前言

這本書不適合初學(xué)者，這本書適合已經(jīng)學(xué)過Java框架并做過一兩個項目的同學(xué)來看，這本書對基礎(chǔ)知識的理解非常透徹。我在看的時候常常有一種醍醐灌頂?shù)母杏X，常常為“原來是這樣子的！”而激動，確實是一本非常好的書。我在看書時將書本我覺得重點的內(nèi)容原封不動的摘錄下來，給想看重點的同學(xué)看看，也為一些對某些基礎(chǔ)概念不是很懂的同學(xué)給個了解渠道。

第1章?????對象入門

1.1???抽象的進(jìn)步

?????? 所有編程語言的最終目的都是提供一種“抽象”方法。一種較有爭議的說法是：解決問題的復(fù)雜程度直接取決于抽象的種類及質(zhì)量。

?????? OOP允許我們根據(jù)問題來描述問題，而不是根據(jù)方案。

?????? “純粹”的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法：

?????? (1)所有東西都是對象。可將對象想象成一種新型變量；它保存著數(shù)據(jù)，但可要求它對自身進(jìn)行操作。理論上講，可從要解決的問題身上提出所有概念性的組件，然后在程序中將其表達(dá)為一個對象。

?????? (2)程序是一大堆對象的組合；通過消息傳遞，各對象知道自己該做些什么。為了向?qū)ο蟀l(fā)出請求，需向那個對象“發(fā)送一條消息”。更具體地講，可將消息想象為一個調(diào)用請求，它調(diào)用的是從屬于目標(biāo)對象的一個子例程或函數(shù)。

?????? (3)每個對象都有自己的存儲空間，可容納其他對象。或者說，通過封裝現(xiàn)有對象，可制作出新型對象。所以，盡管對象的概念非常簡單，但在程序中卻可達(dá)到任意高的復(fù)雜程度。

?????? (4)每個對象都有一種類型。根據(jù)語法，每個對象都是某個“類”的一個“實例”。其中，“類”（Class）是“類型”（Type）的同義詞。一個類最重要的特征就是“能將什么消息發(fā)給它？”。

?????? (5)同一類所有對象都能接收相同的消息。這實際是別有含義的一種說法，大家不久便能理解。由于類型為“圓”（Circle）的一個對象也屬于類型為“形狀”（Shape）的一個對象，所以一個圓完全能接收形狀消息。這意味著可讓程序代碼統(tǒng)一指揮“形狀”，令其自動控制所有符合“形狀”描述的對象，其中自然包括“圓”。這一特性稱為對象的“可替換性”，是OOP[莫星燦1]?最重要的概念之一。

1.2 對象的接口

?????? 當(dāng)我們進(jìn)行面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計時，面臨的最大一項挑戰(zhàn)性就是：如何在“問題空間”（問題實際存在的地方）的元素與“方案空間”（對實際問題進(jìn)行建模的地方，如計算機(jī)）的元素之間建立理想的“一對一”對應(yīng)或映射關(guān)系。

?????? 如何利用對象完成真正有用的工作呢？必須有一種辦法能向?qū)ο蟀l(fā)出請求，令其做一些實際的事情，比如完成一次交易、在屏幕上畫一些東西或者打開一個開關(guān)等等。每個對象僅能接受特定的請求。我們向?qū)ο蟀l(fā)出的請求是通過它的“接口”（Interface）定義的，對象的“類型”或“類”則規(guī)定了它的接口形式。“類型”與“接口”的等價或?qū)?yīng)關(guān)系是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基礎(chǔ)。

?????? 以電燈泡為例：

?????? 在這個例子中，類型／類的名稱是 Light，可向 Light 對象發(fā)出的請求包括包括打開（on）、關(guān)閉（off）、變得更明亮（brighten）或者變得更暗淡（dim）。通過簡單地聲明一個名字（lt），我們?yōu)?Light 對象創(chuàng)建了一個“句柄”[莫星燦2]?。然后用new關(guān)鍵字新建類型為 Light 的一個對象。再用等號將其賦給句柄。為了向?qū)ο蟀l(fā)送一條消息，我們列出句柄名（lt），再用一個句點符號（.）把它同消息名稱（on）連接起來。[莫星燦3]?從中可以看出，使用一些預(yù)先定義好的類時，我們在程序里采用的代碼是非常簡單和直觀的。

