Java编程思想第4版[中文版](PDF格式)-第22部分

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效，因为new　将对象置于“堆”里。对于这些类型，Java　采纳了与　C　和　C＋＋相同的方法。也就是说，不是用　

new　创建变量，而是创建一个并非句柄的“自动”变量。这个变量容纳了具体的值，并置于堆栈中，能够更　

高效地存取。　　

Java　决定了每种主要类型的大小。就象在大多数语言里那样，这些大小并不随着机器结构的变化而变化。这　

种大小的不可更改正是　Java　程序具有很强移植能力的原因之一。　　

　　

主类型　大小　最小值　最大值　封装器类型　　

　　

boolean　1　位　Boolean　　

char　16位　Unicode　0　Unicode　2　的　16次方…1　Character　　

byte　8　位　…128　＋127　Byte　（注释①）　　

short　16　位　…2　的15　次方　＋2　的　15次方…1　Short　（注释①）　　

int　32位　…2　的　31　次方　＋2　的31　次方…1　Integer　　

long　64位　…2　的63　次方　＋2　的63　次方…1　Long　　

float　32　位　IEEE754　IEEE754　Float　　

double　64　位　IEEE754　IEEE754　Double　　

Void　Void　（注释①）　　

　　

①：到　Java　1。1　才有，1。0　版没有。　　

　　

数值类型全都是有符号（正负号）的，所以不必费劲寻找没有符号的类型。　　

主数据类型也拥有自己的“封装器”（wrapper）类。这意味着假如想让堆内一个非主要对象表示那个主类　

型，就要使用对应的封装器。例如：　　

char　c　=　'x'；　　

Character　C　=　new　Character（'c'）；　　

也可以直接使用：　　

Character　C　=　new　Character（'x'）；　　

这样做的原因将在以后的章节里解释。　　

　　

1。　高精度数字　　

Java　1。1　增加了两个类，用于进行高精度的计算：BigInteger　和　BigDecimal。尽管它们大致可以划分为　

　“封装器”类型，但两者都没有对应的“主类型”。　　



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这两个类都有自己特殊的“方法”，对应于我们针对主类型执行的操作。也就是说，能对　int或　float做的　

事情，对BigInteger　和BigDecimal　一样可以做。只是必须使用方法调用，不能使用运算符。此外，由于牵　

涉更多，所以运算速度会慢一些。我们牺牲了速度，但换来了精度。　　

BigInteger　支持任意精度的整数。也就是说，我们可精确表示任意大小的整数值，同时在运算过程中不会丢　

失任何信息。　　

BigDecimal　支持任意精度的定点数字。例如，可用它进行精确的币值计算。　　

至于调用这两个类时可选用的构建器和方法，请自行参考联机帮助文档。　　



2。2。3　Java　的数组　　



几乎所有程序设计语言都支持数组。在C　和　C＋＋里使用数组是非常危险的，因为那些数组只是内存块。若程　

序访问自己内存块以外的数组，或者在初始化之前使用内存（属于常规编程错误），会产生不可预测的后果　

　（注释②）。　　

　　

②：在　C＋＋里，应尽量不要使用数组，换用标准模板库（Standard　TemplateLibrary）里更安全的容器。　　

　　

Java　的一项主要设计目标就是安全性。所以在C　和　C＋＋里困扰程序员的许多问题都未在Java　里重复。一个　

Java　可以保证被初始化，而且不可在它的范围之外访问。由于系统自动进行范围检查，所以必然要付出一些　

代价：针对每个数组，以及在运行期间对索引的校验，都会造成少量的内存开销。但由此换回的是更高的安　

全性，以及更高的工作效率。为此付出少许代价是值得的。　　

创建对象数组时，实际创建的是一个句柄数组。而且每个句柄都会自动初始化成一个特殊值，并带有自己的　

关键字：null　（空）。一旦Java　看到null，就知道该句柄并未指向一个对象。正式使用前，必须为每个句　

柄都分配一个对象。若试图使用依然为null　的一个句柄，就会在运行期报告问题。因此，典型的数组错误在　

Java　里就得到了避免。　　

也可以创建主类型数组。同样地，编译器能够担保对它的初始化，因为会将那个数组的内存划分成零。　　

数组问题将在以后的章节里详细讨论。　　



2。3　绝对不要清除对象　　



在大多数程序设计语言中，变量的“存在时间”（Lifetime　）一直是程序员需要着重考虑的问题。变量应持　

续多长的时间？如果想清除它，那么何时进行？在变量存在时间上纠缠不清会造成大量的程序错误。在下面　

的小节里，将阐示Java　如何帮助我们完成所有清除工作，从而极大了简化了这个问题。　　



2。3。1　　作用域　　



大多数程序设计语言都提供了“作用域”（Scope）的概念。对于在作用域里定义的名字，作用域同时决定了　

它的“可见性”以及“存在时间”。在C，C＋＋和　Java　里，作用域是由花括号的位置决定的。参考下面这个　

例子：　　

　　

