《Java大学教程》—第24章 Java的背景

本章主要介绍的是Java的背景知识，通过了解历史知道Java与其他语言的区别，以便更好选择在什么场景下使用Java。

24.2    语言的尺寸
Java语言短小、紧凑，以C++为基础，放弃了一些特定的语言特征（指针和多继承）
注：需要关注的是为什么放弃这两个特征，有没有替代方案，各自的优缺点。

24.2.1    指针（pointer）
指针是一种变量，并且变量中包含了某个存储器地址。
Java不允许使用指针，因为指针指向的是具体的物理地址，直接操纵物理地址中的数据，容易使程序出现不可预料的问题。
Java通过创建引用（）来实现对地址的访问。通过引用也可以把地址作为变量传送。

24.2.2    多继承（multiple inheritance）
多继承允许一个类继承于多个超类。
Java不允许多继承：因为多继承使用不多，且编程复杂，容易出错。
Java允许继承一个基类，实现多个接口的方式实现多继承。

24.3    语言的可靠性
24.3.1    别名（alias）
别名会导致不同的对象变量指向同样的对象。
因为对象变量中存储的对象地址相同，从而出现两个修改同一对象数据的入口，容易造成混淆。
为此Java提供了两种拷贝机制：深拷贝（对象的数据的拷贝）和浅拷贝（对象的引用的拷贝）。
深拷贝可以保护原始对象不受影响，但是需要消耗时间和空间，用于保护数据安全的领域使用。利用clone方法。
浅拷贝提供了原始对象的地址，不需要消耗过多的时间和空间，但是必须小心的使用，以免造成不可预料的问题。利用别名机制。

24.3.2    重写clone方法
protected的方法可以被重写为public的方法，但是public的方法不可以重写为protected方法。
注：因为已经在父类已经是public的方法，就算子类重写为protected方法，那么访问者依然可以通过父类实现访问，所以不容许public方法重写成protected方法。

24.3.3    不变对象
如果对象中不存在变更它们状态的方法，则对象称为不变对象。
如果对象是不可变的，则不必担心创建对象的别名会造成不可预料的问题。

24.3.4    使用Object类的clone方法
Object类的clone方法复制了分配给对象属性的存储器的内容，也称为按位拷贝（bitwise copy）。即完全复制了原始类型（primitive type）的属性的内容，并且复制了属性的引用。
*    如果类的属性都是基本类型的，则重载clone方法只需要调用Object类的clone方法；
*    如果类的属性有对象类型的，并且这些对象都是不可变的，则重载clone方法只需要调用Object类的clone方法。
*    如果类的属性包含非不可变对象，则无法利用Object类的clone方法进行复制，必须自己编写代码来实现clone方法。

如果需要使用Object类的clone方法，需要标识类实现了Cloneable接口，这个接口也是个标识接口，没有包含任何方法。

24.3.5    垃圾收集
Java使用异常处理技术来监视内存耗尽问题，并且可以编写代码来确保程序正常地终止。
Java语言具有一种内嵌的垃圾收集功能，该功能能够释放未被使用的内存。通过搜索程序所使用的内存空间，释放不再被使用的内存。

自测题：
1.    指针与引用的区别：
指针保存了地址，并且可以通过代码修改和操纵这个地址的数据。
引用保存了地址，但是这个地址不能通过代码修改，也不能随便改变访问的类型，例如：不能按字节访问地址中的信息。

2.    多继承：
多继承允许一个类继承于多个超类。
Java不允许多继承：因为多继承使用不多，且编程复杂，容易出错。
Java允许继承一个基类，实现多个接口的方式实现多继承。

3.    Critical.java

a)    因为Critical对象存在变更它们状态的方法，所以是可变对象。

b)    CriticalTest.java

c)    Critical.java

d)    CriticalTest.java

4.
a)    为什么方法返回的都是别名：方便调用的方法修改里面的数据，对于不可变对象也提高传送数据的效率。
b)    为什么别名可能有危险：因为调用方法的代码可能会修改原始数据，造成不可意料的数据错误。
c)    如何避免别名：创建clone方法，返回的对象都采用深拷贝。

5.    垃圾收集功能的优点和缺点：
优点：简化程序员的工作，避免出现内存泄漏或者内存耗尽的问题。
缺点：降低代码执行的速度，对于实时应用会突然出现响应不及时的问题。

编程练习：代码附件
    Critical.java    CriticalTest.java