“我的语言极限,即是我的世界的极限。” ——路德维希·维特根斯坦(Wittgenstein)
这句话无论对于自然语言还是编程语言来说都是一样的。你所使用的编程语言会将你的思维模式固化并逐渐远离其他语言,而且往往发生在潜移默化中。Java 作为一门傲娇的语言尤其如此。
Java 是一门派生语言,早期语言设计者为了不想在项目中使用 C++ 而创造了这种看起来很像 C++,却比 C++ 有了改进的新语言(原始的项目并未成功)。Java 最核心的变化就是加入了“虚拟机”和“垃圾回收机制”,这两个概念在之后的章节会有详细描述。 此外,Java 还在其他方面推动了行业发展。例如,现在绝大多数编程语言都支持文档注释语法和 HTML 文档生成工具。
Java 最主要的概念之一“对象”来自 SmallTalk 语言。SmallTalk 语言恪守“对象”(在下一章中描述)是编程的最基本单元。于是,万物皆对象。历经时间的检验,人们发现这种信念太过狂热。有些人甚至认为“对象”的概念是完全错误的,应该舍弃。就我个人而言,把一切事物都抽象成对象不仅是一项不必要的负担,同时还会招致许多设计朝着不好的方向发展。尽管如此,“对象”的概念依然有其闪光点。固执地要求所有东西都是一个对象(特别是一直到最底层级别)是一种设计错误;相反,完全逃避“对象”的概念似乎同样太过苛刻。
Java 语言曾规划设计的许多功能并未按照承诺兑现。本书中,我将尝试解释这些原因,力争让读者知晓这些功能,并明白为什么这些功能最终并不适用。这无关 Java 是一种好语言或者坏语言,一旦你了解了该语言的缺陷和局限性,你就能够:
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明白有些功能特性为什么会被“废弃”。
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熟悉语言边界,更好地设计和编码。
编程的过程就是复杂性管理的过程:业务问题的复杂性,以及依赖的计算机的复杂性。由于这种复杂性,我们的大多数软件项目都失败了。
许多语言设计决策时都考虑到了复杂性,并试图降低语言的复杂性,但在设计过程中遇到了一些更棘手的问题,最终导致语言设计不可避免地“碰壁”,复杂性增加。例如,C++ 必须向后兼容 C(允许 C 程序员轻松迁移),并且效率很高。这些目标非常实用,并且也是 C++ 在编程界取得了成功的原因之一,但同时也引入了额外的复杂性,导致某些用 C++ 编写的项目开发失败。当然,你可以责怪程序员和管理人员手艺不精,但如果有一种编程语言可以帮助你在开发过程中发现错误,那岂不是更好?
虽然 VB(Visual BASIC)绑定在 BASIC 上,但 BASIC 实际上并不是一种可扩展的语言。大量扩展的堆积造成 VB 的语法难以维护。Perl 向后兼容 awk、sed、grep 以及其它要替换的 Unix 工具。因此它常常被诟病产生了一堆“只写代码”(write-only code,写代码的人自己都看不懂的代码)。另一方面,C ++,VB,Perl 和其他语言(如 SmallTalk)在设计时重点放在了对某些复杂问题的处理上,因而在解决这些特定类型的问题方面非常成功。
通信革命使我们相互沟通更加便利。无论是一对一沟通,还是团队里的互相沟通,甚至是地球上不同地区的沟通。据说下一次革命需要的是一种全球性的思维,这种思维源于足量的人以及足量相互连接。我不知道 Java 是否能成为这场革命的工具之一,但至少这种可能性让我觉得:我现在正在做的传道授业的事情是有意义的!