｛　　

　　int　x　=　12；　　

　　/*　only　x　available　*/　　

　　｛　　

　　　　int　q　=　96；　　

　　　　/*　both　x　&　q　available　*/　　

　　｝　　

　　/*　only　x　available　*/　　

　　/*　q　“out　of　scope”　*/　　

｝　　

　　

作为在作用域里定义的一个变量，它只有在那个作用域结束之前才可使用。　　

在上面的例子中，缩进排版使　Java　代码更易辨读。由于　Java　是一种形式自由的语言，所以额外的空格、制　

表位以及回车都不会对结果程序造成影响。　　

注意尽管在　C　和　C＋＋里是合法的，但在　Java　里不能象下面这样书写代码：　　



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｛　　

　　int　x　=　12；　　

　　｛　　

　　　　int　x　=　96；　/*　illegal　*/　　

　　｝　　

｝　　

　　

编译器会认为变量　x　已被定义。所以C　和C＋＋能将一个变量“隐藏”在一个更大的作用域里。但这种做法在　

Java　里是不允许的，因为Java　的设计者认为这样做使程序产生了混淆。　　



2。3。2　　对象的作用域　　



Java　对象不具备与主类型一样的存在时间。用　new　关键字创建一个Java　对象的时候，它会超出作用域的范　

围之外。所以假若使用下面这段代码：　　

　　

｛　　

String　s　=　new　String（〃a　string〃）；　　

｝　/*　作用域的终点　*/　　

　　

那么句柄　s　会在作用域的终点处消失。然而，s指向的　String　对象依然占据着内存空间。在上面这段代码　

里，我们没有办法访问对象，因为指向它的唯一一个句柄已超出了作用域的边界。在后面的章节里，大家还　

会继续学习如何在程序运行期间传递和复制对象句柄。　　

这样造成的结果便是：对于用　new　创建的对象，只要我们愿意，它们就会一直保留下去。这个编程问题在C　

和C＋＋里特别突出。看来在C＋＋里遇到的麻烦最大：由于不能从语言获得任何帮助，所以在需要对象的时候，　

根本无法确定它们是否可用。而且更麻烦的是，在　C＋＋里，一旦工作完成，必须保证将对象清除。　　

这样便带来了一个有趣的问题。假如Java　让对象依然故我，怎样才能防止它们大量充斥内存，并最终造成程　

序的“凝固”呢。在C＋＋里，这个问题最令程序员头痛。但　Java　以后，情况却发生了改观。Java　有一个特别　

的“垃圾收集器”，它会查找用new　创建的所有对象，并辨别其中哪些不再被引用。随后，它会自动释放由　

那些闲置对象占据的内存，以便能由新对象使用。这意味着我们根本不必操心内存的回收问题。只需简单地　

创建对象，一旦不再需要它们，它们就会自动离去。这样做可防止在　C＋＋里很常见的一个编程问题：由于程　

序员忘记释放内存造成的“内存溢出”。　　



2。4　新建数据类型：类　　



如果说一切东西都是对象，那么用什么决定一个“类”（Class）的外观与行为呢？换句话说，是什么建立起　

了一个对象的“类型”（Type　）呢？大家可能猜想有一个名为“type”的关键字。但从历史看来，大多数面　

向对象的语言都用关键字“class”表达这样一个意思：“我准备告诉你对象一种新类型的外观”。class　关　

键字太常用了，以至于本书许多地方并没有用粗体字或双引号加以强调。在这个关键字的后面，应该跟随新　

数据类型的名称。例如：　　

class　ATypeName　｛/*类主体置于这里｝　　

这样就引入了一种新类型，接下来便可用new　创建这种类型的一个新对象：　　

ATypeName　a　=　new　ATypeName（）；　　

在ATypeName　里，类主体只由一条注释构成（星号和斜杠以及其中的内容，本章后面还会详细讲述），所以　

并不能对它做太多的事情。事实上，除非为其定义了某些方法，否则根本不能指示它做任何事情。　　



2。4。1　　字段和方法　　



定义一个类时（我们在　Java　里的全部工作就是定义类、制作那些类的对象以及将消息发给那些对象），可在　

自己的类里设置两种类型的元素：数据成员（有时也叫“字段”）以及成员函数（通常叫“方法”）。其　

中，数据成员是一种对象（通过它的句柄与其通信），可以为任何类型。它也可以是主类型（并不是句柄）　

之一。如果是指向对象的一个句柄，则必须初始化那个句柄，用一种名为“构建器”（第4　章会对此详述）　

的特殊函数将其与一个实际对象连接起来（就象早先看到的那样，使用new　关键字）。但若是一种主类型，　

则可在类定义位置直接初始化（正如后面会看到的那样，句柄亦可在定义位置初始化）。　　



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每个对象都为自己的数据成员保有存储空间；数据成员不会在对象之间共享。下面是定义了一些数据成员的　

