求助C#关于多线程问题

AA 2006-10-25 10:37:16
就是我想做一个多线程程序,功能:可以一次开启10或者多个线成,然后在合理的释放这个些线成,应该怎么做。,要保证完全释放..谢谢
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AA 2006-10-30
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OO ..up/...
liujia_0421 2006-10-27
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to: 请问 上面的那个代码 是不是实现多线成?就是开了多个任务,来做多个事情.然后在自行关闭...他那个 执行流程是那样的饿。??

是这样的,回调函数执行完以后,即这个线程的生命周期结束,然后释放.
AA 2006-10-27
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求助中..
AA 2006-10-25
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请问 上面的那个代码 是不是实现多线成?就是开了多个任务,来做多个事情.然后在自行关闭...他那个 执行流程是那样的饿。??
AA 2006-10-25
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哦 谢谢。 。 。 那上面的代码应该可以对ma ??
liujia_0421 2006-10-25
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线程结束会自动释放的
liujia_0421 2006-10-25
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可行
AA 2006-10-25
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我的意思就是 我的线程结束的时候 ,自动关闭的.应该怎么?比如说 现在 A开始工作.A 工作完了.. 马上就要把A 释放掉啊。..
commandown 2006-10-25
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希望lz先了解线程的执行机制

======================
http://cache.monocn.com
jacobwc 2006-10-25
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同意一楼
AA 2006-10-25
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谢谢 各位好人: 你门看这样是不是可以?
using System;
using System.Threading;

class Test
{

private static Mutex mut = new Mutex();
private const int numIterations = 1;
private const int numThreads = 3;

static void Main()
{

for(int i = 0; i < numThreads; i++)
{
Thread myThread = new Thread(new ThreadStart(MyThreadProc));
myThread.Name = String.Format("Thread{0}", i + 1);
myThread.Start();
}


}

private static void MyThreadProc()
{
for(int i = 0; i < numIterations; i++)
{
UseResource();
}
}


private static void UseResource()
{ mut.WaitOne();

Console.WriteLine("{0} has entered the protected area",
Thread.CurrentThread.Name);



Thread.Sleep(500);

Console.WriteLine("{0} is leaving the protected area\r\n",
Thread.CurrentThread.Name);

// Release the Mutex.
mut.ReleaseMutex();
}
}
andybogard 2006-10-25
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做个总开关方法
1)写个StartAllThread函数,把多个线程的开启放里面
2)写个StopAllThread函数,把所有线程的关闭放里面
aafshzj 2006-10-25
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线程方法体执行完退出自然就释放了。
AA 2006-10-25
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怎么用C# 创建多个线程?在线成结束的时候。怎么控制线程的释放?开了多个线程,结束一个释放一个,....??希望指点....
<> page begin==================== 目 目目 目 录 录录 录 第一部分 C#语言概述.4 第一章 第一章第一章 第一章 .NET 编 编 编程语言 程语言编程语言 程语言 C#.4 1.1 Microsoft.NET——一场新的革命.4 1.2 .NET 与 C#.6 1.3 C#语言的特点.8 1.4 小 结 .11 第二章 运行环境 全面了解.NET.12 2.1 .NET 结构.12 2.2 公用语言运行时环境与公用语言规范.13 2.3 开 发 工 具 .17 2.4 小 结 .19 第三章 编写第一个应用程序 .20 3.1 Welcome 程序 .20 3.2 代 码 分 析 .20 3.3 运 行 程 序 .23 .4 添 加 注 释 .25 3.5 小 结 .27 第二部分 C#程序设计基础.28 第四章 数 据 类 型 .28 4.1 值 类 型 .28 4.2 引 用 类 型 .33 4.3 装箱和拆箱 .39 4.4 小 结 .42 第五章 变量和常量 .44 5.1 变 量 .44 5.2 常 量 .46 5.3 小 结 .47 第六章 类 型 转 换 .48 6.1 隐式类型转换 .48 6.2 显式类型转换 .53 6.3 小 结 .56 第七章 表 达 式 .58 7.1 操 作 符 .58 7.2 算术操作符和算术表达式.59 7.3 赋值操作符和赋值表达式.64 7.4 关系操作符和关系表达式.65 <> page begin==================== 7.5 逻辑操作符和逻辑表达式.68 7.6 位 运 算 .69 7.7 其它特殊操作符 .72 7.8 小 结 .77 第八章 流 程 控 制 .79 8.1 条 件 语 句 .79 8.2 循 环 语 句 .86 8.3 条 件 编 译.90 8.4 异常处理语句 .95 8.5 小 结 .100 第三部分 面向对象的 C#.101 第九章 面向对象的程序设计 .101 9.1 面向对象的基本概念.101 9.2 对象的模型技术 .103 9.3 面向对象的分析 .105 9.4 面向对象的设计 .107 9.5 小 结 .110 第十章 类 .112 10.1 类 的 声 明 .112 10.2 类 的 成 员 .113 10.3 构造函数和析构函数 .119 10.4 小 结 .122 第十一章 方 法 .124 11.1 方法的声明.124 11.2 方法中的参数.125 11.3 静态和非静态的方法.129 11.4 方法的重载.130 11.5 操作符重载.134 11.6 小 结.137 第十二章 域 和 属 性 .139 12.1 域 .139 12.2 属 性 .143 12.3 小 结 .146 第十三章 事件和索引指示器 .148 13.1 事 件 .148 13.2 索引指示器 .151 13.3 小 结 .154 第十四章 继 承 .155 14.1 C#的继承机制.155 <> page begin==================== 14.2 多 态 性 .159 14.3 抽象与密封 .163 14.4 继承中关于属性的一些问题.169 14.5 小 结 .172 第四部分 深入了解 C#.174 第十五章 接 口 .174 15.1 组件编程技术 .174 15.2 接 口 定 义 .177 15.3 接口的成员 .178 15.4 接口的实现 .182 15.5 抽象类与接口 .195 15.6 小 结 .196 第十六章 组织应用程序 .198 16.1 基 本 概 念 .198 16.2 使用名字空间 .200 16.3 使用指示符 .203 16.4 程 序 示 例 .206 16.5 小 结 .213 第十七章 文 件 操 作 .215 17.1 .Net 框架结构提供的 I/O 方式 .215 17.2 文件存储管理 .217 17.3 读 写 文 件 .222 17.4 异步文件操作 .227 17.5 小 结 .234 第十八章 高 级 话 题 .235 18.1 注册表编程 .235 18.2 在 C #代码中调用 C++和 VB 编写的组件 .240 18.3 版 本 控 制 .249 18.4 代 码 优 化 .252 18.5 小 结 .254 第五部分 附 录 .255 附录 A 关 键 字.255 附录 B 错 误 码.256 附录 C .Net 名字空间成员速查.269 参 考 资 料 .300 <> page begin==================== 第一部分 C#语言概述 第一章 第一章第一章 第一章 .NET 编程语 编程编程 编程 言 语言语言 语言 C# 未来 未来未来 未来 5 年 年年 年 我们的目标就 我们的目标就我们的目标就 我们的目标就是超 是是 是 越今天各自为营的 超越今天各自为营的超越今天各自为营的 超越今天各自为营的 Web 站点 站点站点 站点 把 把把 把 Internet 建成一 建成建成 建成 个 一个一 一个可 可个可 可 以互相交换组件的地方 以互相交换组件的地方以互相交换组件的地方 以互相交换组件的地方 比尔 比尔比尔 比尔.盖茨 盖茨盖茨 盖茨 在本章中你将了解 Microsoft.NET 的概念 .NET 框架 C#语言在.NET 框架中的作用及其特性 1.1 Microsoft.NET 一场新的革命 1.1.1 什么是.NET 2000 年 6 月 22 日 不论对 Microsoft 还是对整个 IT 业界都将成为值得纪念的一天 这一天 微软公司正式推出了其下一代计算计划 Microsoft.NET(以下简称.NET) 这项计划将使微软现有的软件在 Web 时代不仅适用于传统的 PC 而且也能够满足目前 呈强劲增长势头的新设备 诸如蜂窝电话以及个人数字助理 Personal Digital Assistant, PDA 等的需要 微软还计划通过创建新的工具来吸引软件开发人员和合作伙伴对 Microsoft.NET 的认同 并且开发出其他基于 Internet 的服务 那么 你是否想知道 究竟什么是.NET? 