1.3 實現(xiàn)方案的隱藏

?????? 從根本上說，大致有兩方面的人員涉足面向?qū)ο蟮木幊?#xff1a;“類創(chuàng)建者”（創(chuàng)建新數(shù)據(jù)類型的人）以及“客戶程序員”[莫星燦4]?（在自己的應(yīng)用程序中采用現(xiàn)成數(shù)據(jù)類型的人）。

?????? “接口”（Interface）規(guī)定了可對一個特定的對象發(fā)出哪些請求。然而，必須在某個地方存在著一些代碼，以便滿足這些請求。這些代碼與那些隱藏起來的數(shù)據(jù)便叫作“隱藏的實現(xiàn)”。站在程式化程序編寫（Procedural Programming）的角度，整個問題并不顯得復(fù)雜。一種類型含有與每種可能的請求關(guān)聯(lián)起來的函數(shù)。一旦向?qū)ο蟀l(fā)出一個特定的請求，就會調(diào)用那個函數(shù)。我們通常將這個過程總結(jié)為向?qū)ο蟆鞍l(fā)送一條消息”（提出一個請求）。對象的職責(zé)就是決定如何對這條消息作出反應(yīng)（執(zhí)行相應(yīng)的代碼）。

?????? Java采用三個顯式（明確）關(guān)鍵字以及一個隱式（暗示）關(guān)鍵字來設(shè)置類邊界：public，private，protected 以及暗示性的friendly[莫星燦5]?。若未明確指定其他關(guān)鍵字，則默認(rèn)為后者。這些關(guān)鍵字的使用和含義都是相當(dāng)直觀的，它們決定了誰能使用后續(xù)的定義內(nèi)容。“public”（公共）意味著后續(xù)的定義任何人均可使用。而在另一方面，“private”（私有）意味著除您自己、類型的創(chuàng)建者以及那個類型的內(nèi)部函數(shù)成員，其他任何人都不能訪問后續(xù)的定義信息。private在您與客戶程序員之間豎起了一堵墻。若有人試圖訪問私有成員，就會得到一個編譯期錯誤。“friendly”（友好的）涉及“包裝”或“封裝”（Package）的概念——即Java 用來構(gòu)建庫的方法。若某樣?xùn)|西是“友好的”，意味著它只能在這個包裝的范圍內(nèi)使用（所以這一訪問級別有時也叫作“包裝訪問”）。“protected”（受保護(hù)的）與“private”相似，只是一個繼承的類可訪問受保護(hù)的成員，但不能訪問私有成員。繼承的問題不久就要談到。

1.4 方案的重復(fù)使用

?????? 許多人認(rèn)為代碼或設(shè)計方案的重復(fù)使用是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計提供的最偉大的一種杠桿。

?????? 為重復(fù)使用一個類，最簡單的辦法是僅直接使用那個類的對象。但同時也能將那個類的一個對象置入一個新類。我們把這叫作“創(chuàng)建一個成員對象”。新類可由任意數(shù)量和類型的其他對象構(gòu)成。無論如何，只要新類達(dá)到了設(shè)計要求即可。這個概念叫作“組織”——在現(xiàn)有類的基礎(chǔ)上組織一個新類。有時，我們也將組織稱作“包含”關(guān)系，比如“一輛車包含了一個變速箱”。

[莫星燦6]?1.5 繼承：重新使用接口

?????? 使用繼承時，相當(dāng)于創(chuàng)建了一個新類。這個新類不僅包含了現(xiàn)有類型的所有成員（盡管private 成員被隱藏起來，且不能訪問），但更重要的是，它復(fù)制了基礎(chǔ)類的接口。也就是說，可向基礎(chǔ)類的對象發(fā)送的所有消息亦可原樣發(fā)給衍生類的對象。根據(jù)可以發(fā)送的消息，我們能知道類的類型。這意味著衍生類具有與基礎(chǔ)類相同的類型！為真正理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的含義，首先必須認(rèn)識到這種類型的等價關(guān)系。

