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<title>Thinking in Java | Chinese Version by Trans Bot</title>
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<p>附錄B 對比C++和Java<br>
<br>
“作為一名C++程序員，我們早已掌握了面向對象程序設計的基本概念，而且Java的語法無疑是非常熟悉的。事實上，Java本來就是從C++衍生出來的。”<br>
<br>
然而，C++和Java之間仍存在一些顯著的差異。可以這樣說，這些差異代表著技術的極大進步。一旦我們弄清楚了這些差異，就會理解為什么說Java是一種優秀的程序設計語言。本附錄將引導大家認識用于區分Java和C++的一些重要特征。<br>
(1) 最大的障礙在于速度：解釋過的Java要比C的執行速度慢上約20倍。無論什么都不能阻止Java語言進行編譯。寫作本書的時候，剛剛出現了一些準實時編譯器，它們能顯著加快速度。當然，我們完全有理由認為會出現適用于更多流行平臺的純固有編譯器，但假若沒有那些編譯器，由于速度的限制，必須有些問題是Java不能解決的。<br>
(2) 和C++一樣，Java也提供了兩種類型的注釋。<br>
(3)
所有東西都必須置入一個類。不存在全局函數或者全局數據。如果想獲得與全局函數等價的功能，可考慮將static方法和static數據置入一個類里。注意沒有象結構、枚舉或者聯合這一類的東西，一切只有“類”（Class）！<br>
(4) 所有方法都是在類的主體定義的。所以用C++的眼光看，似乎所有函數都已嵌入，但實情并非如何（嵌入的問題在后面講述）。<br>
(5) 在Java中，類定義采取幾乎和C++一樣的形式。但沒有標志結束的分號。沒有class
foo這種形式的類聲明，只有類定義。<br>
<br>
class aType()<br>
void aMethod() {/* 方法主體 */}<br>
}<br>
<br>
(6) Java中沒有作用域范圍運算符“::”。Java利用點號做所有的事情，但可以不用考慮它，因為只能在一個類里定義元素。即使那些方法定義，也必須在一個類的內部，所以根本沒有必要指定作用域的范圍。我們注意到的一項差異是對static方法的調用：使用ClassName.methodName()。除此以外，package（包）的名字是用點號建立的，并能用import關鍵字實現C++的“#include”的一部分功能。例如下面這個語句：<br>
import java.awt.*;<br>
（#include并不直接映射成import，但在使用時有類似的感覺。）<br>
(7) 與C++類似，Java含有一系列“主類型”（Primitive type），以實現更有效率的訪問。在Java中，這些類型包括boolean，char，byte，short，int，long，float以及double。所有主類型的大小都是固有的，且與具體的機器無關（考慮到移植的問題）。這肯定會對性能造成一定的影響，具體取決于不同的機器。對類型的檢查和要求在Java里變得更苛刻。例如：<br>
■條件表達式只能是boolean（布爾）類型，不可使用整數。<br>
■必須使用象X+Y這樣的一個表達式的結果；不能僅僅用“X+Y”來實現“副作用”。<br>
(8) char（字符）類型使用國際通用的16位Unicode字符集，所以能自動表達大多數國家的字符。<br>
(9) 靜態引用的字串會自動轉換成String對象。和C及C++不同，沒有獨立的靜態字符數組字串可供使用。<br>
(10) Java增添了三個右移位運算符“>>>”，具有與“邏輯”右移位運算符類似的功用，可在最末尾插入零值。“>>”則會在移位的同時插入符號位（即“算術”移位）。<br>
(11) 盡管表面上類似，但與C++相比，Java數組采用的是一個頗為不同的結構，并具有獨特的行為。有一個只讀的length成員，通過它可知道數組有多大。而且一旦超過數組邊界，運行期檢查會自動丟棄一個異常。所有數組都是在內存“堆”里創建的，我們可將一個數組分配給另一個（只是簡單地復制數組句柄）。數組標識符屬于第一級對象，它的所有方法通常都適用于其他所有對象。<br>