请听听微软官员的声音 因特网的革命 从微软的角度来讲 我们就是要 建设一个平台来创建并且支持新一代的应用 我们必须有一套通用系统服务来支 持这样的操作 这种观点就说明 我们还有下一个层次的发展 也就是说因特网下一 步的发展 它将使因特网的作用远远超越展现一个网站 .NET 首先是一个开发平台 它定义了一种公用语言子集 Common Language Subset CLS ,这是一种为符合其规范的语言与类库之间提供无缝集成的混合语 .NET 统一了编程类库 提供了对下一代网络通信标准 可扩展标记语言 Extensible Markup <> page begin==================== Language XML 的完全支持 使应用程序的开发变得更容易 更简单 Microsoft.NET 计划还将实现人机交互方面的革命 微软将在其软件中添加手写和语音识别的功能 让人们能够与计算机进行更好的交流 并在此基础上继续扩展功能 增加对各种用户 终端的支持能力 最为重要的 .NET 将改变因特网的行为方式 软件将变成为服务 与 Microsoft 的其它产品一样 .NET 与 Windows 平台紧密集成 并且与其它微软产品 相比它更进一步 由于其运行库已经与操作系统融合在了一起 从广义上把它称为一 个运行库也不为过 简而言之 .NET 是一种面向网络 支持各种用户终端的开发平台环境 微软的宏 伟目标是让 Microsoft.NET 彻底改变软件的开发方式 发行方式 使用方式等等 并且 不止是针对微软一家 而是面向所有开发商与运营商 .NET 的核心内容之一就是要搭 建第三代因特网平台 这个网络平台将解决网站之间的协同合作问题 从而最大限度 地获取信息 在 .NET 平台上 不同网站之间通过相关的协定联系在一起 网站之间 形成自动交流 协同工作 提供最全面的服务 1.1.2 我们为什么需要.NET 某一天 你出差到外地 在机场租借手机电话 在向该终端插入自己的 IC 卡后 自己的地址簿和计划簿被自动下载 随即它就变成了你个人专用的 PDA 这不是梦境 这是.NET 为我们描绘的一个未来生活的场景 人们的需要总是无法满足 我们不断地问自己 我们还应该有些什么 需求推 动着技术的进步 在二十一世纪 Internet 将成为商业活动的主要场所 B2B B2C 等 电子商务的运作方式 一对一营销的经营概念将网络的服务功能提高到了前所未有的 程度 微软公司在此时提出.NET 有其深远的战略考虑 改革商务模型 微软公司感觉到只靠销售软件包的商务模型没有什么前途 该公 司打算今后将中心转移到可以在网络上使用“服务”型商务 这样 首要的问题就是解 决网络上用来开发并执行“服务”的平台 这就是 Microsoft.NET 提高软件开发生产效率 并且试图使应用软件的发布更为容易 再也不想因为 DLL 版本不同而烦恼 希望不用重新启动电脑就能够安装应用软件 改进用户界面 并能支持多种用户终端 用户界面演进的结果包括两方面的内容 一是完成传统的 PC 界面与基于 XML 的浏览器界面间的过渡 二是对自然语言和语音 识别的支持 从而使用户与各种终端之间的沟通更加透明 真正达到网络互连的 3A Anywhere Anytime Any device 今天 许多的人时常问 除了上网看新闻 我们究竟还能干什么 这是因为今 天的互联网与旧式的大型计算机的工作模式还有许多相似之处 信息被储存在中央服 务器内 而用户的所有操作都要依靠它们 让不同的网址之间相互传递有意义的信息 或者合作提供更广泛和更深层次的服务 还是一件十分困难的事 现代人时常有一种困惑 感觉到如今生活在技术与机器架构的丛林中 我们在努 力地去适应机器 适应技术 而不是机器和技术适应人类 科技以人为本还只是一个 美好的愿望 这是因为我们还不能将控制信息的权利交给那些需要信息的人们 .NET <> page begin==================== 的出现 意味着人们可以只用一种简单的界面就可以编写 浏览 编辑和分享信息 而且还可以得到功能强大的信息管理工具 由于使用的所有的文件都以符合网络协议 的格式存在 所以所有的商业用户和个人用户都可以方便地查找和使用其中的信息 任何规模的公司都可以使用相同的工具与他们的供应商 商业伙伴和客户高效地沟通 和分享信息 这样就创造出一种全新的协同工作模式 总之 .NET 战略是一场软件革命 .NET 对最终用户来说非常重要 因为计算机的功能将会得到大幅度提升 同 时计算机操作也会变得非常简单 特别地 用户将完全摆脱人为的硬件束缚 用户可 以自由冲浪于因特网的多维时空 自由访问 自由查看 自由使用自己的数据 而不 是束缚在便携式电脑的方寸空间——可通过任何桌面系统 任何便携式电脑 任何移 动电话或 PDA 进行访问 并可对其进行跨应用程序的集成 .NET 对开发人员来说也十分重要 因为它不但会改变开发人员开发应用程序 的方式 而且使得开发人员能创建出全新的各种应用程序 大幅提高软件生产率 .NET 将保证完全消除当今计算技术中的所有缺陷 .NET 定能实现确保用户从任何地点 任 何设备都可访问其个人数据和应用程序的宏伟蓝图 .NET 把雇员 客户和商务应用程序整和成一个协调的 能进行智能交互的整 体 而各公司无疑将是这场效率和生产力革命的最大受益者 .NET 承诺为人类创造一 个消除任何鸿沟的商务世界 1.1.3 .NET 的核心组件 .NET 的核心组件包括 一组用于创建互联网操作系统的构建块 其中包括 Passport.NET 用于用户认 证 以及用于文件存储的服务 用户首选项管理 日历管理以及众多的其它任务 构建和管理新一代服务的基本结构和工具 包括 Visual Studio.NET .NET 企 业服务器 .Net Framework 和 Windows.NET 能够启用新型智能互联网设备的.NET 设备软件 .NET 用户体验 1.2 .NET 与 C# 1.2.1 支持多种编程语言的.NET 结构框架 让我们翻开教科书 回顾一下近十年来软件开发的历史 多年以前 当微软的组件对象模型 Component Object Model, COM 尚未推出时 软件的复用性对于开发人员仅仅是一种美好的憧憬 成千上万的程序员为了处理通信 接口和不同语言间的冲突而通宵达旦地艰辛劳动 但却收效甚微 COM 的出现改变了 <> page begin==================== 这一切 通过将组件改变为通用 集成型的构件 开发人员正逐渐地从过去的繁复编 程事务中解脱出来 可以选择自己最得心应手的编程语言进行编程 然而 软件组件 与应用程序之间的联合仍然是松散的 不同的编程语言与开发平台限制了部件间的互 用性 其结果是产生了日益庞大的应用程序与不断升级的软硬件系统 举个很简单的 例子 只用五行 C 语言代码就能编写出的一个简单程序 若使用 COM 来编写 结果 会是令人吃惊的 我们需要几百行代码 COM 在带来巨大价值的同时 也大大增加了 开发开销 而.NET Framework 的出现使得一切问题都迎刃而解 实际上 在.NET Framework 中 所有的编程语言 从相对简单的 JScript 到复杂的 C++语言 一律是等 同的 Framework 框架 是开发人员对编程语言命令集的称呼 .Net 框架的意义就在 于只用统一的命令集支持任何的编程语言 正如微软 Web 服务中心的成组产品经理 John Montgomery 所说 只需简单地一用 .NET 框架便可消除各种异类框架之间的差异 将它们合并为一个整体 .NET 的作用不仅仅是将开发人员从必须掌握多种框架的束缚 中解脱出来 通过创建跨编程语言的公共 API 集 .NET 框架可提供强大的跨语言继承 性 错误处理和调试功能 现在 开发人员可以自由地选择他们喜欢的编程语言 .NET 平台欢迎所有人的垂顾 ”.NET 将使编程人员梦想的语言互用性变成为近在眼前的现 实 想想看 一个在 Visual Basic VB 中定义的类能够在另一种与它完全不同的语言 环境中使用 调试 甚至继承 这是多么令人兴奋的事情 .NET 框架是.NET 平台的基础架构 其强大功能来自于公共语言运行时 Common Language Runtime,CLR 将在第二章中进行详细的解释 环境和类库 CLR 和类库 包 括 Windows Forms ADO.NET 和 ASP.NET 紧密结合在一起 提供了不同系统之间 交叉与综合的解决方案和服务 .NET 框架创造了一个完全可操控的 安全的和特性丰 富的应用执行环境 这不但使得应用程序的开发与发布更加简单 并且成就了众多种 类语言间的无缝集成 1.2.2 面向.Net 的全新开发工具 C# 在最近的一段时间里 C 和 C++一直是最有生命力的程序设计语言 这两种语言 为程序员提供了丰富的功能 高度的灵活性和强大的底层控制能力 而这一切都不得 不在效率上作出不同程度的牺牲 如果你使用过包括 C 和 C++在内的多种程序设计语 言 相信你会深刻体会到它们之间的区别 比如与 Visual Basic 相比 Visual C++程序 员为实现同样的功能就要花费更长的开发周期 由于 C 和 C++即为我们带来了高度的 灵活性 又使我们必须要忍受学习的艰苦和开发的长期性 许多 C 和 C++程序员一直 在寻求一种新的语言 以图在开发能力和效率之间取得更好的平衡 今天 人们改进 开发出了许多语言以提高软件生产率 但这些或多或少都以牺 牲 C 和 C++程序员所需要的灵活性为代价 这样的解决方案在程序员身上套上了太多 的枷锁 限制了他们能力的发挥 它们不能很好地与原有的系统兼容 更为令人头痛 的是 它们并不总是与当前的 Web 应用结合得很好 理想的解决方案 是将快速的应用开发与对底层平台所有功能的访问紧密结合在 <> page begin==================== 一起 程序员们需要一种环境 它与 Web 标准完全同步 并且具备与现存应用间方便 地进行集成的能力 除此之外 程序员们喜欢它允许自己在需要时使用底层代码 针对该问题 微软的解决方案是一种称之为 C#的程序语言 C#是一种现代的面向 对象的程序开发语言 它使得程序员能够在新的微软.NET 平台上快速开发种类丰富的 应用程序 .NET 平台提供了大量的工具和服务 能够最大限度地发掘和使用计算及通 信能力 由于其一流的面向对象的设计 从构建组件形式的高层商业对象到构造系统级应 用程序 你都会发现 C#将是最合适的选择 使用 C#语言设计的组件能够用于 Web 服务 这样通过 Internet 可以被运行于任何操作系统上任何编程语言所调用 不但如此 C#还能为 C++程序员提供快捷的开发方式 又没有丢掉 C 和 C++的基 本特征 强大的控制能力 C#与 C 和 C++有着很大程度上的相似性 熟悉 C 和 C++ 的开发人员很快就能精通 C# 1.3 C#语言的特点 C#在带来对应用程序的快速开发能力的同时 并没有牺牲 C 与 C++程序员所关心 的各种特性 它忠实地继承了 C 和 C++的优点 如果你对 C 或 C++有所了解 你会发 现它是那样的熟悉 即使你是一位新手 C#也不会给你带来任何其它的麻烦 快速应 用程序开发 Rapid Application Development RAD 的思想与简洁的语法将会使你迅 速成为一名熟练的开发人员 正如前文所述 C#是专门为.NET 应用而开发出的语言 这从根本上保证了 C# 与.NET 框架的完美结合 在.NET 运行库的支持下 .NET 框架的各种优点在 C#中表现 得淋漓尽致 让我们先来看看 C#的一些突出的特点 相信在以后的学习过程中 你将 会深深体会到 # SHARP 的真正含义 简洁的语法 精心地面向对象设计 与 Web 的紧密结合 完整的安全性与错误处理 版本处理技术 灵活性与兼容性 1.3.1 简洁的语法 请原谅 虽然我们一再强调学习本书不需要任何的编程基础 但在这里还不得不 提到 C++ 在缺省的情况下 C#的代码在.NET 框架提供的 可操控 环境下运行 不允许直 接地内存操作 它所带来的最大特色是没有了指针 与此相关的 那些在 C++中被疯 狂使用的操作符 例如 -> 和 ., 已经不再出现 C#只支持一个 . 对 <> page begin==================== 于我们来说 现在需要理解的一切仅仅是名字嵌套而已 C#用真正的关键字换掉了那些把活动模板库 Active Template Library ALT 和 COM 搞 得 乱 糟 糟 的 伪 关 键 字 , 如 OLE_COLOR BOOL VARIANT_BOOL DISPID_XXXXX 等等 每种 C#类型在.NET 类库中都有了新名字 语法中的冗余是 C++中的常见的问题 比如 const”和 #define 各种各样的字 符类型等等 C#对此进行了简化 只保留了常见的形式 而别的冗余形式从它的语法 结构中被清除了出去 1.3.2 精心地面向对象设计 也许你会说 从 Smaltalk 开始 面向对象的话题就始终缠绕着任何一种现代程序 设计语言 的确 C#具有面向对象的语言所应有的一切特性 封装 继承与多态 这 并不出奇 然而 通过精心地面向对象设计 从高级商业对象到系统级应用 C#是建 造广泛组件的绝对选择 在 C#的类型系统中 每种类型都可以看作一个对象 C#提供了一个叫做装箱 boxing 与拆箱 unboxing 的机制来完成这种操作 而不给使用者带来麻烦 这在 以后的章节中将进行更为详细的介绍 C#只允许单继承 即一个类不会有多个基类 从而避免了类型定义的混乱 在后 面的学习中你很快会发现 C#中没有了全局函数 没有了全局变量 也没有了全局常 数 一切的一切 都必须封装在一个类之中 你的代码将具有更好的可读性 并且减 少了发生命名冲突的可能 整个 C#的类模型是建立在.NET 虚拟对象系统 Visual Object System VOS 的基 础之上 其对象模型是.NET 基础架构的一部分 而不再是其本身的组成成分 在下面 将会谈到 这样做的另一个好处是兼容性 借助于从 VB 中得来的丰富的 RAD 经验 C#具备了良好的开发环境 结合自身强 大的面向对象功能 C#使得开发人员的生产效率得到极大的提高 对于公司而言 软 件开发周期的缩短将能使它们更好地应付网络经济的竞争 在功能与效率的杠杆上人 们终于找到了支点 1.3.3 与 Web 的紧密结合 .NET 中新的应用程序开发模型意味着越来越多的解决方案需要与 Web 标准相统 一 例如超文本标记语言 Hypertext Markup Language HTML 和 XML 由于历史 的原因 现存的一些开发工具不能与 Web 紧密地结合 SOAP 的使用使得 C#克服了这 一缺陷 大规模深层次的分布式开发从此成为可能 由于有了 Web 服务框架的帮助 对程序员来说 网络服务看起来就像是 C#的本地 对象 程序员们能够利用他们已有的面向对象的知识与技巧开发 Web 服务 仅需要使 用简单的 C#语言结构 C#组件将能够方便地为 Web 服务 并允许它们通过 Internet 被 运行在任何操作系统上的任何语言所调用 举个例子 XML 已经成为网络中数据结构 传送的标准 为了提高效率 C#允许直接将 XML 数据映射成为结构 这样就可以有 <> page begin==================== 效地处理各种数据 1.3.4 完全的安全性与错误处理 语言的安全性与错误处理能力 是衡量一种语言是否优秀的重要依据 任何人都 会犯错误 即使是最熟练的程序员也不例外 忘记变量的初始化 对不属于自己管理 范围的内存空间进行修改 这些错误常常产生难以预见的后果 一旦这样的软 件被投入使用 寻找与改正这些简单错误的代价将会是让人无法承受的 C#的先进设 