，該公司以自己的方式制造編譯工具和Java虛擬機，其目的是將Java嵌入各種設備，如打印機、醫學監視器和自動提款機等。嵌入設備依靠一個實時操作系統來處理某一個實時生效的事件，Java被嵌入這些設備后，通過實時擴展（real-time extension）開始發揮作用，使設備具備了一定的智能性，增強了嵌入設備的可管理性和可用性，大大提高了設備的工作效率。各廠商對這一潛力巨大的市場都非常重視，目前該市場缺乏的是一個標準，如果存在標準的話，相信很快就會有大量使用嵌入Java技術的設備上市。

微軟剛剛發行的Windows XP放棄了對Java的支持，但Java能夠獨立運行于很多操作平臺上，其中也包括Linux，并且在某些特性上要比在Windows上發揮得更好，我們完全有理由拋棄Windows而選擇使用Linux來做Java開發。現在，你可以左手拿著Linux，右手拿著Java，然后對面帶微笑手里拿著Windows XP的Bill Gates說："讓你的XP去見鬼吧！"

對于軟件開發者來講，任何一種編程語言都不可能是完美的。如果希望更好地理解Java語言，最好的方法是把這種語言與其同類型的語言相比較。既然Java類似于C++，把它同C++進行一番比較也是順理成章的事情,哪一個好，哪一個不好，每個開發人員都有各自的看法。我個人認為Java開發要比C++好一些。當然每個人的看法和喜好是不同的。后面的文章將向大家介紹Java和C++的不同和對其的改進。孰強孰弱，大家自然就會明白了。

我們知道，Java一開始采用C++的語法格式，基本上是為了讓程序設計者可以很快地熟悉 Java的語法格式，縮短學習Java的時間，畢竟C和C++仍舊是最多人會的一種程序語言。但是如果我們仔細檢查Java程序語言的許多細節設計，我們可以發現Java去掉了不少C++的特點，并且加入一些新的特性。這些與C++的差異包括：

1.不再有#define、#include等預處理程序(Preprocessor)的功能

C++語言很重要的一個特點就是它的預處理程序。有些其他程序語言雖然也加入了#include的功能，但是還是欠缺處理宏(Macro)的能力。#define的功能在Java中我們可以用定義常數(constant)的方式來取代，而#include在Java中是不需要的，因為在Java中程序在執行時，會把類型數據記錄在對象實體之中，我們不需要靠一些標頭文件(header file)來知道我們使用的對象或數值是屬于什么數據類型。

如果你使用C++語言時，只使用預處理程序的#include和#define功能的話，那么你大概不會覺得Java這樣的設計對你產生什么樣的困擾，但是如果你是使用C++語言預處理程序中宏功能的高手，你可能會覺得很不方便，進而懷疑Java如此設計的意義何在。

使用預處理程序雖然可以很方便地達到許多功能，但是站在軟件工程的角度上看，對整個軟件的維護其實是很不利的。由于C++語言中預處理程序的功能太過強大，厲害的程序設計高手常會自行開發一套只有自己看的懂的宏語言，一旦整個軟件要交給其他人去維護，后繼者很難在短時間內了解前一個人所寫下的宏功能，增加軟件開發時團隊工作及日后維護的困難度。

另外一點則是C++語言的編譯器所看到的程序代碼，其實和程序設計者看到的程序代碼是不同的。程序設計者看到的是尚未經過預處理程序處理過的程序代碼，而編譯器看到的則是預處理程序處理過的程序代碼，一旦交給預處理程序處理的宏內容有誤，編譯器產生的錯誤信息將不會是程序設計師所預料的。而這一點自然也增加了程序在排錯時的困難度。

預處理程序的存在也造成了閱讀程序的不便。如果你想使用別人已經完成的C++語言程序，那么通常你不但要閱讀他所寫下的文件，還必須一并查閱上文件，才能了解其程序的全貌。如果換成是Java程序，只要查看java的程序文件就夠了。