(12) 對于所有不屬于主類型的對象，都只能通過new命令創建。和C++不同，Java沒有相應的命令可以“在堆棧上”創建不屬于主類型的對象。所有主類型都只能在堆棧上創建，同時不使用new命令。所有主要的類都有自己的“封裝（器）”類，所以能夠通過new創建等價的、以內存“堆”為基礎的對象（主類型數組是一個例外：它們可象C++那樣通過集合初始化進行分配，或者使用new）。<br>
(13) Java中不必進行提前聲明。若想在定義前使用一個類或方法，只需直接使用它即可——編譯器會保證使用恰當的定義。所以和在C++中不同，我們不會碰到任何涉及提前引用的問題。<br>
(14) Java沒有預處理機。若想使用另一個庫里的類，只需使用import命令，并指定庫名即可。不存在類似于預處理機的宏。<br>
(15) Java用包代替了命名空間。由于將所有東西都置入一個類，而且由于采用了一種名為“封裝”的機制，它能針對類名進行類似于命名空間分解的操作，所以命名的問題不再進入我們的考慮之列。數據包也會在單獨一個庫名下收集庫的組件。我們只需簡單地“import”（導入）一個包，剩下的工作會由編譯器自動完成。<br>
(16) 被定義成類成員的對象句柄會自動初始化成null。對基本類數據成員的初始化在Java里得到了可靠的保障。若不明確地進行初始化，它們就會得到一個默認值（零或等價的值）。可對它們進行明確的初始化（顯式初始化）：要么在類內定義它們，要么在構建器中定義。采用的語法比C++的語法更容易理解，而且對于static和非static成員來說都是固定不變的。我們不必從外部定義static成員的存儲方式，這和C++是不同的。<br>
(17) 在Java里，沒有象C和C++那樣的指針。用new創建一個對象的時候，會獲得一個引用（本書一直將其稱作“句柄”）。例如：<br>
String s = new String("howdy");<br>
然而，C++引用在創建時必須進行初始化，而且不可重定義到一個不同的位置。但Java引用并不一定局限于創建時的位置。它們可根據情況任意定義，這便消除了對指針的部分需求。在C和C++里大量采用指針的另一個原因是為了能指向任意一個內存位置（這同時會使它們變得不安全，也是Java不提供這一支持的原因）。指針通常被看作在基本變量數組中四處移動的一種有效手段。Java允許我們以更安全的形式達到相同的目標。解決指針問題的終極方法是“固有方法”（已在附錄A討論）。將指針傳遞給方法時，通常不會帶來太大的問題，因為此時沒有全局函數，只有類。而且我們可傳遞對對象的引用。Java語言最開始聲稱自己“完全不采用指針！”但隨著許多程序員都質問沒有指針如何工作？于是后來又聲明“采用受到限制的指針”。大家可自行判斷它是否“真”的是一個指針。但不管在何種情況下，都不存在指針“算術”。<br>
(18) Java提供了與C++類似的“構建器”（Constructor）。如果不自己定義一個，就會獲得一個默認構建器。而如果定義了一個非默認的構建器，就不會為我們自動定義默認構建器。這和C++是一樣的。注意沒有復制構建器，因為所有自變量都是按引用傳遞的。<br>
(19) Java中沒有“破壞器”（Destructor）。變量不存在“作用域”的問題。一個對象的“存在時間”是由對象的存在時間決定的，并非由垃圾收集器決定。有個finalize()方法是每一個類的成員，它在某種程度上類似于C++的“破壞器”。但finalize()是由垃圾收集器調用的，而且只負責釋放“資源”（如打開的文件、套接字、端口、URL等等）。如需在一個特定的地點做某樣事情，必須創建一個特殊的方法，并調用它，不能依賴finalize()。而在另一方面，C++中的所有對象都會（或者說“應該”）破壞，但并非Java中的所有對象都會被當作“垃圾”收集掉。由于Java不支持破壞器的概念，所以在必要的時候，必須謹慎地創建一個清除方法。而且針對類內的基礎類以及成員對象，需要明確調用所有清除方法。<br>
(20) Java具有方法“過載”機制，它的工作原理與C++函數的過載幾乎是完全相同的。<br>
(21) Java不支持默認自變量。<br>
(22) Java中沒有goto。它采取的無條件跳轉機制是“break 標簽”或者“continue
標準”，用于跳出當前的多重嵌套循環。<br>