计思想可以消除软件开发中的许多常见错误 并提供了包括类型安全在内的完整的安 全性能 为了减少开发中的错误 C#会帮助开发者通过更少的代码完成相同的功能 这不但减轻了编程人员的工作量 同时更有效地避免了错误发生 .NET 运行库提供了代码访问安全特性 它允许管理员和用户根据代码的 ID 来配 置安全等级 在缺省情况下 从 Internet 和 Intranet 下载的代码都不允许访问任何本地 文件和资源 比方说 一个在网络上的共享目录中运行的程序 如果它要访问本地的 一些资源 那么异常将被触发 它将会无情地被异常扔出去 若拷贝到本地硬盘上运 行则一切正常 内存管理中的垃圾收集机制减轻了开发人员对内存管理的负担 .NET 平台提供的垃圾收集器 Garbage Colection GC 将负责资源的释放与对象撤销时的 内存清理工作 变量是类型安全的 C#中不能使用未初始化的变量 对象的成员变量由编译器负 责将其置为零 当局部变量未经初始化而被使用时 编译器将做出提醒 C#不支持不 安全的指向 不能将整数指向引用类型 例如对象 当进行下行指向时 C#将自动验 证指向的有效性 C#中提供了边界检查与溢出检查功能 1.3.5 版本处理技术 C#提供内置的版本支持来减少开发费用 使用 C#将会使开发人员更加轻易地开发 和维护各种商业应用 升级软件系统中的组件 模块 是一件容易产生错误的工作 在代码修改过程中 可能对现存的软件产生影响 很有可能导致程序的崩溃 为了帮助开发人员处理这些 问题 C#在语言中内置了版本控制功能 例如 函数重载必须被显式地声明 而不会 像在 C++或 Java 中经常发生的那样不经意地被进行 这可以防止代码级错误和保留版 本化的特性 另一个相关的特性是接口和接口继承的支持 这些特性可以保证复杂的 软件可以被方便地开发和升级 1.3.6 灵活性和兼容性 在简化语法的同时 C#并没有失去灵活性 尽管它不是一种无限制的语言 比如 它不能用来开发硬件驱动程序 在默认的状态下没有指针等等 但是 在学习过程中 你将发现 它仍然是那样的灵巧 如果需要 C#允许你将某些类或者类的某些方法声明为非安全的 这样一来 你 <> page begin==================== 将能够使用指针 结构和静态数组 并且调用这些非安全的代码不会带来任何其它的 问题 此外 它还提供了一个另外的东西 这样的称呼多少有些不敬 来模拟指针的 功能 delegates 代表 再举一个例子 C#不支持类的多继承 但是通过对接口的 继承 你将获得这一功能 下面谈谈兼容性 正是由于其灵活性 C#允许与 C 风格的需要传递指针型参数的 API 进行交互操作 DLL 的任何入口点都可以在程序中进行访问 C#遵守.NET 公用语言规范 Common Language Specification CLS 从而保证了 C#组件与其它语言组件间的互操作性 元 数据 Metadata 概念的引入既保证了兼容性 又实现了类型安全 1.4 小 结 Microsoft.NET 计划将彻底改变我们对因特网的认识 从而在这样一个网络时代彻 底改变我们的生活 软件是一种服务 技术是我们的仆人 时间与地点将不再是我们 面前的障碍 建立在 CLR 与类库基础上的.NET 框架是.NET 平台的核心组件之一 这 为软件的可移植性与可扩展能力奠定了坚实的基础 并为 C#语言的应用创造了良好的 环境 C#是.NET 平台的通用开发工具 它能够建造所有的.NET 应用 其固有的特性保 证了它是一种高效 安全 灵活的现代程序设计语言 从最普通的应用到大规模的商 业开发 C#与.NET 平台的结合将为你提供完整的解决方案 在本章中 我们提出了与.NET 以及与 C#语言相关的一些概念 例如 CLR VOS 和 GC 也许你是初次接触它们 但不用担心 在以后的各章中我们将详细地介绍这些 相关的概念与知识 相信通过学习 你将能够迅速掌握它们 并熟练地运用它们提供 的各种特性 复习题 1 什么是.NET 2 简要说明.NET 战略的意义 3 .NET 的核心组件包括哪些 4 C#与其它语言相比有哪些突出特点 <> page begin==================== 第二章 运行环境 全面了解.NET C#运行在.NET 平台之上 其各种特性与.NET 密切联系 它没有自己的运行库 许多强大的功能均来自.NET 平台的支持 因此 要想真正掌握 C#首先必须了解.NET 本章将向你介绍 C#的运行环境 重点放在.NET 公用语言运行时环境与公用语言规范 上 最后介绍了.NET 的开发工具 2.1 .NET 结构 .NET 包括四个组成部分 VOS 类型系统 元数据 公用语言规范 虚拟执行系统 下面分别对它们进行简要介绍 2.1.1 虚拟对象系统 .NET 跨语言集成的特性来自于虚拟对象系统 VOS 的支持 在不同语言间进行代码复用和应用集成中所遇到的最大问题 是不同语言类型系 统间的相容性问题 可以想象 不同的语言虽然语法结构大体相同 但数据类型与语 言环境本身的各种特点联系紧密 很难想象一种解释性的语言所拥有的数据类型会与 一种编译语言相同 而即使相同的数据类型在不同的语言环境中表示的意义也存在差 别 例如 同样是整数类型 在 MSSQL 中的长度是 32 位 而在 VB 中却是 16 位 至 于日期时间与字符串类型在这方面的区别就更加明显了 VOS 的建立就是为了改变这种状况 它既支持过程性语言也支持面向对象的语言 同时提供了一个类型丰富的系统来容纳它所支持的各种语言的特性 它在最大程度上 屏蔽了不同语言类型系统间的转换 使程序员能够随心所欲地选择自己喜欢的语言 当 然 这种语言必须支持.NET 应用 从事开发 保证了不同语言间的集成 对于过程性语言 它描述了值的类型并指定了类型的所有值必须遵守的规则 在 面向对象的语言方面 它统一了不同编程语言的对象模型 每一个对象在 VOS 中都被 唯一标识以与其它对象相区别 <> page begin==================== 2.1.2 元数据 元数据是对 VOS 中类型描述代码的一种称呼 在编译程序将源代码转换成为中间 代码时 它将自动生成 并与编译后的源代码共同包含在二进制代码文件中 元数据 携带了源代码中类型信息的描述 这在一定程度上解决了版本问题 程序使用的类型 描述与其自身绑定在一起 在 CLR 定位与装载类型时 系统通过读取并解析元数据来获得应用程序中的类型 信息 JIT 编译器获得加载的类型信息后 将中间语言代码翻译成为本地代码 在此基 础上根据程序或用户要求建立类型的实例 由于整个过程中 CLR 始终根据元数据建 立并管理对应特定应用程序的类型 从而保证了类型安全性 此外 元数据在解决方法的调用 建立运行期上下文界限等方面都有着自己的作 用 而关于元数据的一切都由.NET 在后台完成 2.1.3 公用语言规范 公用语言规范 Common Language Specification CLS 是 CLR 定义的语言特性 集合 主要用来解决互操作问题 如果一个类库遵守 CLS 那么同样遵守 CLS 规范的 其它编程语言将能够使用它的外部可见项 详细的内容见本章第二节 2.1.4 虚拟执行系统 虚拟执行系统 Visual Execution System VES 是 VOS 的实现 它用来驱动运行 环境 元数据的生成与使用 公用语言规范的满足性检查以及应用程序执行过程中的 内存管理均由它来完成 具体说来 VES 主要完成以下功能 装入中间代码 使用 JIT 将中间代码转换为本地码 装入元数据 代码管理服务 包括垃圾收集器和异常处理 定制与调试服务 线程和环境管理 2.2 公用语言运行时环境与公用语言规范 了解了.NET 的结构之后 我们该看看.NET 利用其结构为我们创造的运行环境 公用语言运行时环境 它是 C#及其它支持.NET 平台的开发工具的运行基础 具体 来说 它为我们的应用提供了以下益处 跨语言集成的能力 跨语言异常处理 内存管理自动化 <> page begin==================== 强化的安全措施 版本处理技术 组件交互的简化模型 2.2.1 理解 CLR .NET 提供了一个运行时环境 叫做公用语言运行时 它管理着代码的执行 并使 得开发过程变得更加简单 这是一种可操控的执行环境 其功能通过编译器与其它工 具共同展现 你的代码将受益于这一环境 依靠一种以运行时为目标的 指完全支持 运行时环境的 编译器所开发的代码叫做可操控代码 它得益于可操控环境的各种特 性 跨语言集成 跨语言异常处理 增强的安全性 版本处理与开发支持 简单的组 件交互模型以及调试服务 为了使运行时环境能够向可操控代码提供服务 语言编译 器需要产生一种元数据 它将提供在你使用语言中的类型 成员 引用的信息 元数 据与代码一起存储 每个可加载的 CLR 映像均包含了元数据 运行时环境使用元数据 定位并载入类 在内存中展开对象实例 解决方法调用 产生本地代码 强制执行安 全性 并建立运行时环境的边界 运行时环境自动处理对象的展开与引用 当它们不再使用时负责它们的释放 被 运行时环境进行这样的生命期管理的对象被称为可操控代码 自动内存管理消除了内 存溢出 同时也解决了其它一些常见的语法错误 如果你的代码是可操控的 你仍然 可以在需要的时候使用非可控代码 或者在你的.NET 应用中同时使用可控与非可控代 码 由于语言编译器支持他们自己的类型 比如一些原始类型 你可能并不总是知道 也不必知道 你的数据是否是可控的 CLR 使设计跨语言的组件与应用变得更加容易 以不同语言设计的对象能够彼此 间进行通信 并且它们的行为能够紧密地综合与协调 举个例子 你定义了一个类 然后可以在另一种不同的语言中从该类中派生了一个类或者调用它其中的一个方法 你也可以向另一种语言中类的方法传递该类的一个实例 这种跨语言的集成之所以可 能 因为以运行时间为目标的语言编译器与工具使用一种运行时间所定义的公用类型 系统 他们遵守运行时的规则 公用语言规范 来定义新的类型 生成 使用 保持 并绑定类型 作为元数据的一部分 所有可控组件携带了关于它们所依赖的组件与资源的信息 运行时环境使用这些信息来保证你的组件或应用具有需要的所有东西的特定版本 其 结果是你的代码将不会因为版本冲突而崩溃 注册信息与状态数据不再保存在难以建 立与维护的注册表中 你所定义的类型及附属信息作为元数据被保存 这使得复制与 移动组件的复杂程度得到降低 编译工具用他们自己的方式向开发人员展现 CLR 的功能 这意味着运行时间的一 些特性可能在不同的语言中的表现形式将会有所不同 你怎样体验运行时的特性将取 决于你所使用的语言 比如说 如果你是一位 VB 开发人员 你可能注意到在运行时 环境的帮助下 VB 语言比以前具有更多的面向对象的特性 <> page begin==================== 2.2.2 可操控执行的含义 前面的叙述中 我们多次提到了 可操控 这一概念 这意味着它指向的对象在 执行过程中完全被运行时环境所控制 在执行过程中 运行时环境提供以下服务 自 动内存管理 调试支持 增强的安全性及与非可操控代码的互操作性 例如 COM 组件 在可控执行进程中的第一步是选择源代码的生成工具 如果你希望你的应用拥有 CLR 提供的优势 你必须使用一种 或多种 以运行时为目标的语言编译器 例如 VB C# VC 的编译器 或者一种第三方编译器如 PERL 或 COBOL 编译器 由于运行时是一种多语言执行环境 它支持众多的数据类型和语言特性 你使用 的语言编译器决定你将使用运行时的哪一部分功能子集 在代码中使用的语法由你的 编译器决定 而不是运行时环境 如果你的组件需要被其他语言的组件完全使用 那 么你必须在你组件的输出类型中使用 CLR 所要求的语言特征 当你完成并编译你的代码时 编译器将它转换为微软中间语言 Microsoft Intermediate Language MSIL 同时产生元数据 当你要执行你的代码时 这种中间 语言被即时 Just In Time JIT 编译器编译成为本地代码 如果安全策略需要的代码 是类型安全的 通常情况下都是如此 JIT 编译器将在编译进程中对中间语言进行 类型检查 一旦失败 在代码执行中将会触发异常 2.2.3 CLR 的突出特色 跨语言集成的能力 CLR 包含了一个丰富的语言特性集 保证了它与各种程序设计语言的兼容性 这 一特性集即公用语言规范 稍后将对其进行详细说明 内存管理自动化 在执行过程中管理应用程序的资源是一项单调而困难的工作 它会将你的注意力 从你本应解决的问题中引开 而垃圾收集机制完全解决了程序员在编程过程中头痛的 问题 跟踪内存的使用 并知道何时将它们释放 在面向对象的环境中 每种类型都标识了对你的应用有用的某种资源 为了使用 这些资源 你需要为类型分配内存 在应用中 访问一种资源要通过以下步骤 1 为类型分配内存 2 初始化内存 设置资源的初始状态并使其可用 3 通过访问该类型的实例成员来访问资源 4 卸下将被清除的资源状态 5 释放内存 这一看似简单的过程在实际的编程中是产生程序错误的主要来源之一 更可怕的 是 内存中的错误往往导致不可预见的结果 如果你有过编程的经验 想想看 有多 少次你的程序因为内存访问错误而崩溃 CLR 要求所有的资源从可操控的堆 注 在此指一种内存结构 中分配 当一个 <> page begin==================== 进程被初始化后 CLR 保留了一个未被分配的地址空间 这一区域叫做可操控堆 在 堆中保持了指向下一个将被分配给对象的堆地址的指针 NEXT 初始状态下 该指 针是保留地址空间的基地址 一个应用使用新的操作产生对象 此操作首先检查新对 象需要字节的大小是否会超出保留空间 如果对象大小合适 指向下一个地址的指针 将指向堆中的这个对象 该对象的构造器被调用 新的操作返回对象的地址 当一个应用请求建立一个对象时 