阅读本书需要读者对编程有基本的了解:
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程序是一系列“陈述(语句、代码)”构成
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子程序、方法、宏的概念
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控制语句(例如 if),循环结构(例如 while)
可能你已在学校、书籍或网络上了学过这些。只要你觉得对上述的编程基本概念熟悉,你就可以完成本书的学习。
你可以通过在 On Java 8 的网站上免费下载 《Think in C》来补充学习 Java 所需要的前置知识。本书介绍了 Java 语言的基本控制机制以及面向对象编程(OOP)的概念。在本书中我引述了一些 C/C++ 语言中的一些特性来帮助读者更好的理解 Java。毕竟 Java 是在它们的基础之上发明的,理解他们之间的区别,有助于读者更好地学习 Java。我会试图简化这些引述,尽量让没有 C/C++ 基础的读者也能很好地理解。
甲骨文公司已经提供了免费的标准 JDK 文档。除非有必要,否则本书中将不再赘述 API 相关的使用细节。使用浏览器来即时搜索最新最全的 JDK 文档好过翻阅本书来查找。只有在需要补充特定的示例时,我才会提供有关的额外描述。
Thinking in C 已经可以在 www.OnJava8.com 免费下载。Java 的基础语法是基于 C 语言的。Thinking in C 中有更适合初学者的编程基础介绍。 我已经委托 Chuck Allison 将这本 C 基础的书籍作为独立产品附赠于本书的 CD 中。希望大家在阅读本书时,都已具备了学习 Java 的良好基础。
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本书代码文件使用自动化工具进行测试,并在最新版本的 Java 编译通过(除了那些特别标记的错误之外)。本书重点介绍并使用 Java 8 进行测试。如果你必须了解更早的语言版本,可以在 www.OnJava8.com 免费下载 《Thinking in Java》。
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Java 在图形用户界面和桌面程序方面的发展可以说是一段悲伤的历史。Java 1.0 中图形用户界面(GUI)库的原始设计目标是让用户能在所有平台提供一个漂亮的界面。但遗憾的是,这个理想没有实现。相反,Java 1.0 AWT(抽象窗口工具包)在所有平台都表现平平,并且有诸多限制。你只能使用四种字体。另外,Java 1.0 AWT 编程模型也很笨拙且非面向对象。我的一个曾在 Java 设计期间工作过的学生道出了缘由:早期的 AWT 设计是在仅仅在一个月内构思、设计和实施的。不得不说这是一个“奇迹”,但同时更是“设计失败”的绝佳教材。
在 Java 1.1 版本的 AWT 中 情况有所改善,事件模型带来更加清晰的面向对象方法,并添加了JavaBeans,致力于面向易于创建可视化编程环境的组件编程模型(已废弃)。
Java 2(Java 1.2)通过使用 Java 基类(JFC)内容替换来完成从旧版 Java 1.0 AWT 的转换。其中 GUI 部分称为 Swing。这是一组丰富的 JavaBeans,它们创建了一个合理的 GUI。修订版 3(3之前都不好)比以往更适用于开发图形界面程序。
Sun 在图形界面的最后一次尝试,称为 JavaFX。当 Oracle 收购 Sun 时,他们将原来雄心勃勃的项目(包括脚本语言)改为库,现在它似乎是 Java 官方唯一还在开发中的 UI 工具包(参见维基百科关于 JavaFX 的文章) - 但即使如此,JavaFX 最终似乎也失败了。
现今 Swing 依然是 Java 发行版的一部分(只接受维护,不再有新功能开发)。而 Java 现在是一个开源项目,它应该始终可用。此外,Swing 和 JavaFX 有一些有限的交互性。这些可能是为了帮助开发者过渡到 JavaFX。
桌面程序领域似乎从未尝勾起 Java 设计师的野心。Java 没有在图形界面取得该有的一席之地。另外,曾被大肆吹嘘的 JavaBeans 也没有获得任何影响力。(许多不幸的作者花了很多精力在 Swing 上编写书籍,甚至只用 JavaBeans 编写书籍)。Java 图形界面程序大多数情况下仅用于 IDE(集成开发环境)和一些企业内部应用程序。你可以采用 Java 开发图形界面,但这并非 Java 最擅长的领域。如果你必须学习 Swing,可以参考 Thinking in Java 第4版(可从 www.OnJava8.com 获得)或者通过其他专门的书籍学习。