1.5.1 改善基礎(chǔ)類

?????? 為改善一個函數(shù)，只需為衍生類的函數(shù)建立一個新定義即可。我們的目標(biāo)是：“盡管使用的函數(shù)接口未變，但它的新版本具有不同的表現(xiàn)”。

1.5.2 等價與類似關(guān)系

?????? 但在許多時候，我們必須為衍生類型加入新的接口元素。所以不僅擴(kuò)展了接口，也創(chuàng)建了一種新類型。這種新類型仍可替換成基礎(chǔ)類型，但這種替換并不是完美的，因為不可在基礎(chǔ)類里訪問新函數(shù)。我們將其稱作“類似”關(guān)系；新類型擁有舊類型的接口，但也包含了其他函數(shù)，所以不能說它們是完全等價的。

1.6 多形對象的互換使用

?????? 通常，繼承最終會以創(chuàng)建一系列類收場，所有類都建立在統(tǒng)一的接口基礎(chǔ)上。我們用一幅顛倒的樹形圖來闡明這一點（注釋⑤）：

⑤：這兒采用了“統(tǒng)一記號法”，本書將主要采用這種方法。

?????? 對這樣的一系列類，我們要進(jìn)行的一項重要處理就是將衍生類的對象當(dāng)作基礎(chǔ)類的一個對象對待。這一點是非常重要的，因為它意味著我們只需編寫單一的代碼，令其忽略類型的特定細(xì)節(jié)，只與基礎(chǔ)類打交道。這樣一來，那些代碼就可與類型信息分開。所以更易編寫，也更易理解。此外，若通過繼承增添了一種新類型，如“三角形”，那么我們?yōu)椤皫缀涡螤睢毙骂愋途帉懙拇a會象在舊類型里一樣良好地工作。所以說程序具備了“擴(kuò)展能力”，具有“擴(kuò)展性”。

?????? 以上面的例子為基礎(chǔ)，假設(shè)我們用 Java 寫了這樣一個函數(shù)：

Void doStuff(Shape s){ ? s.erase(); ? //… ? s.draw(); }

?????? 這個函數(shù)可與任何“幾何形狀”（Shape）通信，所以完全獨立于它要描繪（draw）和刪除（erase）的任何特定類型的對象。如果我們在其他一些程序里使用 doStuff()函數(shù)：

?????? 那么對doStuff()的調(diào)用會自動良好地工作，無論對象的具體類型是什么。

?????? 這實際是一個非常有用的編程技巧。請考慮下面這行代碼：

?????? doStuff(c);

?????? 此時，一個 Circle（圓）句柄傳遞給一個本來期待 Shape（形狀）句柄的函數(shù)。由于圓是一種幾何形狀，所以doStuff()能正確地進(jìn)行處理。也就是說，凡是 doStuff()能發(fā)給一個 Shape的消息，Circle也能接收。所以這樣做是安全的，不會造成錯誤。

?????? 我們將這種把衍生類型當(dāng)作它的基本類型處理的過程叫作“Upcasting”（上溯造型[莫星燦7]?）。其中，“cast”（造型）是指根據(jù)一個現(xiàn)成的模型創(chuàng)建；而“Up”（向上）表明繼承的方向是從“上面”來的——即基礎(chǔ)類位于頂部，而衍生類在下方展開。所以，根據(jù)基礎(chǔ)類進(jìn)行造型就是一個從上面繼承的過程，即“Upcasting”。在面向?qū)ο蟮某绦蚶?#xff0c;通常都要用到上溯造型技術(shù)。這是避免去調(diào)查準(zhǔn)確類型的一個好辦法。請看看doStuff()里的代碼：

s.erase(); // ... s.draw();

?????? 注意它并未這樣表達(dá)：“如果你是一個Circle，就這樣做；如果你是一個Square，就那樣做；等等”。若那樣編寫代碼，就需檢查一個Shape 所有可能的類型，如圓、矩形等等。這顯然是非常麻煩的，而且每次添加了一種新的 Shape類型后，都要相應(yīng)地進(jìn)行修改。在這兒，我們只需說：“你是一種幾何形狀，我知道你能將自己刪掉，即erase()；請自己采取那個行動，并自己去控制所有的細(xì)節(jié)吧。”