地址空间可能不够大 堆将发现这一点 通过 将新对象的大小与 NEXT 指针相加 并与堆的大小进行比较 这时垃圾收集器就将被 调用 在这里 CLR 引入了 代 的概念 代 指堆中对象产生的先后 这样 垃圾 收集器在将发生溢出时回收属于特定的 代 的对象 而不是回收堆中的所有对象 6 即时编译 在各种语言的编译器对源代码进行编译之后 在 CLR 环境中产生的是中间代码 出 于兼容性与跨语言集成的考虑 其内容虽然有效 但在转化为本地代码之前它本身是 不可执行的 这就是 JIT 编译器需要完成的工作 这里需要说明一个问题 为什么要即时编译 而不是一次性的将中间代码文件进 行编译 答案很简单 原因在于效率 在大型的应用中 你很少会用到程序的全部功 能 这种边执行边编译的措施比一次性的完全编译效率更高 在 Windows 平台中 CLR 带有三个不同的 JIT 编译器 7 缺省的编译器 主编译器 由它进行数据流分析并输出经过优化的本地代 码 所有的中间代码指令均可被它处理 8 PREJIT 它建立在主 JIT 编译器之上 其运行方式更像一个传统的编译器 每当一个.NET 组件被安装时它就运行 9 ECONOJIT 在并不充分优化的前提下 它能够快速完成 IL 代码到本地码的 转换 编译速度与运行速度都很快 为了配合编译器的工作 在.NET SDK 的安装路径下的/bin 目录中有一个负责管理 JIT 的应用程序 jitman.exe 具体的使用参见联机帮助 10 解决版本与发布问题 在当前以组件为基础的系统中 开发人员和用户对于软件版本和发布中存在的问 题已经十分熟悉了 当我们安装一个新的应用之后 我们很可能发现原本正常的某个 应用程序奇怪地停止了工作 绝大多数开发人员将时间花在了确保所有注册表入口的 一致性 以便激活 COM 类上 这就是所谓的 DLL 地狱 .NET 平台通过使用集合来解决这一问题 在这里 集合 是一个专有名词 指 类型与资源的发布单元 在很大程度上它等同于今天的 DLL 正像.NET 用元数据描述 类型一样 它也用元数据描述包含类型的集合 通常说来 集合由四个部分组成 集 合的元数据 集合的内部清单 元数据描述的类型 实现类型的中间语言代码和一组 资源 在一个集合中 以上四个部分并不是都必须存在 但是 集合中必须包含类型 或资源 这样集合才有意义 在.NET 中一个基本的设计方针是使用孤立的组件 一个孤立的集合的含义是指一 个集合只能被一个应用所访问 在一台机器上 它不被多个应用共享 也不会受其它 应用程序对系统的更改的影响 孤立 赋予了开发人员在自己的程序中对代码的完全 <> page begin==================== 控制权 任何共享代码都需要被明确地标识 同时 .NET 框架也支持共享集合的概念 一个共享集合指在一台机器上被多个应用共享的集合 共享集合需要严格地命名规定 有了.NET 应用程序间的共享代码是明确定义的 共享集合需要一些额外的规则来避 免我们今天遇到的共享冲突问题 共享代码必须有一个全局唯一的名称 系统必须提 供名称保护 并在每当引用共享集合时 CLR 将对版本信息进行检查 此外.NET 框架 允许应用或管理员在明确说明的版本政策下重写集合的版本信息 2.2.4 公用语言规范 使被不同语言的编译器所编译的对象能够相互理解的唯一方法 是所有在互操作 过程中涉及的数据类型和语言特性对所有的语言来说是公共的 为了这个目的 公用 运行时环境标识了一组语言特征的集合 称为公用语言规范 CLS 如果你的组件在 应用程序接口 Application Program Interface 中仅使用 CLS 的特征语言 包括子类 那么该组件能够被任何支持CLS的语言所编译的组件访问 所有支持CLS并仅使用CLS 中的语言特征的组件被称为符合 CLS 的组件 设计公用语言规范时遇到的一个最主要的挑战是选择适当的语言特性子集的大 小 它应具有完全的表达能力 又应足够小 使得所有的语言能够容纳它 由于 CLS 是关于语言互用性的规范 它的规则仅应用于外部可见的条目中 CLS 假设语言间的 互操作性仅在语言集合的边界发生交叉时才是重要的 也就是说 在单一的语言集中 对于编程技术的使用没有任何限制 CLS 的规则仅作用于在定义它们的语言集合之外 仍然可见的项上 这样就大大缩小了 CLS 的范围 减轻了系统的负担 在 CLS 中是用 System.CLSCompliantAtribute 类来标识一个集合或者类是否是符合 CLS 规范的 在 System.CLSCompliantAtribute 的构造器中有一个 Boolean 型的返回值 代表了与之相关联的项是否符合 CLS 规范 2.3 开 发 工 具 .NET 为使用与开发人员提供了功能强大 种类丰富的管理与开发工具 同时它们 也是.NET 框架提供的服务 我们将它们列在下面 正是由于有了它们的支持.NET 才 变得如此强大 1. Visual Studio.NET 是.NET 的核心开发工具 包括微软提供的各种开发语言 其中有 Visual C# 2. Assembly Generation Utility (al.exe) 用来建立集合的工具 它能够将资源文件 或 MSIL 格式的文件转换为带有内容清单的集合 3. Windows Forms ActiveX Control Importer (aximp.exe) 完成 COM 类库中类型定 义的转换 使 ActiveX 控件能够在 Windows 窗口控件上使用 4. Code Access Security Policy Utility (caspol.exe) 在用户与机器水平上修改安全策 略 <> page begin==================== 5. Software Publisher Certificate Test Utility (Cert2spc.exe) 用于从 X.509 证书中生 成软件出版证明书 SPC 6. Certificate Manager Utility (certmgr.exe) 管理证书 证书信任列表和证书回收列 表 7. Certificate Verification Utility (chktrust.exe) 检查证书签名的合法性 8. Runtime Debugger (cordbg.exe) 运行时调试器 是一个命令行程序 帮助开发 人员发现和调试基于 CLR 的应用程序中的错误 9. Global Assembly Cache Utility (gacutil.exe) 允许你浏览与操纵全局集合缓存中 内容的命令行程序 10. MSIL Assembler (ilasm.exe) MSIL 汇编程序 协助设计与实现 MSIL 生成器的 程序 11. MSIL Disassembler (ildasm.exe) MSIL 反汇编程序 与 ilasm.exe 共同使用 将 由 MSIL 代码产生的 Portable Executable 文件转换为文本文件 12. Instaler Utility (instalutil.exe) 用来安装与卸载服务资源 13. License Compiler (lc.exe) 产生可包含在可执行二进制文件中的二进制资源文 件 14. Certificate Creation Utility (makecert.exe) 生成 X.509 证书与用于数字签名的公 用与私有密钥 15. Permissions View Utility(permview.exe) 通过一个集合浏览许可集的工具 16. Peverify Utility(peverify.exe) 检查中间语言与元数据是否符合类型安全认证要 求 17. Assembly Registration Tool(RegAsm.exe) 读取集合中的元数据并加上必要注册 表入口信息 使得 COM 客户透明地建立 CLR 的类 18. Services Registration Tool (RegSvcs.exe) 服务注册工具 它完成执行以下功能 装载与注册一个集合 为现有的 COM+1.0 应用生成 注册与安装类库 19. Resource File Generator Utility(ResGen.exe) 资源文件生成器 用来将文本文件 和 XML 格式的资源文件转换为 CLR 的二进制文件 20. Secutil Utility(SecUtil.exe) 使得从集合中抽取的安全信息更加容易 21. Set Registry Utility(setreg.exe) 改变注册表中公开密钥密码系统的设置 22. Assembly Cache Viewer(shfusion.dl) 允许你使用 Windows 浏览器察看与操作 全局集合缓存中的内容 23. File Signing Utility(signcode.exe) 为 PE (portable executable)文件做标记 赋予 程序员在组件安全约束的基础上对安全性有更多的控制权 24. Shared Name Utility(Sn.exe) 帮助程序员以共享名称建立集合 25. Soapsuds Utility(SoapSuds.exe) 使用远程技术帮助你编译与 Web 服务相通信的 客户应用 26. Isolated Storage Utility(storeadm.exe) 一种用来管理隔离存储区的命令行工具 27. Type Library Exporter(TlbExp.exe) 命令行程序 生成由集合名称指示的包含集 合中公共类型定义的类库 <> page begin==================== 28. Type Library Importer (TlbImp.exe) 将 COM 类库中的类型定义转换为在 CLR 中与元数据格式一致的类型定义 29. Web Service Utility(WebServiceUtil.exe) 帮助建立 ASP.NET Web 服务与客户 30. Windows Forms Class Viewer(wincv.exe) 能够在某种查找模式下快速查找类或 者类序列的信息 31. Windows Forms Designer Test Container(windes.exe) 允许开发人员测试开发出 的视窗窗体控件在设计时的行为 32. XML Schema Definition Tool(xsd.exe) XML 计划定义工具 2.4 小 结 本章解释了与.NET 有关的概念并简要介绍了一些相关的技术 在了解了.NET 的 结构之后 我们重点讨论了公用语言运行时环境和公用语言规范 最后给出了.NET 开 发工具的清单 在完成本章的学习之后 你已经了解了有关 C#运行环境的相关知识 这将为你深 入学习 C#打下良好的基础 从下一章开始 我们将进入实际的编程实践中 您将会发 现关于 C#的更多更有趣的东西 复习题 1 .NET 的结构由哪四部分组成 2 请简要总结 CLR 的作用 3 可操控执行 的含义是什么 4 .NET 是怎样解决传统 Windows 程序设计中 DLL 的版本问题的 5 什么是 CLS 它的范围是怎样确定的 <> page begin==================== 第三章 编写第一个应用程序 介绍了 C#语言的这么多优点 您可能已经有些不耐烦了 好 那就让我们开始 C# 的开发之路吧 本章介绍如何生成您的第一个 C#程序 这是一个最基本的 C#应用程序 程序中 的代码在全书中将经常出现 我一直坚信 只有不断练习才是最好的学习方式 所以建议读者从本章开始 对 书中所提供的程序示例 亲自进行编辑 编译和运行 在这个过程中 您将获得开发 C#程序的有益经验 3.1 Welcome 程序 可以这么说 与用户没有任何交互的应用程序根本没有任何用处 病毒和黑客当 然除外 然而即使是病毒程序的作者 也常常喜欢在自己得逞之后炫耀一番 学习任 何一门语言 绝大多数情况下人们都是从输入输出开始的 第一个程序总是非常简单的 我们让用户通过键盘输入自己的名字 然后程序在 屏幕上打印一条欢迎信息 程序的代码是这样的 程 程序 序清 清单单 3-1 using System; class Welcome { static void Main() { Console.WriteLine("Please enter your name:"); Console.ReadLine(); Console.WriteLine("Welcome to you!"); } } 您可以在任意一种编辑软件中完成上述代码的编写 然后把文件存盘 文件名叫 做 Welcome.cs 典型的 C#源文件通常都是以 .cs 作为文件的扩展名 3.2 代 码 分 析 首先要提出的是 C#语言是大小写敏感的 这一点对于 C 和 C++程序员没什么问 <> page begin==================== 题 只是要提醒一下 VB 和 Delphi 的程序员 接下来让我为您逐条地分析上面的 C#程序语句 3.2.1 名字空间 using System 表示导入名字空间 高级语言总是依赖于许多系统预定义的元素 如果 您是 C 或 C++的程序员 那么您一定对使用#include 之类的语句来导入其它 C 或 C++ 源文件再熟悉不过了 C#中的含义与此类似 用于导入预定义的元素 这样在自己的 程序中就可以自由地使用这些元素 如果没有导入名字空间的话 我们该怎么办呢 程序还能保持正确吗 答案是肯 定的 那样的话 我们就必须把代码改写成下面的样子 程 程序 序清 清单 单 3-2 class Welcome { static void Main() { System.Console.WriteLine("Please enter your name:"); System.Console.ReadLine(); System.Console.WriteLine("Welcome to you!"); } } 也就是说 在每个 Console 前加上一个前缀 System. 