类示例：　　

　　

class　DataOnly　｛　　

　　int　i；　　

　　float　f；　　

　　boolean　b；　　

｝　　

　　

这个类并没有做任何实质性的事情，但我们可创建一个对象：　　

DataOnly　d　=　new　DataOnly（）；　　

可将值赋给数据成员，但首先必须知道如何引用一个对象的成员。为达到引用对象成员的目的，首先要写上　

对象句柄的名字，再跟随一个点号（句点），再跟随对象内部成员的名字。即“对象句柄。成员”。例如：　　

d。i　=　47；　　

d。f　=　1。1f；　　

d。b　=　false；　　

一个对象也可能包含了另一个对象，而另一个对象里则包含了我们想修改的数据。对于这个问题，只需保持　

　“连接句点”即可。例如：　　

myPlane。leftTank。capacity　=　100；　　

除容纳数据之外，DataOnly　类再也不能做更多的事情，因为它没有成员函数（方法）。为正确理解工作原　

理，首先必须知道“自变量”和“返回值”的概念。我们马上就会详加解释。　　

　　

1。　主成员的默认值　　

若某个主数据类型属于一个类成员，那么即使不明确（显式）进行初始化，也可以保证它们获得一个默认　

值。　　

　　

主类型　默认值　　

　　

Boolean　false　　

Char　'u0000'（null）　　

byte　（byte）0　　

short　（short）0　　

int　0　　

long　0L　　

float　0。0f　　

double　0。0d　　

　　

一旦将变量作为类成员使用，就要特别注意由　Java　分配的默认值。这样做可保证主类型的成员变量肯定得到　

了初始化（C＋＋不具备这一功能），可有效遏止多种相关的编程错误。　　

然而，这种保证却并不适用于“局部”变量——那些变量并非一个类的字段。所以，假若在一个函数定义中　

写入下述代码：　　

int　x；　　

那么x　会得到一些随机值（这与C　和C＋＋是一样的），不会自动初始化成零。我们责任是在正式使用x　前分　

配一个适当的值。如果忘记，就会得到一条编译期错误，告诉我们变量可能尚未初始化。这种处理正是　Java　

优于C＋＋的表现之一。许多　C＋＋编译器会对变量未初始化发出警告，但在　Java　里却是错误。　　



2。5　方法、自变量和返回值　　



迄今为止，我们一直用“函数”（Function　）这个词指代一个已命名的子例程。但在Java　里，更常用的一个　

词却是“方法”（Method），代表“完成某事的途径”。尽管它们表达的实际是同一个意思，但从现在开　

始，本书将一直使用“方法”，而不是“函数”。　　

Java　的“方法”决定了一个对象能够接收的消息。通过本节的学习，大家会知道方法的定义有多么简单！　　

方法的基本组成部分包括名字、自变量、返回类型以及主体。下面便是它最基本的形式：　　



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返回类型　方法名　（　/*　自变量列表*/　）　｛/*　方法主体　*/｝　　

　　

返回类型是指调用方法之后返回的数值类型。显然，方法名的作用是对具体的方法进行标识和引用。自变量　

列表列出了想传递给方法的信息类型和名称。　　

Java　的方法只能作为类的一部分创建。只能针对某个对象调用一个方法（注释③），而且那个对象必须能够　

执行那个方法调用。若试图为一个对象调用错误的方法，就会在编译期得到一条出错消息。为一个对象调用　

方法时，需要先列出对象的名字，在后面跟上一个句点，再跟上方法名以及它的参数列表。亦即“对象名。方　

法名（自变量1，自变量2，自变量3。。。）。举个例子来说，假设我们有一个方法名叫f（），它没有自变量，返　

回的是类型为int　的一个值。那么，假设有一个名为　a　的对象，可为其调用方法f（），则代码如下：　　

int　x　=　a。f（）；　　

返回值的类型必须兼容　x　的类型。　　

象这样调用一个方法的行动通常叫作“向对象发送一条消息”。在上面的例子中，消息是f（），而对象是　a。　

面向对象的程序设计通常简单地归纳为“向对象发送消息”。　　

　　

③：正如马上就要学到的那样，“静态”方法可针对类调用，毋需一个对象。　　



2。5。1　　自变量列表　　



自变量列表规定了我们传送给方法的是什么信息。正如大家或许已猜到的那样，这些信息——如同Java　内其　

他任何东西——采用的都是对象的形式。因此，我们必须在自变量列表里指定要传递的对象类型，以及每个　

对象的名字。正如在Java　其他地方处理对象时一样，我们实际传递的是“句柄”（注释④）。然而，句柄的