1.6.1 動態(tài)綁定

?????? 將一條消息發(fā)給對象時，如果并不知道對方的具體類型是什么，但采取的行動同樣是正確的，這種情況就叫作“多形性”（Polymorphism）。對面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言來說，它們用以實現(xiàn)多形性的方法叫作“動態(tài)綁定[莫星燦8]?”。編譯器和運行期系統(tǒng)會負(fù)責(zé)對所有細(xì)節(jié)的控制；我們只需知道會發(fā)生什么事情，而且更重要的是，如何利用它幫助自己設(shè)計程序。

1.6.2 抽象的基礎(chǔ)類和接口

?????? 設(shè)計程序時，我們經(jīng)常都希望基礎(chǔ)類只為自己的衍生類提供一個接口。也就是說，我們不想其他任何人實際創(chuàng)建基礎(chǔ)類的一個對象，只對上溯造型成它，以便使用它們的接口。[莫星燦9]?為達(dá)到這個目的，需要把那個類變成“抽象”的——使用abstract 關(guān)鍵字。若有人試圖創(chuàng)建抽象類的一個對象，編譯器就會阻止他們。這種工具可有效強(qiáng)制實行一種特殊的設(shè)計。

?????? 亦可用abstract 關(guān)鍵字描述一個尚未實現(xiàn)的方法——作為一個“根”使用，指出：“這是適用于從這個類繼承的所有類型的一個接口函數(shù)，但目前尚沒有對它進(jìn)行任何形式的實現(xiàn)。”抽象方法也許只能在一個抽象類里創(chuàng)建。繼承了一個類后，那個方法就必須實現(xiàn)，否則繼承的類也會變成“抽象”類。通過創(chuàng)建一個抽象方法，我們可以將一個方法置入接口中，不必再為那個方法提供可能毫無意義的主體代碼。

?????? interface（接口）關(guān)鍵字將抽象類的概念更延伸了一步，它完全禁止了所有的函數(shù)定義。“接口”是一種相當(dāng)有效和常用的工具。另外如果自己愿意，亦可將多個接口都合并到一起（不能從多個普通class 或abstract class 中繼承）。

1.7 對象的創(chuàng)建和存在時間

從技術(shù)角度說，OOP（面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計）只是涉及抽象的數(shù)據(jù)類型、繼承以及多形性，但另一些問題也可能顯得非常重要。本節(jié)將就這些問題進(jìn)行探討。

最重要的問題之一是對象的創(chuàng)建及破壞方式。對象需要的數(shù)據(jù)位于哪兒，如何控制對象的“存在時間”呢？針對這個問題，解決的方案是各異其趣的。

第二個方法是在一個內(nèi)存池中動態(tài)創(chuàng)建對象，該內(nèi)存池亦叫“堆”或者“內(nèi)存堆”。若采用這種方式，除非進(jìn)入運行期，否則根本不知道到底需要多少個對象，也不知道它們的存在時間有多長，以及準(zhǔn)確的類型是什么。這些參數(shù)都在程序正式運行時才決定的。若需一個新對象，只需在需要它的時候在內(nèi)存堆里簡單地創(chuàng)建它即可。由于存儲空間的管理是運行期間動態(tài)進(jìn)行的，所以在內(nèi)存堆里分配存儲空間的時間比在堆棧里創(chuàng)建的時間長得多（在堆棧里創(chuàng)建存儲空間一般只需要一個簡單的指令，將堆棧指針向下或向下移動即可）。由于動態(tài)創(chuàng)建方法使對象本來就傾向于復(fù)雜，所以查找存儲空間以及釋放它所需的額外開銷不會為對象的創(chuàng)建造成明顯的影響。除此以外，更大的靈活性對于常規(guī)編程問題的解決是至關(guān)重要的。

1.7.1 集合與繼承器

針對一個特定問題的解決，如果事先不知道需要多少個對象，或者它們的持續(xù)時間有多長，那么也不知道如何保存那些對象。既然如此，怎樣才能知道那些對象要求多少空間呢？事先上根本無法提前知道，除非進(jìn)入運行期。