这个小原点 . 表示 Console 是作为 System 的成员而存在的 C#中抛弃了 C 和 C++中繁杂且极易出错的操作符像 : 和 -> 等 C#中的复合名字一律通过 . 来连接 System 是.Net 平台框架提供的最基本的名字空间之一 有关名字空间的详细使用 方法我们将放在第十七章中详细介绍 在这里 只要我们学会怎样导入名字空间就足 够了 3.2.2 类和类的方法 让我们从写第一个程序时就记住 每个东西都必须属于一个类 如果您是 C 或 C++ 的程序员 请暂时忘掉那些全局变量 在程序的第二行 class Welcome 声明了一个类 类的名字叫做 Welcome 这个程 序为我们所作的事情就是依靠它来完成的 和 C C++中一样 源代码块被包含在一对大括号 { 和 } 中 每一个右括号 } 总是和它前面离它最近的一个左括号 { 相配套 如果左括号 { 和右括号 } 没有全部配套 那程序就是一个错误的程序 static void Main()表示类 Welcome 中的一个方法 方法总是为我们完成某件工作的 注意 在 C#程序中 程序的执行总是从 Main()方法开始的 一个程序中不允许出 <> page begin==================== 现两个或两个以上的 Main()方法 对于习惯了写 C 控制台程序的读者 请牢记 C#中 Main()方法必须被包含在一个类中 3.2.3 程序的输入和输出 程序所完成的输入输出功能都是通过 Console 来完成的 Console 究竟是什么呢 它是在名字空间中 System 已经为我们定义好的一个类 这里我们不用管它是怎么完成 工作的 只要使用它就可以了 上面的代码中 类 Console 为我们展现了两个最基本的方法 WriteLine 和 ReadLine Console.ReadLine 表示接受输入设备输入 Console. WriteLine 则用于在输出设备上输 出 我们再为读者介绍 Console 中用于输入输出的另两个方法 Read 和 Write 它们和 ReadLine 与 WriteLine 的不同之处在于 ReadLine 和 WriteLine 执行时相当在显示时多 加了一个回车键 而使用 Read 和 Write 时则光标不会自动转移到下一行 让我们再对例子程序进行扩展 使得用户的输入对输出产生作用 程 程序序清 清单 单 3-3 using System; class Welcome { static void Main() { Console.WriteLine("Please enter your name:"); string name = Console.ReadLine(); Console.WriteLine("Welcome to you,{0}!",name); } } 我们用到了 string name = Console.ReadLine()这条语句 其中 string name 表示声明一 个字符串类型的变量 name 系统定义的 Console 类提供的方法 ReadLine()的返回值类型 为 string 所以 这句话表示从输入设备读取一个字符串 并把读取的值赋予变量 name 再来看一下程序的最后一条输出语句 Console.WriteLine("Welcome to you,{0}!",name); 这条语句表示在屏幕上对输出的字符串进行格式化 其中表示用方法的第二个参 数来替代格式化后字符串相应的位置 对字符串进行格式化的参数可以是一个字符串 也可以是一个字符 或者是一个整数 等等 采用这种方式最多可以格式化三个变量 比如 int x = 3; string name1 = “Mike”; <> page begin==================== string name2 = “John”; Console.WriteLine("Welcome to you {0} times,{1} and {2}!",x,name1,name2); 和绝大多数编程语言一样 C#提供了字符串类型 string 它与 C 中的 MFC 为我们 提供的类十分类似 C#中的 string 类型是一个引用类型 引用类型在第四章中我们有 详细说明 为标准字符集 利用 string 可以方便地对字符串进行连接 截断等操作 比如 string s = “Good” + “Morning”; char x = s[3]; 例子演示了字符串 s 由两个字符串 Good 和 Morning 相加得到 字符串还可 以通过下标进行索引 得到一个字符 上面的例子中字符 x 的值为 o 所以 源程序 3-4 和源程序 3-3 的作用没什么区别 程 程序 序清 清单 单 3-4 using System; class Welcome { static void Main() { Console.WriteLine("Please enter your name:"); string message = “Welcome to you “ + Console.ReadLine(); Console.WriteLine(mesage); } } 3.3 运 行 程 序 理解了源程序中每条代码的具体含义之后 下一步要做的就是让这个程序真正能 够运行 不过对源代码即使还有不明白的地方也没有关系 在后续章节的学习中 您 最终会熟练掌握这些概念的 如果您的电脑上安装了 Visual Studio .Net 则可以在集成开发环境 Integrated Developer Environment IDE 中直接选择快捷键或菜单命令 编译并执行源文件 如果您不具备这个条件 那么您至少需要安装 Microsoft .Net Framework SDK 这 样才能够不妨碍您在本书中继续学习 C#语言 实际上 .Net 平台内置了 C#的编译器 下面让我们使用这个微软提供的命令行编译器对我们的程序进行编译 启动一个命令行提示符 在屏幕上输入一行命令 csc welcome.cs <> page begin==================== 我们假设您已经将 welcome.cs 文件保存在当前目录下 如果一切正常 welcome.cs 文件将被编译 运行 屏幕上出现一行字符 提示您输入姓名 Please enter your name: 输入任意个字符并按下回车键 屏幕将打印出欢迎信息 Welcome to you! 注意 和到目前为止我们使用过的绝大多数编译器不同 在 C#中 编译器只执行 编译这个过程 而在 C 和 C++中要经过编译和链接两个阶段 换而言之 C#源文件并不 被编译为目标文件 .obj 而是直接生成可执行文件 .exe 或动态链接库 .dll C#编译器中不需要包含链接器 编译选项 我们可以灵活地使用 .Net 平台提供的命令行编译器的不同选项 选择不同的编译 方式 从而灵活地对编译进行控制 例如 如果我们希望对源文件 Welcome.cs 进行编译 生成名为 MyWelcome.exe 的 可执行文件 我们可以采用这样的命令 csc/out: MyWelcome.exe Welcome.cs 如果我们并不需要一个可执行文件 而仅仅是希望简单地检查源文件中是否存在 语法错误 则命令可以写成 csc/nooutput: Welcome.cs 如果不知道各个选项的具体含义 可以通过求助来获得 csc/? 为方便读者 我们在表 3-1 中按字母排序的顺序列出了命令行编译器 csc 常用的参 数及其用途 更详细的信息请参阅 C#联机帮助文档 表 3-1 命令行编译器选项 选项 作用 @ 指定响应文件 /? 列出编译命令选项 /addmodule 指定一个或多个模块作为装配的一部分 /baseaddress 指定载入动态链接库的首选地址 /bugreport 生成一个报告文件 其中包含程序 Bug 的详细信息 /checked 指定算术运算的溢出是否会导致程序在运行时抛出一个异常 /codepage 指定编译的所有源文件所使用的代码页 /debug 给出调试信息 /define 定义预处理程序的符号 /doc 由文件注释生成 XML 文件 /fulpaths 指定输出的绝对路径 /help 列出编译命令选项 /incremental 允许对源文件进行递增式编译 /linkresource 在装配时链接指定的 NET 资源 <> page begin==================== /main 指定 Main 方法所处的位置 /nologo 编译过程中不显示编译信息 /nooutput 编译源文件但不输出 /nostdlib 不导入标准库 (mscorlib.dl). 续表 选项 作用 /nowarn 编译过程中不生成警告信息 /optimize 指定编译时是否进行优化 /out 指定输出文件 /recurse 搜索子目录以寻找源文件 /reference 从包含装配的文件中导入元数据 /resource 把 NET 资源内嵌到输出文件 /target 指定输出文件的格式 /target:exe 输出文件为 exe 可执行文件 /target:library 输出文件为链接库 /target:module 输出文件为模块 /target:winexe 输出文件为 winexe 可执行文件 /unsafe 允许编译使用了不安全关键字的代码 /warn 设置警告级别 /warnaserror 把警告信息作为错误看待 /win32icon 把 .ico 图标文件插入到输出文件 /win32res 把 Win32 资源插入到输出文件 .4 添 加 注 释 应用程序并不是只要你自己一个人能看懂就够了 不管以前计算机老师或者是编 程书籍是否已经告诫过 这里我还要再一次强调 养成良好的代码注释的习惯 这是 一名优秀的程序员必备的条件之一 代码注释不会浪费您的编程时间 它只会提高您 的编程效率 使您的程序更加清晰 完整 友好 注释的方式和 ++没有区别 每一行中双斜杠 后面的内容 以及在 分割符 和 之间的内容都将被编译器忽略 这样 我们就可以采用 进行单行注释 采用分割符 和 进行多行注释 让我们对 Welcome 程序加上注释 程 程序序清 清单 单 3-5 源文件 welcome.cs / 说明 这里是我的第一个 程序 <> page begin==================== using System; class Welcome { static void Main() { Console.WriteLine("Please enter your name:"); 要求用户输入姓名 Console.ReadLine(); 读取用户输入 Console.WriteLine("Welcome to you!"); 本行代码用于打印欢迎信息 您可以在这里添加自己的代码 程序在这里结束 } } 上面的注释似乎有些小题大做 但它毕竟说明了 中注释的使用方法 下面是对 程序进行注释时要注意的两个问题 首先 避免在 之后的单行注解中使用反斜杠符号 \ 因为反斜杠符号 \ 在 中是一个续行符 这样做往往会导致你所不希望的结果出现 例如 当你写了 类似于下面的代码 Console.WriteLine(“The result is:{0}” , / \ 150 ); 在编译这段代码时 表示逻辑上同一行剩余的所有文字被作为注释看待 而续行符 \ 则将这一行同下一行连接起来 那么第二行也被作为注释的一部分 这 时编译器找不到与第一行的左括号 相匹配的右括号 因此编译出错 其次 分割符 和 之间的注释不能有嵌套注释 这是因为 编译器从遇到第一个分割符 开始 将忽略下一个 直到遇上下一个与 之匹配的分割符 才认为注释结束 这样编译器就会对多余的 报告
