苹果的成长日记

Java群体每天都在扩大，它既包括一些世界最大的ISV，也包括公司CIO、信息技术人员、系统分析人员、C/S开发人员、编程人员、多媒体设计者、市场行销人员、教育工作者、经理、影视生产者甚至业余爱好者等广泛的用户。从传统上看，这样一些人在一起有效地工作是不多见的。当我们谈到开放系统时，我们往往是就已发表的API及规格，或者源码的可得性，或者硬件、联网及操作系统而言的，没有一个人是从人的开放意义上来谈的。Java完成了开放系统的闭合链。它开发了人力资源，而反过来又开辟了共同工作的道路。

一谈到Java，人们马上会想起一种类似于C++的、适用于分布环境的面向对象编程语言，想到这种语言的简单、稳定、安全、与体系结构无关、可移植、可解释、高性能、多线程和动态性等特征。这些都是Java作为一种程序设计语言的主要特征。

Java是由Sun公司的一个技术小组研制出来的。在实现Java语言的过程中，Sun小组的技术人员很快就意识到:C++无法成为一种完全面向对象的、网络化的开发语言。C++是通过给原先的C语言增加面向对象功能而开发出来的，因此,它存在着先天不足。这主要体现在C++种类繁多，功能大量冗余，同时又没有任何一种C++编译器能够支持它的全部功能。鉴于这种情况，Sun公司的技术人员决定不扩充C++，而开发一种全新的计算机语言(Java的前身Oak)。但是，C++已经成了大多数编程人员所熟练掌握的语言，Java的设计显然不能无视这个现实。如果Java和C++之间的差别过大，那么程序员们在学会这种语言的过程中无疑要花费大量的时间和精力。因此，Java保留了尽可能多的C++风格。

Java自诞生起，为网络用户创造了无数客户端的小应用程序，由于这类应用程序效果良好、数量巨大，以至于许多用户想到Java编程语言时，会在脑海中出现一个不完全正确的印象-Java是用来编写小的客户端程序的。其实，随着技术的进步，Java语言正在逐步改变自己执行效率较低、无法担任企业关键计算任务的形象，不断向计算技术的核心地带前进。今天的Java技术正沿着网络渗入各个应用领域。

企业计算：企业计算是Java最重要的技术主题。Sun公司已经公布了企业JavaBean（EJB，Enterprise JavaBean）的规格，随后众多公司开始开发企业应用领域的Java技术。IBM公司也已经为Windows NT开发了IBM HPCJ（High Performance Compiler for Java）12.0版，同时研制了IBM JDK（JavaDevelopment Kit）for Windows NT，Novell公司也在宣布了一个新的服务器端的企业Java平台，而Sun公司也在积极地升级自己的JDK系统，这个形势表明，Java正在稳步走向企业高端计算。对于Java来说，与其它编程语言争夺企业计算主力编程工具的优势在于：其一，Java在进行面向对象的编程工作时，比其它的编程语言如C++更加简单，因此保证了编程的高效率，减少了编程投入；其二，Java虚拟机技术所提供的"一次编程，到处使用"的跨平台能力非常适合网络环境，这给Java在网络服务器端的发展提供了便利条件；其三，Java拥有强大的提供商和支持者队伍，该队伍包括IBM、Oracle、Novell、Sybase和Netscape等公司。

提速运行：许多企业的应用开发人员非常喜爱Java的语言特性，但是在开发重要系统时，语言特性和执行效率之间的抉择往往令人伤透脑筋。在关键计算中，用户可能并不在乎数据如何压缩或者运行的延迟关系如何设置，但是对程序的运行速度却非常重视，这使厂商将Java的编译策略开发放在了首位。现在的Java语言，其执行方式已经不仅仅是解释执行方式了，即时编译器（JITC、just-in-time compiler）技术和原型编译技术已经被许多厂家采用，包括Sun、IBM、Oracle以及Netscape等公司在内的技术提供商正在利用这些技术逐步提高Java的执行速度，其中IBM公司早已将Java虚拟机（JVM，JavaVirtual Machine）、操作系统和硬件的特性有机的结合在一起，非常有效地提高了Java的执行效率。

嵌入计算：嵌入式Java是一个潜力巨大的应用技术，该技术充分发挥了Java小巧灵活的特点。以HP公司为例，该公司以自己的方式制造编译工具和Java虚拟机，其目的是将Java嵌入各种设备，如打印机、医学监视器和自动提款机等。嵌入设备依靠一个实时操作系统来处理某一个实时生效的事件，Java被嵌入这些设备后，通过实时扩展（real-time extension）开始发挥作用，使设备具备了一定的智能性，增强了嵌入设备的可管理性和可用性，大大提高了设备的工作效率。各厂商对这一潜力巨大的市场都非常重视，目前该市场缺乏的是一个标准，如果存在标准的话，相信很快就会有大量使用嵌入Java技术的设备上市。