“繼續(xù)器”（Iterator），它屬于一種對象，負(fù)責(zé)選擇集合內(nèi)的元素，并把它們提供給繼

承器的用戶。作為一個類，它也提供了一級抽象。利用這一級抽象，可將集合細(xì)節(jié)與用于訪問那個集合的代碼隔離開。通過繼承器的作用，集合被抽象成一個簡單的序列。繼承器允許我們遍歷那個序列，同時毋需關(guān)心基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是什么——換言之，不管它是一個矢量、一個鏈接列表、一個堆棧，還是其他什么東西。這樣一來，我們就可以靈活地改變基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，不會對程序里的代碼造成干擾。

1.7.2 單根結(jié)構(gòu)

在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計中，由于C++的引入而顯得尤為突出的一個問題是：所有類最終是否都應(yīng)從單獨一個基礎(chǔ)類繼承。在Java 中（與其他幾乎所有OOP語言一樣），對這個問題的答案都是肯定的，而且這個終級基礎(chǔ)類的名字很簡單，就是一個“Object[莫星燦10]?”。

?????? 單根結(jié)構(gòu)中的所有對象都有一個通用接口，所以它們最終都屬于相同的類型。

?????? 單根結(jié)構(gòu)中的所有對象（比如所有 Java 對象）都可以保證擁有一些特定的功能。

?????? 利用單根結(jié)構(gòu)，我們可以更方便地實現(xiàn)一個垃圾收集器。與此有關(guān)的必要支持可安裝于基礎(chǔ)類中，而垃圾收集器可將適當(dāng)?shù)南l(fā)給系統(tǒng)內(nèi)的任何對象。如果沒有這種單根結(jié)構(gòu)，而且系統(tǒng)通過一個句柄來操縱對象，那么實現(xiàn)垃圾收集器的途徑會有很大的不同，而且會面臨許多障礙。

1.7.3 集合庫與方便使用集合

由于集合是我們經(jīng)常都要用到的一種工具，所以一個集合庫是十分必要的，它應(yīng)該可以方便地重復(fù)使用。這樣一來，我們就可以方便地取用各種集合，將其插入自己的程序。Java 提供了這樣的一個庫，盡管它在Java1.0和 1.1中都顯得非常有限。

1. 下溯造型與模板／通用性

為了使這些集合能夠重復(fù)使用，或者“再生”，Java 提供了一種通用類型，以前曾把它叫作“Object”。單根結(jié)構(gòu)意味著、所有東西歸根結(jié)底都是一個對象”！所以容納了Object 的一個集合實際可以容納任何東西。這使我們對它的重復(fù)使用變得非常簡便。

為使用這樣的一個集合，只需添加指向它的對象句柄即可，以后可以通過句柄重新使用對象。但由于集合只能容納Object，所以在我們向集合里添加對象句柄時，它會上溯造型成 Object，這樣便丟失了它的身份或者標(biāo)識信息。再次使用它的時候，會得到一個Object 句柄，而非指向我們早先置入的那個類型的句柄。所以怎樣才能歸還它的本來面貌，調(diào)用早先置入集合的那個對象的有用接口呢？

在這里，我們再次用到了造型（Cast）。但這一次不是在分級結(jié)構(gòu)中上溯造型成一種更“通用”的類型。而是下溯造型成一種更“特殊”的類型。這種造型方法叫作“下溯造型[莫星燦11]?”（Downcasting）。舉個例子來說，我們知道在上溯造型的時候，Circle（圓）屬于Shape（幾何形狀）的一種類型，所以上溯造型是安全的。但我們不知道一個Object到底是 Circle 還是Shape，所以很難保證下溯造型的安全進(jìn)行，除非確切地知道自己要操作的是什么。

1.7.4 清除時的困境：由誰負(fù)責(zé)清除？

在Java 中，垃圾收集器在設(shè)計時已考慮到了內(nèi)存的釋放問題（盡管這并不包括清除一個對象涉及到的其他方面）。垃圾收集器“知道”一個對象在什么時候不再使用，然后會自動釋放那個對象占據(jù)的內(nèi)存空間。采用這種方式，另外加上所有對象都從單個根類Object 繼承的事實，而且由于我們只能在內(nèi)存堆中以一種方式創(chuàng)建對象，所以Java 的編程要比 C++的編程簡單得多。我們只需要作出少量的抉擇，即可克服原先存在的大量障礙。

