java现在真的不行了吗??

本文探讨了Java语言的发展趋势及其面临的挑战,包括语法局限性、功能缺失等问题,并对比了其他编程语言的流行度。

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编程语言就像星星一样,没有一种语言可以永远星光闪耀,Java也不例外。虽然Java语言如此,但Java 平台却另当别论。今天即使Java语言出现下降的趋势,Java平台也仍比任何时候都增长得快。

 

       一次我在与DZone其他技术人员讨论技术问题的时候,我无意间表达了Java正处在下滑趋势的说法。这是有许多前车之鉴的,强大的C在被C++和后来的 Java挤下神坛之前也不过持续红火了20年多的时间。Java刚进入第二个十年,我们却已经看到了岁月沧桑和用户不满的痕迹。

 

那么Java会灭亡吗(Will Java Die?)

 

       就在这时,Rick Ross告诉我“Java并不仅是语言,是平台。”他说的很正确,Java远不单是语法定义的语言。我们已经看到很多语言扩展或者专门运行在JVM上。 JRuby和Scala 的成就已表明即使没有Java语法甚至没有Java库,平台仍可继续生存。

 

       在我看来Java今天达到的高度前所未有,然而我们看到Java平台的流行更在语言之上。所以Java的情形并不同于我们看到的其他语言的下场。那么是否Java自身会衰落却依然在平台中对其他语言扮演支持角色呢?

 

       这个问题我只能说我也不知道。反正我会支持Java,即使地球上只有三个人用它,我也是这三个人中的一个。在我看来,Java避免迷失在时间长河中的唯一方法就是,置于运行在JVM上的一种语言或多种语言中,而且能够与Java的库互操作。

 

 

这里一篇关于语言流行度无偏见评测的文章,本文是对客观实际评测的显示:

 

 

Java是最流行的语言,受欢迎度为20.8%;

 

占据第二位的是去年涨幅比Java少3.6%的C语言,现占13.9%;

 

Java的绝对人气比去年上升1.7%;

 

Ruby的受欢迎度是2.3%,排名11

 

Python是去年增幅最大的,增长2.0%,居第六位;

 

Python今年第一次超过了排在前面很长时间的对手Perl

 

Visual Basic(现在是第三代)在增幅上排第二位,Java排第三位;

 

Ruby的人气和去年相比下降了0.17%;

 

Perl,现排第七位,受欢迎度仍然是Ruby的一倍多;

 

C语言以1.89%跌落谷底;

 

C++以1.7%的幅度在下降幅度中排第二位;

 

C++下滑至第五位,因为它以前排在Visual BasicPHP之前;

 

PHP比去年增长了1.25%;

 

JavaVBC#结合的AKA.NET更受欢迎,尽管AKA.NET15.7%;

 

Delphi3.3%的迅猛增长超过JavascriptRuby

 

Lua从先前46名升至第十六位;

 

Groovy排名31

如果这些数字让你感到吃惊,或许你在阅读Blogs时会持更多的怀疑态度。

 

还有的人提出了Java语言的10大问题!!

 

   1、缺少闭包(closure):我想这个不需要解释了。函数式编程已经存在几十年了,但最近几年,它们获得了越来越多的关注,最主要的原因,是它可以自然地编写并行程序。我部分的同意Joshua Bloch强调在Java中引入闭包的问题需要再想一想(BGGA提议的方式真的很糟),至少闭包的缺失,使得在Java中做任何真正的函数式编程都是不可能的。

 

   2、缺少一等函数:这个问题与前一个有些关联,但我认为它更糟糕。在Java里,要达到类似效果的唯一方式,是使用著名的、丑陋悲惨的单方法匿名内部类,但这看上去的确是一个拙劣的方法。甚至在C#中,也通过代理机制,提供了一个更好的实现。

 

   3、原生类型(Primitive types):如果在Java中一切皆对象,那是多么完美啊,但他们偏偏不这样设计。因而,这一点导致了一些问题,比如,不能把一个int放到集合(Collection)里,这个在Java5中 通过自动装箱特性得到了解决(下面会提到)。它也造成了传值与传引用上的困扰,原生类型数据是通过值传给方法的(复制一份拷贝,然后传给函数),而真正的 对象是通过传递(译注:其实是复制对象地址再传递,因此应该也是传值方式,只是由于函数内部可通过这个对象地址访问对象,因此效果上类似传引用)。

 