2.不再有structure、union及typedef

事實上，早在C++中就可以去掉C語言中的structure和union等對復雜數據的自定結構類型，因為類(Class)的定義方式可以完全做到這項功能。而typedef也是不必要的，一切都用類就可以了。雖然C++這樣的設計是為了和C語言兼容，但是使用多余的語言特點不但不必要，而且容易造成對程序認識的混淆。

3.不再有函數

在Java程序語言中，去掉了程序向導語言中最重要的單元--函數(Function)。如果我們以對象向導的觀念來看待函數，就可以了解函數在對象向導的概念中，是不必要的。在對象向導的程序觀念里，對象的數據才是真正的主體，而處理對象數據的方法則必須依附在對象內才有意義。因此，去掉函數并不表示不再有子程序等模組化程 序的概念，相反地，是利用對象中的方法來取代函數，再一次強化對向導的發展策略。

4.不再有多重繼承(Multiplelnheritance)

在C++中，多重繼承是一項很強的功能，但也是一般人難以掌控的部分。去掉多重繼承雖然降低了Java語言的功能，但是也大幅簡化撰寫程序時的困難度。雖然移除了多重繼承的功能，但是Java提供了interface的方式，可以達到部分多重繼承的功用。所謂的interface基本上定義了一個類的對外溝通的方法原型，以及類內部的常 數，和多重繼承不同之處在于interface并不會定義類方法的內容，以及類中的變量數據。

5.不再有Goto

在程序語言的發展史上，Goto一直是毀譽參半的一項功能。在很多時候使用Goto可以大幅減少不必要的程序代碼，但是也由于Goto可以很自由地改變程序的流程，如果冒然地使用，更可能造成程序結構混亂的情況。一般來說，正確使用Goto的例子多出現在循環內部，想要提早結束某一層循環。在C語言中，我們可以使用break 或contine來改變某一層循環的流程， 但如果想要改變兩層以上的環執行流程，不是使用Goto就是以多余的布爾(boolean)變量，配合上一串if-then-else的判斷來達成。

Java一方面移除了Goto的功能， 而另一方面同時擴大了break和continue的功能，可以允許多層循環的break或continue。如此一來不但避免了濫用Goto的可能性，同時也保存下Goto的好處。

6.不再有OperatorOverloading

在C++中，Operator Overloading同樣也是一項值得討論的設計。幾乎在所有C++的書中，都會引用一些例子，告訴你使用OperatorOverloading可以使你的程序看起來更為自然。如下面是一個程序設計師自定義的復數類：

//C++中自定義的復數類及0pemtor Overloading
class Complex{
public：
Complex(double real,double image){
Real_number=real；
Image_number=image；
}
Complex operator+(Complex&rhs){
Return Complex(rhs．real_number+real_number，
rhs．image_number+image_，nulnbef)；
}
private：
doublereal_number //實部
doublejmage_nunmber； //虛部
}



在這里，如果你使用+來作為復數的加法符號，大家都不會有疑義，但是如果你使用的是*或》這樣的符號，那么別人看到你的程序之后，難保不會產生認識上的錯誤。這也是Operator Overloading一大問題，當大家都對運算符賦予自己的定義后，整個程序的可讀性就會大受影響。Operator Overloading的存在并不是必要的，我們一樣可以定義類中的方法來達到同樣的目的，至于Java去掉這項功能的利弊，恐怕就要讀者自己去評斷了。