(23) Java采用了一種單根式的分級結構，因此所有對象都是從根類Object統一繼承的。而在C++中，我們可在任何地方啟動一個新的繼承樹，所以最后往往看到包含了大量樹的“一片森林”。在Java中，我們無論如何都只有一個分級結構。盡管這表面上看似乎造成了限制，但由于我們知道每個對象肯定至少有一個Object接口，所以往往能獲得更強大的能力。C++目前似乎是唯一沒有強制單根結構的唯一一種OO語言。<br>
(24) Java沒有模板或者參數化類型的其他形式。它提供了一系列集合：Vector（向量），Stack（堆棧）以及Hashtable（散列表），用于容納Object引用。利用這些集合，我們的一系列要求可得到滿足。但這些集合并非是為實現象C++“標準模板庫”（STL）那樣的快速調用而設計的。Java
1.2中的新集合顯得更加完整，但仍不具備正宗模板那樣的高效率使用手段。<br>
(25) “垃圾收集”意味著在Java中出現內存漏洞的情況會少得多，但也并非完全不可能（若調用一個用于分配存儲空間的固有方法，垃圾收集器就不能對其進行跟蹤監視）。然而，內存漏洞和資源漏洞多是由于編寫不當的finalize()造成的，或是由于在已分配的一個塊尾釋放一種資源造成的（“破壞器”在此時顯得特別方便）。垃圾收集器是在C++基礎上的一種極大進步，使許多編程問題消彌于無形之中。但對少數幾個垃圾收集器力有不逮的問題，它卻是不大適合的。但垃圾收集器的大量優點也使這一處缺點顯得微不足道。<br>
(26) Java內建了對多線程的支持。利用一個特殊的Thread類，我們可通過繼承創建一個新線程（放棄了run()方法）。若將synchronized（同步）關鍵字作為方法的一個類型限制符使用，相互排斥現象會在對象這一級發生。在任何給定的時間，只有一個線程能使用一個對象的synchronized方法。在另一方面，一個synchronized方法進入以后，它首先會“鎖定”對象，防止其他任何synchronized方法再使用那個對象。只有退出了這個方法，才會將對象“解鎖”。在線程之間，我們仍然要負責實現更復雜的同步機制，方法是創建自己的“監視器”類。遞歸的synchronized方法可以正常運作。若線程的優先等級相同，則時間的“分片”不能得到保證。<br>
(27) 我們不是象C++那樣控制聲明代碼塊，而是將訪問限定符（public，private和protected）置入每個類成員的定義里。若未規定一個“顯式”（明確的）限定符，就會默認為“友好的”（friendly）。這意味著同一個包里的其他元素也可以訪問它（相當于它們都成為C++的“friends”——朋友），但不可由包外的任何元素訪問。類——以及類內的每個方法——都有一個訪問限定符，決定它是否能在文件的外部“可見”。private關鍵字通常很少在Java中使用，因為與排斥同一個包內其他類的訪問相比，“友好的”訪問通常更加有用。然而，在多線程的環境中，對private的恰當運用是非常重要的。Java的protected關鍵字意味著“可由繼承者訪問，亦可由包內其他元素訪問”。注意Java沒有與C++的protected關鍵字等價的元素，后者意味著“只能由繼承者訪問”（以前可用“private
protected”實現這個目的，但這一對關鍵字的組合已被取消了）。<br>
(28) 嵌套的類。在C++中，對類進行嵌套有助于隱藏名稱，并便于代碼的組織（但C++的“命名空間”已使名稱的隱藏顯得多余）。Java的“封裝”或“打包”概念等價于C++的命名空間，所以不再是一個問題。Java
1.1引入了“內部類”的概念，它秘密保持指向外部類的一個句柄——創建內部類對象的時候需要用到。這意味著內部類對象也許能訪問外部類對象的成員，毋需任何條件——就好象那些成員直接隸屬于內部類對象一樣。這樣便為回調問題提供了一個更優秀的方案——C++是用指向成員的指針解決的。<br>
(29) 由于存在前面介紹的那種內部類，所以Java里沒有指向成員的指針。<br>
(30) Java不存在“嵌入”（inline）方法。Java編譯器也許會自行決定嵌入一個方法，但我們對此沒有更多的控制權力。在Java中，可為一個方法使用final關鍵字，從而“建議”進行嵌入操作。然而，嵌入函數對于C++的編譯器來說也只是一種建議。<br>
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