   4、自动装箱(Autoboxing)和自动拆箱(autounboxing):这个特性是为了解决因原生类型的存在所导致的问题,在Java5引入的。它允许静默地转换原生类型到相应的对象,但这常常导致其它的问题。比如Integer可以为null,但int不能,因此这时JVM只能抛出一个难以调试的空指针异常(NullPointerException)。此外,它还可能导致其它奇怪的行为,就像下面的例子,我们就很难理解,变量test为什么是false

    Integer a = new Integer(1024);

    Integer b = new Integer(1024);

    boolean test = a < b || a == b || a > b;

 

    5、缺少范型具类化:范型是Java5引入的一个很酷的特征,但是为了保持与旧版本Java的兼容性,导致缺失某些重要的特性,尤其是不能在运行时反省范型的类型。例如,你有一个方法,接受List<?>参数,如果传进来一个List<String>,你却不能知道运行时该范型的确切类型。同理,你也不能创建范型数组。这意味着,尽管下面的代码看起来很自然,但却编译不了:

 

    List<String>[] listsOfStrings = new List<String>[3];

 

   6、不可避免的范型警告:你有发现过自己陷入不可能去掉的关于范型的警告么?如果你像我一样大量使用范型,我打赌你碰到过。事实上,是这个问题的规模化症状,让他们认为需要引入一个特定的注解 (@SuppressWarnings("unchecked")) 来处理这种情况,我觉得,范型应该可以被设计的更好。

 

  7、不能传void给方法调用:我得承认,这种给方法传递void的需求,乍一看有些怪异。我喜欢DSL,当我实现自己的DSL库(lambdaj)的一个特定特性时,我不得不需要一个方法声明成这样的签名:void doSomething(Object parameter),这里为这个方法传进来的参数parameter,是另一个方法调用的结果,它唯一的目的,是注册调用(的对象)自身,以可以在以后执行它。让我吃惊的是,即使println方法返回void,看上去也并没有一个好理由,不允许我把代码写成这样:

  

   doSomething(System.out.println("test"));

 

   8、没有原生的代理机制:代理是一种非常有效和应用广泛的模式,但Java提供的代理机制,只针对接口,而不是具体类。这是为什么象cblib这样提供这种机制的库,被如此多的主流框架,如SpringHibernate,采用的原因。此外,由于cglib通过运行时创建被代理类的子类来实现的,因此这些种方式有一个众所周知的限制——不能代理final类,比如String

 

  9、差劲的switch...case语句:Java规定,switch...case只能选择intenumJava5开始)。这一点如果跟更现代的语言如Scala相比,看起来简直太弱了。

 

  10、受检查异常(checked exception):类似原生类型,受检查异常也已经成为Java的一个罪孽之源。它迫使程序员必须做下面两件极其糟糕讨厌的事情中的一个:让你的代码里充斥大量的、糟糕难读的、容易出错的try...catch语句,而这样做的最大意义,只是将捕获的异常,包装成运行时异常,然后再重新抛出;或者是让大量的抛出声明子句污染你的API,让接口缺少灵活性和可扩展性。

 

   真正的问题是,这里我提到的这几大主要问题,唯一的解决办法,是要做一个痛苦的决择,定义一套新的语言规范,放下当前版本的向后兼容性。我猜他们永远也不会这么做,虽然我相信,如果编写一个能够自动转换旧Java源码的程序,让它们与假设的新版本兼容,并不是很困难。最后,这就是我决定开始寻找一个更好的JVM兼容语言的原因。

