【正文】
決辦法似乎都有些輕率——只是簡單地創(chuàng)建另一種類型的對象。幸運的是,設(shè)計優(yōu)良的OOP語言都配套提供了一系列集合。其中包括集、隊列、散列表、樹、堆棧等等。如果想對集合中的一系列元素進行操縱或比較,而不是僅僅面向一個,這時又該怎么辦呢?辦法就是使用一個“繼續(xù)器”(Iterator),它屬于一種對象,負責選擇集合內(nèi)的元素,并把它們提供給繼承器的用戶。從設(shè)計角度出發(fā),我們需要的是一個全功能的序列。最好的例子便是矢量(Vector)和列表(List)的區(qū)別。在設(shè)計階段,我們可以先從一個列表開始。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從單獨一個基礎(chǔ)類繼承。理所當然地,這也需要付出額外的精力使新接口與自己的設(shè)計方案配合(可能還需要多重繼承)。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。這使我們對它的重復使用變得非常簡便。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。例如,通過使用一個參數(shù)化集合,編譯器可對那個集合進行定制,使其只接受Shape,而且只提取Shape。既然如此,我們能不能創(chuàng)建一個“智能”集合,令其知道自己容納的類型呢?這樣做可消除下溯造型的必要以及潛在的錯誤。而是下溯造型成一種更“特殊”的類型。下溯造型與模板/通用性為了使這些集合能夠重復使用,或者“再生”,Java提供了一種通用類型,以前曾把它叫作“Object”。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。但假期我們想進行純粹的面向?qū)ο缶幊蹋敲幢仨殬?gòu)建自己的結(jié)構(gòu),以期獲得與內(nèi)建到其他OOP語言里的同樣的便利。我們可能只需要一種類型的序列。但在另一方面,如果想在序列中部插入一個元素,用列表就比用矢量劃算得多。利用這個特征,我們解決問題時便有更大的靈活性。Java最開始()提供的是一個標準繼承器,名為Enumeration(枚舉),為它的所有集合類提供服務。但在許多情況下,這樣做往往會無功而返。例如,可以用一個矢量統(tǒng)一對所有元素的訪問方式;一個鏈接列表則用于保證所有元素的插入統(tǒng)一。所以我們事先不必知道要在一個集合里容下多少東西。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。大家或許認為既然它如此靈活,那么無論如何都應在內(nèi)存堆里創(chuàng)建對象,而不是在堆棧中創(chuàng)建。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”。最重要的問題之一是對象的創(chuàng)建及破壞方式。外文資料Object landscapes and lifetimesTechnically, OOP is just about abstract data typing, inheritance, and polymorphism, but other issues can be at least as important. The remainder of this section will cover these issues. One of the most important factors is the way objects are created and destroyed. Where is the data for an object and how is the lifetime of the object controlled? There are different philosophies at work here. C++ takes the approach that control of efficiency is the most important issue, so it gives the programmer a choice. For maximum runtime speed, the storage and lifetime can be determined while the program is being written, by placing the objects on the stack (these are sometimes called automatic or scoped variables) or in the static storage area. This places a priority on the speed of storage allocation and release, and control of these can be very valuable in some situations. However, you sacrifice flexibility because you must know the exact quantity, lifetime, and type of objects while you39。本節(jié)將就這些問題進行探討。如果要解決的是一個較常規(guī)的問題,如計算機輔助設(shè)計、倉儲管理或者空中交通控制,這一方法就顯得太局限了。C++允許我們決定是在寫程序時創(chuàng)建對象,還是在運行期間創(chuàng)建,這種控制方法更加靈活。本節(jié)剩下的部分將討論操縱對象時要考慮的另一些因素。在需要的時候,集合會自動擴充自己,以便適應我們在其中置入的任何東西。在某些庫中,一個常規(guī)集合便可滿足人們的大多數(shù)要求;而在另一些庫中(特別是C++的庫),則面向不同的需求提供了不同類型的集合。如果是一個數(shù)組形式的實體,比如一個矢量(Vector),那么也許能用索引運算符或函數(shù)。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。堆棧的接口與行為與隊列的不同,而隊列的接口與行為又與一個集(Set)或列表的不同。而且假設(shè)某個元素位于列表較遠的地方,找到它所需的時間也會長許多。如果在一個編程環(huán)境中工作,它由于其他因素(比如在Windows下運行,或者由垃圾收集器帶來了開銷)產(chǎn)生了內(nèi)在的開銷,那么矢量和鏈接列表之間在系統(tǒng)開銷上的差異就或許不是一個大問題。從向后兼容的角度看,這一方案可與C模型更好地配合,而且可以認為它的限制更少一些。一個單根結(jié)構(gòu),加上所有對象都在內(nèi)存堆中創(chuàng)建,可以極大簡化參數(shù)的傳遞(這在C++里是一個復雜的概念)。Java提供了這樣的一個庫,盡管它在Java (Java )。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。下溯造型和運行期檢查都要求花額外的時間來運行程序,而且程序員必須付出額外的精力。Java采取的這種關(guān)鍵字保留機制其實經(jīng)常讓人摸不著頭腦,很難斷定以后會發(fā)生什么事情。參數(shù)化類型是C++一個重要的組成部分,這部分是C++沒有單根結(jié)構(gòu)的緣故。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行,除非確切地知道自己要操作的是什么。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。由于運行期的類型信息肯定存在于所有對象中,所以永遠不會遇到判斷不出一個對象的類型的情況。為得到C++額外的“靈活性”,付出這樣的代價值得嗎?當然,如果真的需要——如果早已是C專家,如果對C有難舍的情結(jié)——那么就真的很值得。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”。最后調(diào)整性能的時候,再根據(jù)情況把它換成矢量。它們都屬于簡單的序列,擁有完全一致的接口和外部行為。通過對它的操縱,應該能解決自己的問題。作為一個類,它也提供了一級抽象。所有集合都提供了相應的讀寫功能。在C++中,它們是以“標準模板庫”(STL)的形式提供的。用于解決特定問題的新型對象容納了指向其他對象的句柄。程序員可用兩種方法來破壞一個對象:用程序化的方式?jīng)Q定何時破壞對象,或者利用由運行環(huán)境提供的一種“垃圾收集器”特性,自動尋找那些不再使用的對象,并將其清除。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。為獲得最快的運行速度,存儲以及存在時間可在編寫程序時決定,只需將對象放置在堆棧(有時也叫作自動或定域變量)或者靜態(tài)存儲區(qū)域即可。s another issue, however, and that39。s the lifetime of an object. With languages that allow objects to be created on the stack, the piler determines how long the object lasts and can automatically destroy it. However, if you create it on the heap the piler has no knowledge of its lifetime. In a language like C++, you must determine p