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所有面向对象语言都允许用户动态创建对象#xff0c;并且可以用指针引用动态创建的对象。允许动态创建对象#xff0c;就意味着系统必须处理内存管理问题#xff0c;如果不及时释放不再需要的对象所占用的内存#xff0c;动态存储分配就有可能耗…1.支持类与对象概念的机制
所有面向对象语言都允许用户动态创建对象并且可以用指针引用动态创建的对象。允许动态创建对象就意味着系统必须处理内存管理问题如果不及时释放不再需要的对象所占用的内存动态存储分配就有可能耗尽内存
有两种管理内存的方法 一种是由语言的运行机制自动管理内存即提供自动回收“垃圾”的机制 另一种是由程序员编写释放内存的代码。
2.实现整体-部分即聚集结构的机制
一般说来有两种实现方法 1使用指针 2独立的关联对象 实现整体-部分结构。大多数现有的面向对象语言并不显式支持独立的关联对象在这种情况下使用指针是最容易的实现方法通过增加内部指针可以方便地实现关联。
3.实现一般-特殊即泛化结构的机制
既包括实现继承的机制也包括解决名字冲突的机制。 所谓解决名字冲突指的是处理在多个基类中可能出现的重名问题。 这个问题仅在支持多重继承的语言中才会遇到。某些语言拒绝接受有名字冲突的程序另一些语言提供了解决冲突的协议。不论使用何种语言程序员都应该尽力避免出现名字冲突。
4.实现属性和服务的机制
对于实现属性的机制应该着重考虑以下几个方面 支持实例连接的机制属性的可见性控制对属性值的约束。 对于服务来说主要应该考虑下列因素 支持消息连接(即表达对象交互关系)的机制控制服务可见性的机制动态联编。 所谓动态联编是指应用系统在运行过程中当需要执行一个特定服务的时候选择(或联编)实现该服务的适当算法的能力。
5.类型检查
程序设计语言可以按照编译时进行类型检查的严格程度来分类。 如果语言仅要求每个变量或属性隶属于一个对象则是弱类型的 如果语法规定每个变量或属性必须准确地属于某个特定的类则这样的语言是强类型的。 面向对象语言在这方面差异很大例如Smalltalk实际上是一种无类型语言(所有变量都是未指定类的对象)C和Eiffel则是强类型语言。混合型语言(如C、Objective_C等)甚至允许属性值不是对象而是某种预定义的基本类型数据(如整数和浮点数等)这可以提高操作的效率。 强类型语言主要有两个优点 一是有利于在编译时发现程序错误 二是增加了优化的可能性。 通常 使用强类型编译型语言开发软件产品。 使用弱类型解释型语言快速开发原型。 总地说来强类型语言有助于提高软件的可靠性和运行效率现代的程序语言理论支持强类型检查大多数新语言都是强类型的。
6.类库
大多数面向对象语言都提供一个实用的类库。某些语言本身并没有规定提供什么样的类库而是由实现这种语言的编译系统自行提供类库。存在类库这为实现软件重用带来很大方便。 类库中往往包含实现通用数据结构(例如动态数组、表、队列、栈、树等)的类通常把这些类称为包容类。在类库中还可以找到实现各种关联的类。 更完整的类库通常还提供独立于具体设备的接口类(例如输入输出流)此外用于实现窗口系统的用户界面类也非常有用它们构成一个相对独立的图形库。
7.效率
许多人认为面向对象语言的主要缺点是效率低。 一个原因是某些早期的面向对象语言是解释型的而不是编译型的。 事实上使用拥有完整类库的面向对象语言有时能比使用非面向对象语言得到运行更快的代码。这是因为类库中提供了更高效的算法和更好的数据结构。 另一个原因是这种语言在运行时使用动态联编实现多态性这似乎需要在运行时查找继承树以得到定义给定操作的类。 事实上绝大多数面向对象语言都优化了这个查找过程从而实现了高效率查找。
8.持久保存对象
任何应用程序都对数据进行处理如果希望数据能够不依赖于程序执行的生命期而长时间保存下来则需要提供某种保存数据的方法。希望长期保存数据主要出于以下两个原因 (1) 为实现在不同程序之间传递数据需要保存数据 (2) 为恢复被中断了的程序的运行首先需要保存数据 一些面向对象语言(例如C)没有提供直接存储对象的机制。这些语言的用户必须自己管理对象的输入输出或者购买面向对象的数据库管理系统。 另外一些面向对象语言(例如Smalltalk)把当前的执行状态完整地保存在磁盘上。还有一些面向对象语言提供了访问磁盘对象的输入输出操作。 通过在类库中增加对象存储管理功能可以在不改变语言定义或不增加关键字的情况下就在开发环境中提供这种功能。然后可以从“可存储的类”中派生出需要持久保存的对象该对象自然继承了对象存储管理功能。这就是Eiffel语言采用的策略。
9.参数化类
所谓参数化类就是使用一个或多个类型去参数化一个类的机制。 有了这种机制程序员就可以先定义一个参数化的类模板(即在类定义中包含以参数形式出现的一个或多个类型) 然后把数据类型作为参数传递进来从而把这个类模板应用在不同的应用程序中或用在同一应用程序的不同部分。 Eiffel语言中就有参数化类C语言也提供了类模板。
10.开发环境
软件工具和软件工程环境对软件生产率有很大影响。 编译程序或解释程序是最基本、最重要的软件工具。 在开发大型系统的时候需要有系统构造工具和变动控制工具。