<think>好的,我现在需要帮助用户理解C++模板和Java泛型之间的核心差异及其实现原理。用户之前已经提供了一些参考资料,我需要仔细分析这些资料,并综合之前的讨论来给出全面的回答。首先,用户的问题集中在本质区别和实现原理上。根据引用[1]和[2],C++模板是编译时通过代码生成实现的,而Java泛型使用类型擦除。这意味着C++在编译时会为每个类型生成具体的代码,而Java则在运行时擦除类型信息,统一处理为Object类型。这会导致性能上的差异,因为C++无需类型转换,而Java需要做类型检查和强制转换。接着,引用[3]提到静态成员的不同处理。在C++中,每个模板实例化的类都是独立的,因此静态成员也是独立的;而Java由于类型擦除,所有泛型实例共享同一个类,静态成员会被共享。这一点需要明确说明,因为这是使用时的常见误区。 另外,用户之前的问题涉及模板特化、元编程等,可能需要提到这些高级特性在Java中的缺失。比如,C++支持模板特化和元编程,允许更灵活的代码生成和编译时计算,而Java泛型不支持这些,功能较为有限。 还需要注意类型安全方面的问题。虽然两者都旨在提高类型安全,但Java在编译时会进行类型检查,而C++则在模板实例化时进行更严格的类型推导,可能导致不同的错误提示时机。 另外,C++模板支持非类型参数(如整型常量),而Java泛型只能使用类型参数,这也是一个区别点。比如C++可以定义template<typenameT,int N>这样的模板,而Java不行。 最后,实现原理的不同导致代码组织和兼容性的差异。C++模板的代码通常放在头文件中,因为需要在编译时展开,而Java泛型则没有这个限制,但可能带来与旧版本代码的兼容性问题(类型擦除为了向后兼容)。需要将这些点组织成结构清晰的回答,分点说明,并附上示例代码和公式,使用正确的LaTeX格式。同时,生成的相关问题要覆盖用户可能感兴趣的后续内容,比如类型擦除的优缺点、代码生成的影响等。</think>### C++模板与Java泛型的核心差异及实现原理 #### 一、实现机制的本质区别 1. **C++模板**:基于**代码生成(Code Generation)** 编译器在编译期间根据具体类型参数生成独立的机器代码。例如: ```cpp template<typename T> T max(T a, T b) { return (a > b) ? a : b; } ``` - 调用`max(3,5)`时生成`int`版本代码 - 调用`max(3.0,5.0)`时生成`double`版本代码 $$ \text{模板实例化次数} = \sum_{T} \text{类型参数使用次数} $$ 2. **Java泛型**:基于**类型擦除(Type Erasure)** 编译器将泛型类型转换为原始类型`Object`,运行时仅保留类型检查: ```java List<String> list = new ArrayList<>(); // 编译后等价于 List list = new ArrayList(); // 类型信息被擦除 ``` - 类型参数在字节码中被替换为`Object`[^2] - 需通过强制类型转换保证安全性: ```java String s = (String) list.get(0); // 插入类型检查指令 ``` #### 二、核心差异对比表 | 特性 | C++模板 | Java泛型 | |---------------------|----------------------------------|-----------------------------------| | **类型实例化时机** | 编译时生成具体类型代码 | 运行时类型擦除 | | **静态成员** | 每个实例化类型有独立静态成员[^3] | 所有泛型实例共享静态成员 | | **基本类型支持** | 支持(如`vector<int>`) | 不支持(需装箱`ArrayList<Integer>`)| | **性能开销** | 无运行时类型转换 | 存在强制类型转换开销 | | **元编程能力** | 支持模板特化、SFINAE等高级特性 | 仅限有限通配符(`<? extends T>`)| #### 三、关键技术差异详解 1. **类型参数约束** - C++允许非类型参数(如整型常量): ```cpp template<typename T, int Size> class Buffer { T data[Size]; }; // 合法 ``` - Java泛型仅支持引用类型参数: ```java class Box<T extends Number> { } // 仅支持类型边界约束 ``` 2. **多态行为差异** - C++模板实现**编译时多态**: ```cpp template<typename Animal> void speak(Animal a) { a.makeSound(); } // 依赖具体类型的实现 ``` - Java泛型通过继承实现**运行时多态**: ```java <T extends Animal> void speak(T t) { t.makeSound(); } // 动态绑定 ``` 3. **代码兼容性影响** - C++模板可能导致**代码膨胀**: $$ \text{生成代码量} \propto \text{类型参数组合数} $$ - Java泛型保持**二进制兼容性**(JVM无需修改已有类)[^1] #### 四、典型场景对比示例 **C++模板实现类型安全容器**: ```cpp template<typename T> class SafeArray { T* data; public: T get(int index) { return data[index]; } // 直接返回T类型 }; // 使用示例 SafeArray<double> arr; // 生成double专用代码 ``` **Java泛型容器实现**: ```java class SafeArray<T> { Object[] data; public T get(int index) { return (T) data[index]; // 运行时强制转换 } } // 使用示例 SafeArray<Double> arr = new SafeArray<>(); // 擦除为Object[] ``` #### 五、性能与设计权衡 | 维度 | C++模板优势 | Java泛型优势 | |------------|--------------------------------------|---------------------------------------| | 运行效率 | 无运行时类型检查开销 | 统一类型处理减少代码重复 | | 编译速度 | 多实例化导致编译时间增加 | 类型擦除保持编译速度稳定 | | 跨平台 | 需为不同平台生成不同代码 | 字节码与JVM架构解耦 | | 反射支持 | 无法获取模板参数类型信息 | 可通过注解保留部分泛型信息 | $$ \text{选择依据} = \begin{cases} \text{C++模板} & \text{需极致性能/类型特化需求} \\ \text{Java泛型} & \text{需跨平台兼容/减少代码重复} \end{cases} $$
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