1.????垃圾收集器對效率及靈活性的影響

既然這是如此好的一種手段，為什么在C++里沒有得到充分的發(fā)揮呢？我們當(dāng)然要為這種編程的方便性付出

一定的代價，代價就是運行期的開銷。正如早先提到的那樣，在C++中，我們可在堆棧中創(chuàng)建對象。在這種情況下，對象會得以自動清除（但不具有在運行期間隨心所欲創(chuàng)建對象的靈活性）。在堆棧中創(chuàng)建對象是為對象分配存儲空間最有效的一種方式，也是釋放那些空間最有效的一種方式。在內(nèi)存堆（Heap）中創(chuàng)建對象可能要付出昂貴得多的代價。如果總是從同一個基礎(chǔ)類繼承，并使所有函數(shù)調(diào)用都具有“同質(zhì)多形”特征，那么也不可避免地需要付出一定的代價。但垃圾收集器是一種特殊的問題，因為我們永遠(yuǎn)不能確定它什么時候啟動或者要花多長的時間。這意味著在Java 程序執(zhí)行期間，存在著一種不連貫的因素。所以在某些特殊的場合，我們必須避免用它——比如在一個程序的執(zhí)行必須保持穩(wěn)定、連貫的時候（通常把它們叫作“實時程序”，盡管并不是所有實時編程問題都要這方面的要求）。

1.8 違例控制：解決錯誤

“違例控制”將錯誤控制方案內(nèi)置到程序設(shè)計語言中，有時甚至內(nèi)建到操作系統(tǒng)內(nèi)。這里的“違例”（Exception）屬于一個特殊的對象，它會從產(chǎn)生錯誤的地方“扔”或“擲”出來。隨后，這個違例會被設(shè)計用于控制特定類型錯誤的“違例控制器”捕獲。在情況變得不對勁的時候，可能有幾個違例控制器并行捕獲對應(yīng)的違例對象。由于采用的是獨立的執(zhí)行路徑，所以不會干擾我們的常規(guī)執(zhí)行代碼。這樣便使代碼的編寫變得更加簡單，因為不必經(jīng)常性強(qiáng)制檢查代碼。除此以外，“擲”出的一個違例不同于從函數(shù)返回的錯誤值，也不同于由函數(shù)設(shè)置的一個標(biāo)志。那些錯誤值或標(biāo)志的作用是指示一個錯誤狀態(tài)，是可以忽略的。但違例不能被忽略，所以肯定能在某個地方得到處置。最后，利用違例能夠可靠地從一個糟糕的環(huán)境中恢復(fù)。此時一般不需要退出，我們可以采取某些處理，恢復(fù)程序的正常執(zhí)行。顯然，這樣編制出來的程序顯得更加可靠。[莫星燦12]?

1.9 多線程

有些時候，中斷對那些實時性很強(qiáng)的任務(wù)來說是很有必要的。但還存在其他許多問題，它們只要求將問題劃分進(jìn)入獨立運行的程序片斷中，使整個程序能更迅速地響應(yīng)用戶的請求。在一個程序中，這些獨立運行的片斷叫作“線程”（Thread），利用它編程的概念就叫作“多線程處理”。多線程處理一個常見的例子就是用戶界面。利用線程，用戶可按下一個按鈕，然后程序會立即作出響應(yīng)，而不是讓用戶等待程序完成了當(dāng)前任務(wù)以后才開始響應(yīng)。

最開始，線程只是用于分配單個處理器的處理時間的一種工具。但假如操作系統(tǒng)本身支持多個處理器，那么每個線程都可分配給一個不同的處理器，真正進(jìn)入“并行運算”狀態(tài)。從程序設(shè)計語言的角度看，多線程操作最有價值的特性之一就是程序員不必關(guān)心到底使用了多少個處理器。程序在邏輯意義上被分割為數(shù)個線程；假如機(jī)器本身安裝了多個處理器，那么程序會運行得更快，毋需作出任何特殊的調(diào)校。根據(jù)前面的論述，大家可能感覺線程處理非常簡單。但必須注意一個問題：共享資源！如果有多個線程同時運行，而且它們試圖訪問相同的資源，就會遇到一個問題。舉個例子來說，兩個進(jìn)程不能將信息同時發(fā)送給一臺打印機(jī)。為解決這個問題，對那些可共享的資源來說（比如打印機(jī)），它們在使用期間必須進(jìn)入鎖定狀態(tài)。所以一個線程可將資源鎖定，在完成了它的任務(wù)后，再解開（釋放）這個鎖，使其他線程可以接著使用同樣的資源。