主要是介绍各种格式流行的软件设计模式,对于程序员的进一步提升起推进作用,有时间可以随便翻翻~~ 23种设计模式汇集 如果你还不了解设计模式是什么的话? 那就先看设计模式引言 ! 学习 GoF 设计模式的重要性 建筑和软件中模式之异同 A. 创建模式 设计模式之 Singleton(单态/单件) 阎宏博士讲解:单例(Singleton)模式 保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点 设计模式之 Factory(工厂方法和抽象工厂) 使用工厂模式就象使用 new 一样频繁. 设计模式之 Builder 汽车由车轮 方向盘 发动机很多部件组成,同时,将这些部件组装成汽车也是一件复杂的工作,Builder 模式就是将这两 种情况分开进行。 设计模式之 Prototype(原型) 用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。 B. 结构模式 设计模式之 Adapter(适配器) 使用类再生的两个方式:组合(new)和继承(extends),这个已经在 thinking in java中提到过. 设计模式之 Proxy(代理) 以 Jive 为例,剖析代理模式在用户级别授权机制上的应用 设计模式之 Facade(门面?) 可扩展的使用 JDBC针对不同的数据库编程,Facade提供了一种灵活的实现. 设计模式之 Composite(组合) 就是将类用树形结构组合成一个单位.你向别人介绍你是某单位,你是单位中的一个元素,别人和你做买卖,相当于 和单位做买卖。文章中还对 Jive再进行了剖析。 设计模式之 Decorator(装饰器) Decorator 是个油漆工,给你的东东的外表刷上美丽的颜色. 设计模式之 Bridge(桥连) 将牛郎织女分开(本应在一起,分开他们,形成两个接口),在他们之间搭建一个桥(动态的结合) 设计模式之 Flyweight(共享元) 提供 Java运行性能,降低小而大量重复的类的开销. C. 行为模式 设计模式之 Command(命令) 什么是将行为封装,Command 是最好的说明. 设计模式之 Observer(观察者) 介绍如何使用 Java API 提供的现成 Observer 设计模式之 Iterator(迭代器) 这个模式已经被整合入Java的Collection.在大多数场合下无需自己制造一个Iterator,只要将对象装入Collection中, 直接使用 Iterator 进行对象遍历。 设计模式之 Template(模板方法) 实际上向你介绍了为什么要使用 Java 抽象类,该模式原理简单,使用很普遍. 设计模式之 Strategy(策略) 不同算法各自封装,用户端可随意挑选需要的算法. 设计模式之 Chain of Responsibility(责任链) 各司其职的类串成一串,好象击鼓传花,当然如果自己能完成,就不要推委给下一个. 设计模式之 Mediator(中介) Mediator 很象十字路口的红绿灯,每个车辆只需和红绿灯交互就可以. 设计模式之 State(状态) 状态是编程中经常碰到的实例,将状态对象化,设立状态变换器,便可在状态中轻松切换. 设计模式之 Memento(注释状态?) 很简单一个模式,就是在内存中保留原来数据的拷贝. 设计模式之 Interpreter(解释器) 主要用来对语言的分析,应用机会不多. 设计模式之 Visitor(访问者) 访问者在进行访问时,完成一系列实质性操作,而且还可以扩展. 设计模式引言 设计面向对象软件比较困难,而设计可复用的面向对象软件就更加困难。你必须找到相关的对象,以适当的粒度将它们归 类,再定义类的接口和继承层次,建立对象之间的基本关系。你的设计应该对手头的问题有针对性,同时对将来的问题和需求 也要有足够的通用性。 你也希望避免重复设计或尽可能少做重复设计。有经验的面向对象设计者会告诉你,要一下子就得到复用性和灵活性好的设计, 即使不是不可能的至少也是非常困难的。一个设计在最终完成之前常要被复用好几次,而且每一次都有所修改。 有经验的面向对象设计者的确能做出良好的设计,而新手则面对众多选择无从下手,总是求助于以前使用过的非面向对象 技术。新手需要花费较长时间领会良好的面向对象设计是怎么回事。有经验的设计者显然知道一些新手所不知道的东西,这又 是什么呢? 内行的设计者知道:不是解决任何问题都要从头做起。他们更愿意复用以前使用过的解决方案。当找到一个好的解决方案,他 们会一遍又一遍地使用。这些经验是他们成为内行的部分原因。因此,你会在许多面向对象系统中看到类和相互通信的对象( c o m m u n i c a t i n go b j e c t)的重复模式。这些模式解决特定的设计问题,使面向对象设计更灵活、优雅,最终复用性更 好。它们帮助设计者将新的设计建立在以往工作的基础上,复用以往成功的设计方案。 一个熟悉这些模式的设计者不需要再去发现它们,而能够立即将它们应用于设计问题中。以下类比可以帮助说明这一点。 小说家和剧本作家很少从头开始设计剧情。他们总是沿袭一些业已存在的模式,像“悲剧性英雄”模式(《麦克白》、《哈姆雷特》 等)或“浪漫小说”模式(存在着无数浪漫小说)。同样地,面向对象设计员也沿袭一些模式,像“用对象表示状态”和“修饰对象以便 于你能容易地添加/删除属性”等。一旦懂得了模式,许多设计决策自然而然就产生了。 我们都知道设计经验的重要价值。你曾经多少次有过这种感觉—你已经解决过了一个问题但就是不能确切知道是在什么地 方或怎么解决的?如果你能记起以前问题的细节和怎么解决它的,你就可以复用以前的经验而不需要重新发现它。然而,我们 并没有很好记录下可供他人使用的软件设计经验。 学习 GoF设计模式的重要性 著名的 EJB 领域顶尖的专家 Richard Monson-Haefel 在其个人网站:www.EJBNow.com 中极力推荐的 GoF 的《设计模式》,原文 如下: Design Patterns Most developers claim to experience an epiphany reading this book. If you've never read the Design Patterns book then you have suffered a very serious gap in your programming education that should be remedied immediately. 翻译: 很多程序员在读完这本书,宣布自己相当于经历了一次"主显节"(纪念那稣降生和受洗的双重节日),如果你从来没有读 过这本书,你会在你的程序教育生涯里存在一个严重裂沟,所以你应该立即挽救弥补! 可以这么说:GoF 设计模式是程序员真正掌握面向对象核心思想的必修课。虽然你可能已经通过了 SUN 的很多令人炫目的 技术认证,但是如果你没有学习掌握 GoF 设计模式,只能说明你还是一个技工。 在浏览《Thingking in Java》(第一版)时,你是不是觉得好象这还是一本 Java 基础语言书籍?但又不纯粹是,因为这本书的作 者将面向对象的思想巧妙的融合在 Java 的具体技术上,潜移默化的让你感觉到了一种新的语言和新的思想方式的诞生。 但是读完这本书,你对书中这些蕴含的思想也许需要一种更明晰更系统更透彻的了解和掌握,那么你就需要研读 GoF 的《设 计模式》了。 《Thingking in Java》(第一版中文)是这样描述设计模式的:他在由 Gamma, Helm 和 Johnson Vlissides 简称 Gang of Four(四人 帮),缩写 GoF 编著的《Design Patterns》一书中被定义成一个“里程碑”。事实上,那本书现在已成为几乎所有 OOP(面向对象程 序设计)程序员都必备的参考书。(在国外是如此)。 GoF 的《设计模式》是所有面向对象语言(C++ Java C#)的基础,只不过不同的语言将之实现得更方便地使用。 GOF 的设计模式是一座"桥" 就 Java 语言体系来说,GOF 的设计模式是 Java 基础知识和 J2EE 框架知识之间一座隐性的"桥"。 会 Java 的人越来越多,但是一直徘徊在语言层次的程序员不在少数,真正掌握 Java 中接口或抽象类的应用不是很多,大家 经常以那些技术只适合大型项目为由,避开或忽略它们,实际中,Java 的接口或抽象类是真正体现 Java 思想的核心所在,这些 你都将在 GoF 的设计模式里领略到它们变幻无穷的魔力。 GoF 的设计模式表面上好象也是一种具体的"技术",而且新的设计模式不断在出现,设计模式自有其自己的发展轨道,而这 些好象和 J2EE .Net 等技术也无关! 实际上,GoF 的设计模式并不是一种具体"技术",它讲述的是思想,它不仅仅展示了接口或抽象类在实际案例中的灵活应用 和智慧,让你能够真正掌握接口或抽象类的应用,从而在原来的 Java 语言基础上跃进一步,更重要的是,GoF 的设计模式反复 向你强调一个宗旨:要让你的程序尽可能的可重用。 这其实在向一个极限挑战:软件需求变幻无穷,计划没有变化快,但是我们还是要寻找出不变的东西,并将它和变化的东 西分离开来,这需要非常的智慧和经验。 而 GoF 的设计模式是在这方面开始探索的一块里程碑。 J2EE 等属于一种框架软件,什么是框架软件?它不同于我们以前接触的 Java API 等,那些属于 Toolkist(工具箱),它不再被动 的被使用,被调用,而是深刻的介入到一个领域中去,J2EE 等框架软件设计的目的是将一个领域中不变的东西先定义好,比如 整体结构和一些主要职责(如数据库操作 事务跟踪 安全等),剩余的就是变化的东西,针对这个领域中具体应用产生的具体不同 的变化需求,而这些变化东西就是 J2EE 程序员所要做的。 由此可见,设计模式和 J2EE 在思想和动机上是一脉相承,只不过 1.设计模式更抽象,J2EE 是具体的产品代码,我们可以接触到,而设计模式在对每个应用时才会产生具体代码。 2.设计模式是比 J2EE 等框架软件更小的体系结构,J2EE 中许多具体程序都是应用设计模式来完成的,当你深入到 J2EE 的内 部代码研究时,这点尤其明显,因此,如果你不具备设计模式的基础知识(GoF 的设计模式),你很难快速的理解 J2EE。不能理解 J2EE,如何能灵活应用? 3.J2EE 只是适合企业计算应用的框架软件,但是 GoF 的设计模式几乎可以用于任何应用!因此 GoF 的设计模式应该是 J2EE 的重要理论基础之一。 所以说,GoF 的设计模式是 Java 基础知识和 J2EE 框架知识之间一座隐性的"桥"。为什么说隐性的? GOF 的设计模式是一座隐性的"桥" 因为很多人没有注意到这点,学完 Java 基础语言就直接去学 J2EE,有的甚至鸭子赶架,直接使用起 Weblogic 等具体 J2EE 软 件,一段时间下来,发现不过如此,挺简单好用,但是你真正理解 J2EE 了吗?你在具体案例中的应用是否也是在延伸 J2EE 的思 想? 如果你不能很好的延伸 J2EE 的思想,那你岂非是大炮轰蚊子,认识到 J2EE 不是适合所有场合的人至少是明智的,但我们更 需要将 J2EE 用对地方,那么只有理解 J2EE 此类框架软件的精髓,那么你才能真正灵活应用 Java 解决你的问题,甚至构架出你自 己企业的框架来。(我们不能总是使用别人设定好的框架,为什么不能有我们自己的框架?) 因此,首先你必须掌握 GoF 的设计模式。虽然它是隐性,但不是可以越过的。 关于本站“设计模式” Java 提供了丰富的 API,同时又有强大的数据库系统作底层支持,那么我们的编程似乎变成了类似积木的简单"拼凑"和调用, 甚至有人提倡"蓝领程序员",这些都是对现代编程技术的不了解所至. 在真正可复用的面向对象编程中,GoF 的《设计模式》为我们提供了一套可复用的面向对象技术,再配合 Refactoring(重构方法), 所以很少存在简单重复的工作,加上Java 代码的精炼性和面向对象纯洁性(设计模式是 java 的灵魂),编程工作将变成一个让你时刻 体验创造快感的激动人心的过程. 为能和大家能共同探讨"设计模式",我将自己在学习中的心得写下来,只是想帮助更多人更容易理解 GoF 的《设计模式》。由 于原著都是以C++为例, 以Java为例的设计模式基本又都以图形应用为例,而我们更关心Java在中间件等服务器方面的应用,因此, 本站所有实例都是非图形应用,并且顺带剖析 Jive论坛系统.同时为降低理解难度,尽量避免使用 UML 图. 如果你有一定的面向对象编程经验,你会发现其中某些设计模式你已经无意识的使用过了;如果你是一个新手,那么从开始就 培养自己良好的编程习惯(让你的的程序使用通用的模式,便于他人理解;让你自己减少重复性的编程工作),这无疑是成为一个优秀 程序员的必备条件. 整个设计模式贯穿一个原理:面对接口编程,而不是面对实现.目标原则是:降低耦合,增强灵活性. 建筑和软件中模式之异同 CSDN 的透明特别推崇《建筑的永恒之道》,认为从中探寻到软件的永恒之道,并就"设计模式"写了专门文章《探寻软件的永恒 之道 》,其中很多观点我看了很受启发,以前我也将"设计模式" 看成一个简单的解决方案,没有从一种高度来看待"设计模式"在软 件中地位,下面是我自己的一些想法: 建筑和软件某些地方是可以来比喻的 特别是中国传统建筑,那是很讲模式的,这些都是传统文化使然,比如京剧 一招一式都有套路;中国画,也有套路,树应该怎么画 法?有几种画法?艺术大家通常是创造出自己的套路,比如明末清初,水墨画法开始成熟,这时画树就不用勾勒这个模式了,而是一笔 下去,浓淡几个叶子,待毛笔的水墨要干枯时,画一下树干,这样,一个活生写意的树就画出来. 我上面这些描述其实都是一种模式,创建模式的人是大师,但是拘泥于模式的人永远是工匠. 再回到传统建筑中,中国的传统建筑是过分注重模式了,所以建筑风格发展不大,基本分南北两派,大家有个感觉,旅游时,到南 方,你发现古代名居建筑都差不多;北方由于受满人等少数民族的影响,在建筑色彩上有些与南方迥异,但是很多细节地方都差不多. 这些都是模式的体现. 由于建筑受材料和功用以及费用的影响,所用模式种类不多,这点是和软件很大的不同. 正因为这点不同,导致建筑的管理模式和软件的管理模式就有很多不同, 有些人认识不到这点,就产生了可以大量使用"软件 蓝领"的想法,因为他羡慕建筑中"民工"的低成本. 要知道软件还有一个与建筑截然相反的责任和用途,那就是:现代社会中,计划感不上变化,竞争激烈,所有一切变幻莫测,要应 付所有这些变化,首推信息技术中的软件,只有软件能够帮助人类去应付各种变化.而这点正好与建筑想反,建筑是不能帮助人类去 应付变化的,(它自己反而要求稳固,老老实实帮助人遮风避雨,总不能叫人类在露天或树叶下打开电脑编软件吧). 软件要帮助人类去应付变化,这是软件的首要责任,所以,软件中模式产生的目的就和建筑不一样了,建筑中的模式产生可以因 为很多原因:建筑大师的创意;材料的革新等;建筑中这些模式一旦产生,容易发生另外一个缺点,就是有时会阻碍建筑本身的发展, 因为很多人会不思创造,反复使用老的模式进行设计,阻碍建筑的发展. 但是在软件中,这点正好相反,软件模式的产生是因为变化的东西太多,为减轻人类的负担,将一些不变的东西先用模式固化,这 样让人类可以更加集中精力对付变化的东西,所以在软件中大量反复使用模式(我个人认为这样的软件就叫框架软件了,比如J2EE), 不但没阻碍软件的发展,反而是推动了软件的发展.因为其他使用这套软件的人就可以将更多精力集中在对付那些无法用模式的 应用上来. 