計算機專業外文文獻中英文翻譯(object)-資料下載頁

　　

【正文】 類型的對象。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。當然，也可以用數組來做同樣的事情，那是大多數語言都具有的一種功能。但不能只看到這一點。這種新對象通常叫作“集合”（亦叫作一個“容器”，但AWT在不同的場合應用了這個術語，所以本書將一直沿用“集合”的稱呼。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。所以我們事先不必知道要在一個集合里容下多少東西。只需創建一個集合，以后的工作讓它自己負責好了。幸運的是，設計優良的OOP語言都配套提供了一系列集合。在C++中，它們是以“標準模板庫”（STL）的形式提供的。Object Pascal用自己的“可視組件庫”（VCL）提供集合。Smalltalk提供了一套非常完整的集合。而Java也用自己的標準庫提供了集合。在某些庫中，一個常規集合便可滿足人們的大多數要求；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。例如，可以用一個矢量統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一。所以我們能根據自己的需要選擇適當的類型。其中包括集、隊列、散列表、樹、堆棧等等。所有集合都提供了相應的讀寫功能。將某樣東西置入集合時，采用的方式是十分明顯的。有一個叫作“推”（Push）、“添加”（Add）或其他類似名字的函數用于做這件事情。但將數據從集合中取出的時候，方式卻并不總是那么明顯。如果是一個數組形式的實體，比如一個矢量（Vector），那么也許能用索引運算符或函數。但在許多情況下，這樣做往往會無功而返。此外，單選定函數的功能是非常有限的。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“繼續器”（Iterator），它屬于一種對象，負責選擇集合內的元素，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，可將集合細節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，同時毋需關心基礎結構是什么——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數據，不會對程序里的代碼造成干擾。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。Java ，其中包含了一個名為Iterator的繼承器，可以做比老式的Enumeration更多的事情。從設計角度出發，我們需要的是一個全功能的序列。通過對它的操縱，應該能解決自己的問題。如果一種類型的序列即可滿足我們的所有要求，那么完全沒有必要再換用不同的類型。有兩方面的原因促使我們需要對集合作出選擇。首先，集合提供了不同的接口類型以及外部行為。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。利用這個特征，我們解決問題時便有更大的靈活性。其次，不同的集合在進行特定操作時往往有不同的效率。最好的例子便是矢量（Vector）和列表（List）的區別。它們都屬于簡單的序列，擁有完全一致的接口和外部行為。但在執行一些特定的任務時，需要的開銷卻是完全不同的。對矢量內的元素進行的隨機訪問（存?。┦且环N常時操作；無論我們選擇的選擇是什么，需要的時間量都是相同的。但在一個鏈接列表中，若想到處移動，并隨機挑選一個元素，就需付出“慘重”的代價。而且假設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。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。這些以及其他操作都有不同的執行效率，具體取決于序列的基礎結構是什么。在設計階段，我們可以先從一個列表開始。最后調整性能的時候，再根據情況把它換成矢量。由于抽象是通過繼承器進行的，所以能在兩者方便地切換，對代碼的影響則顯得微不足道。最后，記住集合只是一個用來放置對象的儲藏所。如果那個儲藏所能滿足我們的所有需要，就完全沒必要關心它具體是如何實現的（這是大多數類型對象的一個基本概念）。如果在一個編程環境中工作，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）產生了內在的開銷，那么矢量和鏈接列表之間在系統開銷上的差異就或許不是一個大問題。我們可能只需要一種類型的序列。甚至可以想象有一個“完美”的集合抽象，它能根據自己的使用方式自動改變基層的實現方式。2 單根結構在面向對象的程序設計中，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，而且這個終級基礎類的名字很簡單，就是一個“Object”。這種“單根結構”具有許多方面的優點。單根結構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。另一種方案（就象C++那樣）是我們不能保證所有東西都屬于相同的基本類型。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。但假期我們想進行純粹的面向對象編程，那么必須構建自己的結構，以期獲得與內建到其他OOP語言里的同樣的便利。需添加我們要用到的各種新類庫，還要使用另一些不兼容的接口。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計方案配合（可能還需要多重繼承）。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——那么就真的很值得。但假如你是一名新手，首次接觸這類設計，象Java那樣的替換方案也許會更省事一些。單根結構中的所有對象（比如所有Java對象）都可以保證擁有一些特定的功能。在自己的系統中，我們知道對每個對象都能進行一些基本操作。一個單根結構，加上所有對象都在內存堆中創建，可以極大簡化參數的傳遞（這在C++里是一個復雜的概念）。利用單根結構，我們可以更方便地實現一個垃圾收集器。與此有關的必要支持可安裝于基礎類中，而垃圾收集器可將適當的消息發給系統內的任何對象。如果沒有這種單根結構，而且系統通過一個句柄來操縱對象，那么實現垃圾收集器的途徑會有很大的不同，而且會面臨許多障礙。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。這對系統級的操作來說顯得特別重要，比如違例控制；而且也能在程序設計時獲得更大的靈活性。3 集合庫與方便使用集合由于集合是我們經常都要用到的一種工具，所以一個集合庫是十分必要的，它應該可以方便地重復使用。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Java （Java ）。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”。單根結構意味著、所有東西歸根結底都是一個對象”！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構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”（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行，除非確切地知道自己要操作的是什么。但這也不是絕對危險的，因為假如下溯造型成錯誤的東西，會得到我們稱為“違例”（Exception）的一種運行期錯誤。我們稍后即會對此進行解釋。但在從一個集合提取對象句柄時，必須用某種方式準確地記住它們是什么，以保證下溯造型的正確進行。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。既然如此，我們能不能創建一個“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。答案是肯定的，我們可以采用“參數化類型”，它們是編譯器能自動定制的類，可與特定的類型配合。例如，通過使用一個參數化集合，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。參數化類型是C++一個重要的組成部分，這部分是C++沒有單根結構的緣故。在C++中，用于實現參數化類型的關鍵字是template（模板）。Java目前尚未提供參數化類型，因為由于使用的是單根結構，所以使用它顯得有些笨拙。但這并不能保證以后的版本不會實現，因為“generic”這個詞已被Java“保留到將來實現”（在Ada語言中，“generic”被用來實現它的模板）。Java采取的這種關鍵字保留機制其實經常讓人摸不著頭腦，很難斷定以后會發生什么事情。