Java 的多線程機(jī)制已內(nèi)建到語言中，這使一個可能較復(fù)雜的問題變得簡單起來。對多線程處理的支持是在對象這一級支持的，所以一個執(zhí)行線程可表達(dá)為一個對象。Java 也提供了有限的資源鎖定方案。它能鎖定任何對象占用的內(nèi)存（內(nèi)存實際是多種共享資源的一種），所以同一時間只能有一個線程使用特定的內(nèi)存空間。為達(dá)到這個目的，需要使用synchronized關(guān)鍵字。其他類型的資源必須由程序員明確鎖定，這通常要求程序員創(chuàng)建一個對象，用它代表一把鎖，所有線程在訪問那個資源時都必須檢查這把鎖。

1.10 永久性

Java 1.1 提供了對“有限永久性”的支持，這意味著我們可將對象簡單地保存到磁盤上，以后任何時間都可取回。之所以稱它為“有限”的，是由于我們?nèi)匀恍枰鞔_發(fā)出調(diào)用，進(jìn)行對象的保存和取回工作。這些工作不能自動進(jìn)行。在Java 未來的版本中，對“永久性”的支持有望更加全面。

1.11 Java 和因特網(wǎng)

Java 除了可解決傳統(tǒng)的程序設(shè)計問題以外，還能解決World Wide Web（萬維網(wǎng)）上的編程問題。

1.11.1 什么是 Web ？

1. 客戶機(jī)／服務(wù)器計算

客戶機(jī)／服務(wù)器系統(tǒng)的基本思想是我們能在一個統(tǒng)一的地方集中存放信息資源。一般將數(shù)據(jù)集中保存在某個數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)其他人或者機(jī)器的請求將信息投遞給對方。客戶機(jī)／服務(wù)器概述的一個關(guān)鍵在于信息是“集中存放”的。所以我們能方便地更改信息，然后將修改過的信息發(fā)放給信息的消費者。將各種元素集中到一起，信息倉庫、用于投遞信息的軟件以及信息及軟件所在的那臺機(jī)器，它們聯(lián)合起來便叫作“服務(wù)器”（Server）。而對那些駐留在遠(yuǎn)程機(jī)器上的軟件，它們需要與服務(wù)器通信，取回信息，進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?#xff0c;然后在遠(yuǎn)程機(jī)器上顯示出來，這些就叫作“客戶”（Client）。[莫星燦13]?

這樣看來，客戶機(jī)／服務(wù)器的基本概念并不復(fù)雜。這里要注意的一個主要問題是單個服務(wù)器需要同時向多個客戶提供服務(wù)。在這一機(jī)制中，通常少不了一套數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，使設(shè)計人員能將數(shù)據(jù)布局封裝到表格中，以獲得最優(yōu)的使用。除此以外，系統(tǒng)經(jīng)常允許客戶將新信息插入一個服務(wù)器。這意味著必須確保客戶的新數(shù)據(jù)不會與其他客戶的新數(shù)據(jù)沖突，或者說需要保證那些數(shù)據(jù)在加入數(shù)據(jù)庫的時候不會丟失（用數(shù)據(jù)庫的術(shù)語來說，這叫作“事務(wù)處理”）。客戶軟件發(fā)生了改變之后，它們必須在客戶機(jī)器上構(gòu)建、調(diào)試以及安裝。所有這些會使問題變得比我們一般想象的復(fù)雜得多。另外，對多種類型的計算機(jī)和操作系統(tǒng)的支持也是一個大問題。最后，性能的問題顯得尤為重要：可能會有數(shù)百個客戶同時向服務(wù)器發(fā)出請求。所以任何微小的延誤都是不能忽視的。為盡可能緩解潛伏的問題，程序員需要謹(jǐn)慎地分散任務(wù)的處理負(fù)擔(dān)。一般可以考慮讓客戶機(jī)負(fù)擔(dān)部分處理任務(wù)，但有時亦可分派給服務(wù)器所在地的其他機(jī)器，那些機(jī)器亦叫作“中間件[莫星燦14]?”（中間件也用于改進(jìn)對系統(tǒng)的維護(hù)）。

