第2章 一切都是对象(1)

尽管Java是基于C++的，但是相比之下，Java是一种更“纯粹”的面向和对象程序设计语言。

2.1 用引用操纵对象

所有这一切在Java里都得到了简化。一切都被视为对象，因此可采用单一固定的语法。尽管一切都被看作对象，但操纵的标识符实际上是对象的一个“引用”(reference)。

2.2 必须由你创建所有对象

一旦创建了一个引用，就希望它能与一个新的对象相关联。通常用new操作符来实现这一目的。new关键字的意思是“给我一个新对象”。

2.2.1 存储到什么地方

1)寄存器。这是最快的存储区，因为它位于不同于其他存储区的地方——处理器内部。但是寄存器的数量极其有限，所以寄存器根据需求进行分配。你不能直接控制，也不能在程序中感觉到寄存器存在的任何迹象。

2)堆栈。位于通用RAM(随机访问存储器)中，但通过堆栈指针可以从处理器哪里获得直接支持。堆栈指针若向下移动，则分配新的内存；若向上移动，则释放这些内存。这是一种快速有效的分配存储方法，仅次于寄存器。创建程序时，Java系统必须知道存储在堆栈内所有项的确切生命周期，以便上下移动堆栈指针。这一约束限制了程序的灵活性，所以虽然某些Java数据存储于堆栈中——特别是对象引用，但是Java对象并不存储于其中。

3)堆。一种通用的内存池(也位于RAM区)，用于存放所有的Java对象。对不同于堆栈的好处是：编译器不需要知道存储的数据在堆里存活多长时间。因此，在堆里分配存储有很大的灵活性。在需要一个对象时，只需要用new写一行简单的代码，当执行这行代码时，会自动在堆里进行存储分配。当然，为这种灵活性必须要付出相应的代价：用堆进行存储分配和清理可能比用堆栈进行存储分配需要更多的时间。

4)常量存储。常量值通常直接存放在程序代码内部，这样做是安全的，因为它们永远不会被改变。有时，在嵌入式系统中，常量本身会与其他部分隔离开，所以在这种情况下，可以选择将其存放在ROM(只读存储器)中。

5)非RAM存储。如果数据完全存活于程序之外，那么它可以不受程序的任何控制，在程序没有运行时也可以存在。其中两个基本的例子是流对象和持久化对象。

2.2.2 特例：基本类型

因为new将对象存储在“堆”里，故用new创建一个对象——特别是小的简单的变量，往往不是很有效。因此，对于这些类型，Java采取与C和C++相同的方法。也就是说，不用new来创建变量，而是创建一个并非是引用的“自动”变量。这个变量直接存储“值”并置于堆栈中，因此更加高效。

Java提供了两个用于高精度计算的类：BigInteger和BigDecimal。

BigInteger支持任意精度的整数。也就是说，在运算中可以准确地表示任何大小的整数值，而不会丢失任何信息。

BigDecimal支持任何精度的定点数。

2.2.3 Java中的数组

Java确保数组会被初始化，而且不能在它的范围之外访问。这种范围检查，是以每个数组上少量的内存开销及运行时的下标检查为代价的。但由此换来的是安全性和效率的提高，因此付出的代价是值得的。

2.3 永远不需要销毁对象

2.3.1 作用域

作用域决定了在其内定义的变量名的可见性和生命周期。在C、C++和Java中，作用域由花括号的位置决定。

由于Java是一种自由格式(free-form)的语言，所以，空格、制表符、换行都不会影响程序的执行结果。(相对于Python来说的)

2.3.2 对象的作用域

Java有一个垃圾回收器，用来监视用new创建的所有对象，并辨别那些不会再被引用的对象。随后，释放这些对象的内存空间，以便供其他新的对象使用。也就是说，你根本不必担心内存回收的问题。你只需要创建对象，一旦不再需要，它们就会自行消失。

2.4 创建新的数据类型：类

2.4.1 字段和方法

一旦定义了一个类，就可以在类中设置两种类型的元素：字段和方法。字段可以使任何类型的对象，可以通过其引用与其进行通信；也可以是基本类型中的一种。如果字段是对某个对象的引用，那么必须初始化该引用，以便使其与一个实际对象相关联。

若类的某个成员是基本数据类型，即使没有进行初始化，Java也会确保它获得一个默认值。当变量作为类的成员使用时，Java才确保给定其默认值，以确保那些是基本类型的成员变量得到初始化(C++没有此功能),防止产生程序错误。

然而上述确保初始化的方法并不适用于“局部”变量(即并非某个类的字段)。