JAVA第2章一切都是对象.pdf

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2021-02-22

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第 2 章一切都是对象

“尽管以 C++为基础，但 Java 是一种更纯粹的面向对象程序设计语言”。

无论 C++还是 Java 都属于杂合语言。但在 Java 中，设计者觉得这种杂合

并不象在 C++里那么重要。杂合语言允许采用多种编程风格；之所以说 C++是

一种杂合语言，是因为它支持与 C 语言的向后兼容能力。由于 C++是 C 的一个

超集，所以包含的许多特性都是后者不具备的，这些特性使 C++在某些地方显

得过于复杂。

Java 语言首先便假定了我们只希望进行面向对象的程序设计。也就是说，

正式用它设计之前，必须先将自己的思想转入一个面向对象的世界（除非早已习

惯了这个世界的思维方式）。只有做好这个准备工作，与其他 OOP 语言相比，

才能体会到 Java 的易学易用。在本章，我们将探讨 Java 程序的基本组件，并

体会为什么说 Java 乃至 Java 程序内的一切都是对象。

2.1 用句柄操纵对象

每种编程语言都有自己的数据处理方式。有些时候，程序员必须时刻留意准

备处理的是什么类型。您曾利用一些特殊语法直接操作过对象，或处理过一些间

接表示的对象吗（C 或 C++里的指针）？

所有这些在 Java 里都得到了简化，任何东西都可看作对象。因此，我们可

采用一种统一的语法，任何地方均可照搬不误。但要注意，尽管将一切都“看作”

对象，但操纵的标识符实际是指向一个对象的“句柄”（Handle）。在其他 Java

参考书里，还可看到有的人将其称作一个“引用”，甚至一个“指针”。可将这一

情形想象成用遥控板（句柄）操纵电视机（对象）。只要握住这个遥控板，就相

当于掌握了与电视机连接的通道。但一旦需要“换频道”或者“关小声音”，我

们实际操纵的是遥控板（句柄），再由遥控板自己操纵电视机（对象）。如果要在

房间里四处走走，并想保持对电视机的控制，那么手上拿着的是遥控板，而非电

视机。

此外，即使没有电视机，遥控板亦可独立存在。也就是说，只是由于拥有一

个句柄，并不表示必须有一个对象同它连接。所以如果想容纳一个词或句子，可

创建一个

String

句柄：

String s;

但这里创建的只是句柄，并不是对象。若此时向

发送一条消息，就会获得

一个错误（运行期）。这是由于

实际并未与任何东西连接（即“没有电视机”）。

因此，一种更安全的做法是：创建一个句柄时，记住无论如何都进行初始化：

String s = "asdf";

然而，这里采用的是一种特殊类型：字串可用加引号的文字初始化。通常，

必须为对象使用一种更通用的初始化类型。

2.2

所有对象都必须创建

创建句柄时，我们希望它同一个新对象连接。通常用

new

关键字达到这一目

的。

new

的意思是：“把我变成这些对象的一种新类型”。所以在上面的例子中，

可以说：

String s = new String("asdf");

它不仅指出“将我变成一个新字串”，也通过提供一个初始字串，指出了“如

何生成这个新字串”。

当然，字串（

String

）并非唯一的类型。

Java

配套提供了数量众多的现成类

型。对我们来讲，最重要的就是记住能自行创建类型。事实上，这应是

Java

程

序设计的一项基本操作，是继续本书后余部分学习的基础。

2.2.1

保存到什么地方

程序运行时，我们最好对数据保存到什么地方做到心中有数。特别要注意的

是内存的分配。有六个地方都可以保存数据：

(1)

寄存器。这是最快的保存区域，因为它位于和其他所有保存方式不同的

地方：处理器内部。然而，寄存器的数量十分有限，所以寄存器是根据需要由编

译器分配。我们对此没有直接的控制权，也不可能在自己的程序里找到寄存器存

在的任何踪迹。

(2)

堆栈。驻留于常规

RAM

（随机访问存储器）区域，但可通过它的“堆栈

指针”获得处理的直接支持。堆栈指针若向下移，会创建新的内存；若向上移，

则会释放那些内存。这是一种特别快、特别有效的数据保存方式，仅次于寄存器。

创建程序时，

Java

编译器必须准确地知道堆栈内保存的所有数据的“长度”以

及“存在时间”。这是由于它必须生成相应的代码，以便向上和向下移动指针。

这一限制无疑影响了程序的灵活性，所以尽管有些

Java

数据要保存在堆栈里—

—特别是对象句柄，但

Java

对象并不放到其中。

(3)

堆。一种常规用途的内存池（也在

RAM

区域），其中保存了

Java

对象。

和堆栈不同，“内存堆”或“堆”（

Heap

）最吸引人的地方在于编译器不必知道

要从堆里分配多少存储空间，也不必知道存储的数据要在堆里停留多长的时间。

因此，用堆保存数据时会得到更大的灵活性。要求创建一个对象时，只需用

new

命令编制相关的代码即可。执行这些代码时，会在堆里自动进行数据的保存。当

然，为达到这种灵活性，必然会付出一定的代价：在堆里分配存储空间时会花掉

更长的时间！

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