7.取消自動類型轉換

Java是一個嚴格進行類型檢查的程序語言，對于下面這樣的程序，在C++的編譯器上編譯時最多只會出現警告的信息，但是在Java里則不予通過：

Int aInteger； Double aDouble=2.71828； AInteger = aDouble；


雖然這樣的轉型在C++里是合法的，但是也會造成數據精確度的損失。Java為了要確定寫程序的人充分地了解這點，必須要程序設計強制轉型(type casting)，Java的編譯器才會接受：

int aInteger；
doublea Double=2.71828；
aInteger=(int)aDouble；



8.不再有指針

取消指針(Pointer)這樣數據類型，可能會讓許多熟悉C++語言的程序設計師大吃一驚。在C++語言里，靈活地運用指針是許多程序設計師的得意之作，但是占整個除錯時間最久的也是指針的問題。配合上C++對內存管理的態度，程序設計師必須要自己去追蹤自己向系統要到的內存，最后確實地交還給系統，并且在使用指針時，要小心翼翼地注意不要跨過合法的記憶空間，造成Segmentation Fault或General Protection Fault之類的問題。

Java去掉了指針類型，并不表示程序設計師在開發高級數據結構，像堆棧(stack)、 隊列(queue)、二元樹(binarytree)時，都必須要像在傳統Basic上，利用大范圍的數組來自行模擬系統內存，自行建構類似指針的表示方式。

相反地，Java提供了和Lisp語言中相似的Reference類型，通過Reference去讀取配置到的內存內容，可以確保不會去讀取到不屬于自己的內存空間，而另一方面，程序的執行系統也可以動態地去做內存垃圾回收的工作，將沒有被reference參考到的內存空間回收給系統使用。

9.和C++連接

不管Java是多么強大，總是有人需要把它和C++連接起來。因為只要有一個新的程序語言或是軟件開發工具一出現，大家就會問："它是否具有和原有程序庫連接的能力呢?"也因為C++語言在電腦界中占了很重要的地位。大家的問題其實就等于是直接問"它是否可以和C++連接?"。目前在Java中，的確提供了和C++語言連接的方法，它的做法基本上是先將C++語言所寫的程序建構成動態鏈接函數庫(DynamicLinking Library，DLL)，再由Java程序去調用DLL里的函數。

這種連接的方式，使得DLL中的函數，從Java的眼光看就是一個"方法"。不過因為這種方法是直接由其他的程序語言所提供，而不是以Java語言所寫的，所以它被稱之為"原生方法"(NativeMethod)。

由于Java Applet一些安全上的限制，所以這種連接外部程序的方法只能用在Java Application內。

小結：

事實上，constant和typedef這兩條語句包含了#define語句的作用。現在，結構和聯合已經被Java的類所代替。刪除這些特性的原因是:由于其希望維持與C語言的向后兼容性，C ++的語言規范包含了大量冗余。比如，類實際上就已經包括了結構和聯合的作用，因此這兩種數據結構完全可以取消。關于#define語句，Java語言規范的制訂者認為:盡管該語句的出發點是為了增強程序的可讀性，但實際效果卻恰恰相反，它常常導致難讀的代碼，故應該予以取消。Java不再支持獨立函數，因此任何函數都必須封裝到某個類中。由于人們普遍認為， C++所用的超類是非常不穩定的，因此Java拋棄了C++中的多繼承并代之以接口。Java的接口指的是，在別的類看來一個類所能實現的方法。它所顯示的只是一個類的方法或常量和變量 ，而不是這個類的全部結構。

最后，Java還取消了C++中的GOTO語句、操作符重載、自動類型轉換及指針數據類型。 GOTO語句引起的爭議已經有很多年了，可一直陰魂不散，這跟某些程序員對該語句一直情有獨鐘有關。C++仍然支持數據類型的自動轉換，但Java要求編程人員顯式實現數據類型之間的轉換。自動數據類型轉換使得兩個數據類型互不兼容的變量可以相互賦值，而不需要給出顯式說明。這有時會導致一些問題，其中最常見的是精確度損失。比方說，如果把一個帶符號的32位整數賦給一個無符號整數，則所有的結果均為正數。Java的設計者們認為這很容易引起程序錯誤，從而決定不支持這種轉換方式。   回復  更多評論