可以关于建筑和软件中的模式作用可以总结如下: 在软件中,模式是帮助人类向"变化"战斗,但是在软件中还需要和'变化'直接面对面战斗的武器:人的思维,特别是创造 分析思 维等等,这些是软件真正的灵魂,这种思维可以说只要有实践需求(如有新项目)就要求发生,发生频度高,人类的创造或分析思 维决定了软件的质量和特点。 而在建筑中,模式可以构成建筑全部知识,当有新的需求(如有新项目),一般使用旧的模式都可以完成,因此对人类的创造以 及分析思维不是每个项目都必须的,也不是非常重要的,对创造性的思维的需求只是属于锦上添花(除非人类以后离开地球居 住了〕。 设计模式之 Singleton(单态) 模式实战书籍《Java实用系统开发指南》 单态定义: Singleton 模式主要作用是保证在 Java 应用程序中,一个类 Class 只有一个实例存在。 在很多操作中,比如建立目录 数据库连接都需要这样的单线程操作。 还有, singleton 能够被状态化; 这样,多个单态类在一起就可以作为一个状态仓库一样向外提供服务,比如,你要论坛中的 帖子计数器,每次浏览一次需要计数,单态类能否保持住这个计数,并且能 synchronize 的安全自动加 1,如果你要把这个数字 永久保存到数据库,你可以在不修改单态接口的情况下方便的做到。 另外方面,Singleton 也能够被无状态化。提供工具性质的功能, Singleton 模式就为我们提供了这样实现的可能。使用 Singleton 的好处还在于可以节省内存,因为它限制了实例的个数,有 利于 Java 垃圾回收(garbage collection)。 我们常常看到工厂模式中类装入器(class loader)中也用 Singleton 模式实现的,因为被装入的类实际也属于资源。 如何使用? 一般 Singleton 模式通常有几种形式: public class Singleton { private Singleton(){} //在自己内部定义自己一个实例,是不是很奇怪? //注意这是 private 只供内部调用 private static Singleton instance = new Singleton(); //这里提供了一个供外部访问本 class 的静态方法,可以直接访问 public static Singleton getInstance() { return instance; } } 第二种形式: public class Singleton { private static Singleton instance = null; public static synchronized Singleton getInstance() { //这个方法比上面有所改进,不用每次都进行生成对象,只是第一次 //使用时生成实例,提高了效率! if (instance==null) instance=new Singleton(); return instance; } } 使用 Singleton.getInstance()可以访问单态类。 上面第二中形式是 lazy initialization,也就是说第一次调用时初始 Singleton,以后就不用再生成了。 注意到 lazy initialization 形式中的 synchronized,这个 synchronized 很重要,如果没有 synchronized,那么使用 getInstance() 是有可能得到多个 Singleton 实例。关于 lazy initialization 的 Singleton 有很多涉及 double-checked locking (DCL)的讨论,有兴趣者 进一步研究。 一般认为第一种形式要更加安全些。 使用 Singleton 注意事项: 有时在某些情况下,使用 Singleton 并不能达到 Singleton 的目的,如有多个 Singleton 对象同时被不同的类装入器装载;在 EJB 这样的分布式系统中使用也要注意这种情况,因为 EJB 是跨服务器,跨 JVM 的。 我们以 SUN 公司的宠物店源码(Pet Store 1.3.1)的 ServiceLocator 为例稍微分析一下: 在 Pet Store中 ServiceLocator 有两种,一个是 EJB 目录下;一个是 WEB 目录下,我们检查这两个 ServiceLocator 会发现内容 差不多,都是提供 EJB 的查询定位服务,可是为什么要分开呢?仔细研究对这两种 ServiceLocator 才发现区别:在 WEB 中的 ServiceLocator 的采取 Singleton 模式,ServiceLocator 属于资源定位,理所当然应该使用 Singleton 模式。但是在 EJB 中,Singleton 模式已经失去作用,所以 ServiceLocator 才分成两种,一种面向 WEB 服务的,一种是面向 EJB 服务的。 Singleton 模式看起来简单,使用方法也很方便,但是真正用好,是非常不容易,需要对 Java 的类 线程 内存等概念有相当 的了解。 总之:如果你的应用基于容器,那么 Singleton 模式少用或者不用,可以使用相关替代技术。 进一步深入可参考: Double-checked locking and the Singleton pattern When is a singleton not a singleton? 设计模式如何在具体项目中应用见《Java 实用系统开发指南》。 设计模式之 Factory 工厂模式定义:提供创建对象的接口. 为何使用? 工厂模式是我们最常用的模式了,著名的Jive论坛 ,就大量使用了工厂模式,工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。 为什么工厂模式是如此常用?因为工厂模式就相当于创建实例对象的 new,我们经常要根据类 Class 生成实例对象,如 A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的,所以以后 new时就要多个心眼,是否可以考虑实用工厂模式,虽然这样做, 可能多做一些工作,但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。 我们以类 Sample为例, 如果我们要创建 Sample的实例对象: Sample sample=new Sample(); 可是,实际情况是,通常我们都要在创建 sample实例时做点初始化的工作,比如赋值 查询数据库等。 首先,我们想到的是,可以使用 Sample的构造函数,这样生成实例就写成: Sample sample=new Sample(参数); 但是,如果创建 sample 实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事,可能是很长一段代码,如果也写入构造函数 中,那你的代码很难看了(就需要 Refactor 重整)。 为什么说代码很难看,初学者可能没有这种感觉,我们分析如下,初始化工作如果是很长一段代码,说明要做的工作很多, 将很多工作装入一个方法中,相当于将很多鸡蛋放在一个篮子里,是很危险的,这也是有背于 Java 面向对象的原则,面向对象 的封装(Encapsulation)和分派(Delegation)告诉我们,尽量将长的代码分派“切割”成每段,将每段再“封装”起来(减少段和段 之间偶合联系性),这样,就会将风险分散,以后如果需要修改,只要更改每段,不会再发生牵一动百的事情。 在本例中,首先,我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开, 也就是说,让创建实例所需要的大量初始化工作从 Sample的构造函数中分离出去。 这时我们就需要 Factory 工厂模式来生成对象了,不能再用上面简单 new Sample(参数)。还有,如果 Sample 有个继承 如 MySample, 按照面向接口编程,我们需要将 Sample 抽象成一个接口.现在 Sample 是接口,有两个子类 MySample 和 HisSample .我们要实例化他们时,如下: Sample mysample=new MySample(); Sample hissample=new HisSample(); 随着项目的深入,Sample可能还会"生出很多儿子出来", 那么我们要对这些儿子一个个实例化,更糟糕的是,可能还要对以 前的代码进行修改:加入后来生出儿子的实例.这在传统程序中是无法避免的. 但如果你一开始就有意识使用了工厂模式,这些麻烦就没有了. 工厂方法 你会建立一个专门生产 Sample实例的工厂: public class Factory{ public static Sample creator(int which){ //getClass 产生 Sample 一般可使用动态类装载装入类。 if (which==1) return new SampleA(); else if (which==2) return new SampleB(); } } 那么在你的程序中,如果要实例化 Sample 时.就使用 Sample sampleA=Factory.creator(1); 这样,在整个就不涉及到 Sample 的具体子类,达到封装效果,也就减少错误修改的机会,这个原理可以用很通俗的话来比喻: 就是具体事情做得越多,越容易范错误.这每个做过具体工作的人都深有体会,相反,官做得越高,说出的话越抽象越笼统,范错误可 能性就越少.好象我们从编程序中也能悟出人生道理?呵呵. 使用工厂方法 要注意几个角色,首先你要定义产品接口,如上面的 Sample,产品接口下有 Sample接口的实现类,如 SampleA,其次要有一个 factory 类,用来生成产品 Sample,如下图,最右边是生产的对象 Sample: 进一步稍微复杂一点,就是在工厂类上进行拓展,工厂类也有继承它的实现类 concreteFactory 了。 抽象工厂 工厂模式中有: 工厂方法(Factory Method) 抽象工厂(Abstract Factory). 这两个模式区别在于需要创建对象的复杂程度上。如果我们创建对象的方法变得复杂了,如上面工厂方法中是创建一个对象 Sample,如果我们还有新的产品接口 Sample2. 这里假设:Sample有两个 concrete 类 SampleA 和 SamleB,而 Sample2 也有两个 concrete类 Sample2A 和 SampleB2 那么,我们就将上例中 Factory 变成抽象类,将共同部分封装在抽象类中,不同部分使用子类实现,下面就是将上例中的 Factory 拓展成抽象工厂: public abstract class Factory{ public abstract Sample creator(); public abstract Sample2 creator(String name); } public class SimpleFactory extends Factory{ public Sample creator(){ ......... return new SampleA } public Sample2 creator(String name){ ......... return new Sample2A } } public class BombFactory extends Factory{ public Sample creator(){ ...... return new SampleB } public Sample2 creator(String name){ ...... return new Sample2B } } 从上面看到两个工厂各自生产出一套 Sample和 Sample2,也许你会疑问,为什么我不可以使用两个工厂方法来分别生产 Sample和 Sample2? 抽象工厂还有另外一个关键要点,是因为 SimpleFactory 内,生产 Sample和生产 Sample2 的方法之间有一定联系, 所以才要将这两个方法捆绑在一个类中,这个工厂类有其本身特征,也许制造过程是统一的,比如:制造工艺比较简单,所以 名称叫 SimpleFactory。 在实际应用中,工厂方法用得比较多一些,而且是和动态类装入器组合在一起应用, 举例 我们以 Jive的 ForumFactory 为例,这个例子在前面的 Singleton 模式中我们讨论过,现在再讨论其工厂模式: public abstract class ForumFactory { private static Object initLock = new Object(); private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; private static ForumFactory factory = null; public static ForumFactory getInstance(Authorization authorization) { //If no valid authorization passed in, return null. if (authorization == null) { return null; } //以下使用了 Singleton 单态模式 if (factory == null) { synchronized(initLock) { if (factory == null) { ...... try { //动态转载类 Class c = Class.forName(className); factory = (ForumFactory)c.newInstance(); } catch (Exception e) { return null; } } } } //Now, 返回 proxy.