2. Web是一個巨大的服務(wù)器

Web實際就是一套規(guī)模巨大的客戶機(jī)／服務(wù)器系統(tǒng)。但它的情況要復(fù)雜一些，因為所有服務(wù)器和客戶都同時存在于單個網(wǎng)絡(luò)上面。但我們沒必要了解更進(jìn)一步的細(xì)節(jié)，因為唯一要關(guān)心的就是一次建立同一個服務(wù)器的連接，并同它打交道（即使可能要在全世界的范圍內(nèi)搜索正確的服務(wù)器）。

最開始的時候，這是一個簡單的單向操作過程。我們向一個服務(wù)器發(fā)出請求，它向我們回傳一個文件，由于本機(jī)的瀏覽器軟件（亦即“客戶”或“客戶程序”）負(fù)責(zé)解釋和格式化，并在我們面前的屏幕上正確地顯示出來。但人們不久就不滿足于只從一個服務(wù)器傳遞網(wǎng)頁。他們希望獲得完全的客戶機(jī)／服務(wù)器能力，使客戶（程序）也能反饋一些信息到服務(wù)器。比如希望對服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，向服務(wù)器添加新信息，或者下一份訂單等等（這也提供了比以前的系統(tǒng)更高的安全要求）。[莫星燦15]?在Web的發(fā)展過程中，我們可以很清晰地看出這些令人心喜的變化。

Web瀏覽器的發(fā)展終于邁出了重要的一步：某個信息可在任何類型的計算機(jī)上顯示出來，毋需任何改動。然而，瀏覽器仍然顯得很原始，在用戶迅速增多的要求面前顯得有些力不從心。它們的交互能力不夠強(qiáng)，而且對服務(wù)器和因特網(wǎng)都造成了一定程度的干擾。這是由于每次采取一些要求編程的操作時，必須將信息反饋回服務(wù)器，在服務(wù)器那一端進(jìn)行處理。所以完全可能需要等待數(shù)秒乃至數(shù)分鐘的時間才會發(fā)現(xiàn)自己剛才拼錯了一個單詞。由于瀏覽器只是一個純粹的查看程序，所以連最簡單的計算任務(wù)都不能進(jìn)行（當(dāng)然在另一方面，它也顯得非常安全，因為不能在本機(jī)上面執(zhí)行任何程序，避開了程序錯誤或者病毒的騷擾）。

為解決這個問題，人們采取了許多不同的方法。最開始的時候，人們對圖形標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改進(jìn)，使瀏覽器能顯示更好的動畫和視頻。為解決剩下的問題，唯一的辦法就是在客戶端（瀏覽器）內(nèi)運行程序。這就叫作“客戶端編程”，它是對傳統(tǒng)的“服務(wù)器端編程”的一個非常重要的拓展。[莫星燦16]?

---

?[莫星燦1]OOP: 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計

?[莫星燦2]終于知道句柄是什么鬼了！

?[莫星燦3]調(diào)用方法的原理

?[莫星燦4]不太理解

?[莫星燦5]較形象地理解這四個關(guān)鍵字

?[莫星燦6]同感

?[莫星燦7]也叫向上轉(zhuǎn)型

?[莫星燦8]跟“什么人說什么話”道理類似

?[莫星燦9]使用抽象的原因

[莫星燦10]所有類都繼承Object

?[莫星燦11]向下轉(zhuǎn)型

?[莫星燦12]Exception Try{ }catch{ }的理解

?[莫星燦13]形象生動的詮釋何為服務(wù)器和客戶,BC端

?[莫星燦14]大公司如阿里這種應(yīng)該對這個很有研究了

?[莫星燦15]早期瀏覽器形態(tài)

?[莫星燦16]B/S端

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《Java编程思想》《Think in Java》笔记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。