微软刚刚发行的Windows XP放弃了对Java的支持，但Java能够独立运行于很多操作平台上，其中也包括Linux，并且在某些特性上要比在Windows上发挥得更好，我们完全有理由抛弃Windows而选择使用Linux来做Java开发。现在，你可以左手拿着Linux，右手拿着Java，然后对面带微笑手里拿着Windows XP的Bill Gates说："让你的XP去见鬼吧！"

对于软件开发者来讲，任何一种编程语言都不可能是完美的。如果希望更好地理解Java语言，最好的方法是把这种语言与其同类型的语言相比较。既然Java类似于C++，把它同C++进行一番比较也是顺理成章的事情,哪一个好，哪一个不好，每个开发人员都有各自的看法。我个人认为Java开发要比C++好一些。当然每个人的看法和喜好是不同的。后面的文章将向大家介绍Java和C++的不同和对其的改进。孰强孰弱，大家自然就会明白了。

我们知道，Java一开始采用C++的语法格式，基本上是为了让程序设计者可以很快地熟悉 Java的语法格式，缩短学习Java的时间，毕竟C和C++仍旧是最多人会的一种程序语言。但是如果我们仔细检查Java程序语言的许多细节设计，我们可以发现Java去掉了不少C++的特点，并且加入一些新的特性。这些与C++的差异包括：

1.不再有#define、#include等预处理程序(Preprocessor)的功能

C++语言很重要的一个特点就是它的预处理程序。有些其他程序语言虽然也加入了#include的功能，但是还是欠缺处理宏(Macro)的能力。#define的功能在Java中我们可以用定义常数(constant)的方式来取代，而#include在Java中是不需要的，因为在Java中程序在执行时，会把类型数据记录在对象实体之中，我们不需要靠一些标头文件(header file)来知道我们使用的对象或数值是属于什么数据类型。

如果你使用C++语言时，只使用预处理程序的#include和#define功能的话，那么你大概不会觉得Java这样的设计对你产生什么样的困扰，但是如果你是使用C++语言预处理程序中宏功能的高手，你可能会觉得很不方便，进而怀疑Java如此设计的意义何在。

使用预处理程序虽然可以很方便地达到许多功能，但是站在软件工程的角度上看，对整个软件的维护其实是很不利的。由于C++语言中预处理程序的功能太过强大，厉害的程序设计高手常会自行开发一套只有自己看的懂的宏语言，一旦整个软件要交给其他人去维护，后继者很难在短时间内了解前一个人所写下的宏功能，增加软件开发时团队工作及日后维护的困难度。

另外一点则是C++语言的编译器所看到的程序代码，其实和程序设计者看到的程序代码是不同的。程序设计者看到的是尚未经过预处理程序处理过的程序代码，而编译器看到的则是预处理程序处理过的程序代码，一旦交给预处理程序处理的宏内容有误，编译器产生的错误信息将不会是程序设计师所预料的。而这一点自然也增加了程序在排错时的困难度。

预处理程序的存在也造成了阅读程序的不便。如果你想使用别人已经完成的C++语言程序，那么通常你不但要阅读他所写下的文件，还必须一并查阅上文件，才能了解其程序的全貌。如果换成是Java程序，只要查看java的程序文件就够了。

2.不再有structure、union及typedef

事实上，早在C++中就可以去掉C语言中的structure和union等对复杂数据的自定结构类型，因为类(Class)的定义方式可以完全做到这项功能。而typedef也是不必要的，一切都用类就可以了。虽然C++这样的设计是为了和C语言兼容，但是使用多余的语言特点不但不必要，而且容易造成对程序认识的混淆。

3.不再有函数

在Java程序语言中，去掉了程序向导语言中最重要的单元--函数(Function)。如果我们以对象向导的观念来看待函数，就可以了解函数在对象向导的概念中，是不必要的。在对象向导的程序观念里，对象的数据才是真正的主体，而处理对象数据的方法则必须依附在对象内才有意义。因此，去掉函数并不表示不再有子程序等模组化程 序的概念，相反地，是利用对象中的方法来取代函数，再一次强化对向导的发展策略。

4.不再有多重继承(Multiplelnheritance)

在C++中，多重继承是一项很强的功能，但也是一般人难以掌控的部分。去掉多重继承虽然降低了Java语言的功能，但是也大幅简化撰写程序时的困难度。虽然移除了多重继承的功能，但是Java提供了interface的方式，可以达到部分多重继承的功用。所谓的interface基本上定义了一个类的对外沟通的方法原型，以及类内部的常 数，和多重继承不同之处在于interface并不会定义类方法的内容，以及类中的变量数据。

5.不再有Goto

在程序语言的发展史上，Goto一直是毁誉参半的一项功能。在很多时候使用Goto可以大幅减少不必要的程序代码，但是也由于Goto可以很自由地改变程序的流程，如果冒然地使用，更可能造成程序结构混乱的情况。一般来说，正确使用Goto的例子多出现在循环内部，想要提早结束某一层循环。在C语言中，我们可以使用break 或contine来改变某一层循环的流程， 但如果想要改变两层以上的环执行流程，不是使用Goto就是以多余的布尔(boolean)变量，配合上一串if-then-else的判断来达成。

Java一方面移除了Goto的功能， 而另一方面同时扩大了break和continue的功能，可以允许多层循环的break或continue。如此一来不但避免了滥用Goto的可能性，同时也保存下Goto的好处。

6.不再有OperatorOverloading

在C++中，Operator Overloading同样也是一项值得讨论的设计。几乎在所有C++的书中，都会引用一些例子，告诉你使用OperatorOverloading可以使你的程序看起来更为自然。如下面是一个程序设计师自定义的复数类：

//C++中自定义的复数类及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 //实部
doublejmage_nunmber； //虚部
}



在这里，如果你使用+来作为复数的加法符号，大家都不会有疑义，但是如果你使用的是*或》这样的符号，那么别人看到你的程序之后，难保不会产生认识上的错误。这也是Operator Overloading一大问题，当大家都对运算符赋予自己的定义后，整个程序的可读性就会大受影响。Operator Overloading的存在并不是必要的，我们一样可以定义类中的方法来达到同样的目的，至于Java去掉这项功能的利弊，恐怕就要读者自己去评断了。

7.取消自动类型转换

Java是一个严格进行类型检查的程序语言，对于下面这样的程序，在C++的编译器上编译时最多只会出现警告的信息，但是在Java里则不予通过：

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


虽然这样的转型在C++里是合法的，但是也会造成数据精确度的损失。Java为了要确定写程序的人充分地了解这点，必须要程序设计强制转型(type casting)，Java的编译器才会接受：

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



8.不再有指针

取消指针(Pointer)这样数据类型，可能会让许多熟悉C++语言的程序设计师大吃一惊。在C++语言里，灵活地运用指针是许多程序设计师的得意之作，但是占整个除错时间最久的也是指针的问题。配合上C++对内存管理的态度，程序设计师必须要自己去追踪自己向系统要到的内存，最后确实地交还给系统，并且在使用指针时，要小心翼翼地注意不要跨过合法的记忆空间，造成Segmentation Fault或General Protection Fault之类的问题。

Java去掉了指针类型，并不表示程序设计师在开发高级数据结构，像堆栈(stack)、 队列(queue)、二元树(binarytree)时，都必须要像在传统Basic上，利用大范围的数组来自行模拟系统内存，自行建构类似指针的表示方式。

相反地，Java提供了和Lisp语言中相似的Reference类型，通过Reference去读取配置到的内存内容，可以确保不会去读取到不属于自己的内存空间，而另一方面，程序的执行系统也可以动态地去做内存垃圾回收的工作，将没有被reference参考到的内存空间回收给系统使用。

9.和C++连接

不管Java是多么强大，总是有人需要把它和C++连接起来。因为只要有一个新的程序语言或是软件开发工具一出现，大家就会问："它是否具有和原有程序库连接的能力呢?"也因为C++语言在电脑界中占了很重要的地位。大家的问题其实就等于是直接问"它是否可以和C++连接?"。目前在Java中，的确提供了和C++语言连接的方法，它的做法基本上是先将C++语言所写的程序建构成动态链接函数库(DynamicLinking Library，DLL)，再由Java程序去调用DLL里的函数。

这种连接的方式，使得DLL中的函数，从Java的眼光看就是一个"方法"。不过因为这种方法是直接由其他的程序语言所提供，而不是以Java语言所写的，所以它被称之为"原生方法"(NativeMethod)。

由于Java Applet一些安全上的限制，所以这种连接外部程序的方法只能用在Java Application内。

小结：

事实上，constant和typedef这两条语句包含了#define语句的作用。现在，结构和联合已经被Java的类所代替。删除这些特性的原因是:由于其希望维持与C语言的向后兼容性，C ++的语言规范包含了大量冗余。比如，类实际上就已经包括了结构和联合的作用，因此这两种数据结构完全可以取消。关于#define语句，Java语言规范的制订者认为:尽管该语句的出发点是为了增强程序的可读性，但实际效果却恰恰相反，它常常导致难读的代码，故应该予以取消。Java不再支持独立函数，因此任何函数都必须封装到某个类中。由于人们普遍认为， C++所用的超类是非常不稳定的，因此Java抛弃了C++中的多继承并代之以接口。Java的接口指的是，在别的类看来一个类所能实现的方法。它所显示的只是一个类的方法或常量和变量 ，而不是这个类的全部结构。

最后，Java还取消了C++中的GOTO语句、操作符重载、自动类型转换及指针数据类型。 GOTO语句引起的争议已经有很多年了，可一直阴魂不散，这跟某些程序员对该语句一直情有独钟有关。C++仍然支持数据类型的自动转换，但Java要求编程人员显式实现数据类型之间的转换。自动数据类型转换使得两个数据类型互不兼容的变量可以相互赋值，而不需要给出显式说明。这有时会导致一些问题，其中最常见的是精确度损失。比方说，如果把一个带符号的32位整数赋给一个无符号整数，则所有的结果均为正数。Java的设计者们认为这很容易引起程序错误，从而决定不支持这种转换方式。   回复  更多评论