用来限制授权对 forum 的访问 return new ForumFactoryProxy(authorization, factory, factory.getPermissions(authorization)); } //真正创建 forum 的方法由继承 forumfactory 的子类去完成. public abstract Forum createForum(String name, String description) throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException; .... } 因为现在的 Jive是通过数据库系统存放论坛帖子等内容数据,如果希望更改为通过文件系统实现,这个工厂方法 ForumFactory 就提供了提供动态接口: private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; 你可以使用自己开发的创建 forum 的方法代替 com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory 就可以. 在上面的一段代码中一共用了三种模式,除了工厂模式外,还有 Singleton 单态模式,以及 proxy模式,proxy 模式主要用来 授权用户对 forum 的访问,因为访问 forum 有两种人:一个是注册用户 一个是游客 guest,那么那么相应的权限就不一样,而且 这个权限是贯穿整个系统的,因此建立一个 proxy,类似网关的概念,可以很好的达到这个效果. 看看 Java 宠物店中的 CatalogDAOFactory: public class CatalogDAOFactory { /** * 本方法制定一个特别的子类来实现 DAO 模式。 * 具体子类定义是在 J2EE 的部署描述器中。 */ public static CatalogDAO getDAO() throws CatalogDAOSysException { CatalogDAO catDao = null; try { InitialContext ic = new InitialContext(); //动态装入 CATALOG_DAO_CLASS //可以定义自己的 CATALOG_DAO_CLASS,从而在无需变更太多代码 //的前提下,完成系统的巨大变更。 String className =(String) ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DAO_CLASS); catDao = (CatalogDAO) Class.forName(className).newInstance(); } catch (NamingException ne) { throw new CatalogDAOSysException(" CatalogDAOFactory.getDAO: NamingException while getting DAO type : \n" + ne.getMessage()); } catch (Exception se) { throw new CatalogDAOSysException(" CatalogDAOFactory.getDAO: Exception while getting DAO type : \n" + se.getMessage()); } return catDao; } } CatalogDAOFactory 是典型的工厂方法, catDao 是通过动态类装入器 className 获得 CatalogDAOFactory 具体实现 子类,这个实现子类在 Java 宠物店是用来操作 catalog 数据库,用户可以根据数据库的类型不同,定制自己的具体实现子类, 将自己的子类名给与 CATALOG_DAO_CLASS 变量就可以。 由此可见,工厂方法确实为系统结构提供了非常灵活强大的动态扩展机制,只要我们更换一下具体的工厂方法,系统其他 地方无需一点变换,就有可能将系统功能进行改头换面的变化。 设计模式之 Builder Builder 模式定义: 将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示. Builder 模式是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户可以只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们.用户不知 道内部的具体构建细节.Builder 模式是非常类似抽象工厂模式,细微的区别大概只有在反复使用中才能体会到. 为何使用? 是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦.注意: 是解耦过程和部件. 因为一个复杂的对象,不但有很多大量组成部分,如汽车,有很多部件:车轮 方向盘 发动机还有各种小零件等等,部件很多,但 远不止这些,如何将这些部件装配成一辆汽车,这个装配过程也很复杂(需要很好的组装技术),Builder 模式就是为了将部件和组装 过程分开. 如何使用? 首先假设一个复杂对象是由多个部件组成的,Builder 模式是把复杂对象的创建和部件的创建分别开来,分别用 Builder 类和 Director 类来表示. 首先,需要一个接口,它定义如何创建复杂对象的各个部件: public interface Builder { //创建部件 A 比如创建汽车车轮 void buildPartA(); //创建部件 B 比如创建汽车方向盘 void buildPartB(); //创建部件 C 比如创建汽车发动机 void buildPartC(); //返回最后组装成品结果 (返回最后装配好的汽车) //成品的组装过程不在这里进行,而是转移到下面的 Director 类中进行. //从而实现了解耦过程和部件 Product getResult(); } 用 Director 构建最后的复杂对象,而在上面 Builder 接口中封装的是如何创建一个个部件(复杂对象是由这些部件组成的),也就 是说 Director 的内容是如何将部件最后组装成成品: public class Director { private Builder builder; public Director( Builder builder ) { this.builder = builder; } // 将部件 partA partB partC 最后组成复杂对象 //这里是将车轮 方向盘和发动机组装成汽车的过程 public void construct() { builder.buildPartA(); builder.buildPartB(); builder.buildPartC(); } } Builder 的具体实现 ConcreteBuilder: 通过具体完成接口 Builder 来构建或装配产品的部件; 定义并明确它所要创建的是什么具体东西; 提供一个可以重新获取产品的接口: public class ConcreteBuilder implements Builder { Part partA, partB, partC; public void buildPartA() { //这里是具体如何构建 partA 的代码 }; public void buildPartB() { //这里是具体如何构建 partB 的代码 }; public void buildPartC() { //这里是具体如何构建 partB 的代码 }; public Product getResult() { //返回最后组装成品结果 }; } 复杂对象:产品 Product: public interface Product { } 复杂对象的部件: public interface Part { } 我们看看如何调用 Builder 模式: ConcreteBuilder builder = new ConcreteBuilder(); Director director = new Director( builder ); director.construct(); Product product = builder.getResult(); Builder 模式的应用 在 Java 实际使用中,我们经常用到"池"(Pool)的概念,当资源提供者无法提供足够的资源,并且这些资源需要被很多用户反复共 享时,就需要使用池. "池"实际是一段内存,当池中有一些复杂的资源的"断肢"(比如数据库的连接池,也许有时一个连接会中断),如果循环再利用这 些"断肢",将提高内存使用效率,提高池的性能.修改 Builder 模式中 Director 类使之能诊断"断肢"断在哪个部件上,再修复这个部件. 设计模式之 Prototype(原型) 原型模式定义: 用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象. Prototype模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象,根本无需知道任何如何创建的细节,工作原理是:通过将一个 原型对象传给那个要发动创建的对象,这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。 如何使用? 因为 Java 中的提供 clone()方法来实现对象的克隆,所以 Prototype模式实现一下子变得很简单. 以勺子为例: public abstract class AbstractSpoon implements Cloneable { String spoonName; public void setSpoonName(String spoonName) {this.spoonName = spoonName;} public String getSpoonName() {return this.spoonName;} public Object clone() { Object object = null; try { object = super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException exception) { System.err.println("AbstractSpoon is not Cloneable"); } return object; } } 有个具体实现(ConcretePrototype): public class SoupSpoon extends AbstractSpoon { public SoupSpoon() { setSpoonName("Soup Spoon"); } } 调用 Prototype 模式很简单: AbstractSpoon spoon = new SoupSpoon(); AbstractSpoon spoon2 = spoon.clone(); 当然也可以结合工厂模式来创建 AbstractSpoon 实例。 在 Java 中 Prototype 模式变成 clone()方法的使用,由于 Java 的纯洁的面向对象特性,使得在 Java 中使用设计模式变 得很自然,两者已经几乎是浑然一体了。这反映在很多模式上,如 Interator 遍历模式。 设计模式之 Adapter(适配器) 适配器模式定义: 将两个不兼容的类纠合在一起使用,属于结构型模式,需要有 Adaptee(被适配者)和 Adaptor(适配器)两个身份. 为何使用? 我们经常碰到要将两个没有关系的类组合在一起使用,第一解决方案是:修改各自类的接口,但是如果我们没有源代码,或 者,我们不愿意为了一个应用而修改各自的接口。 怎么办? 使用 Adapter,在这两种接口之间创建一个混合接口(混血儿). 如何使用? 实现 Adapter 方式,其实"think in Java"的"类再生"一节中已经提到,有两种方式:组合(composition)和继承 (inheritance). 假设我们要打桩,有两种类:方形桩 圆形桩. public class SquarePeg{ public void insert(String str){ System.out.println("SquarePeg insert():"+str); } } public class RoundPeg{ public void insertIntohole(String msg){ System.out.println("RoundPeg insertIntoHole():"+msg); } } 现在有一个应用,需要既打方形桩,又打圆形桩.那么我们需要将这两个没有关系的类综合应用.假设 RoundPeg 我们没有源 代码,或源代码我们不想修改,那么我们使用 Adapter 来实现这个应用: public class PegAdapter extends SquarePeg{ private RoundPeg roundPeg; public PegAdapter(RoundPeg peg)(this.roundPeg=peg;) public void insert(String str){ roundPeg.insertIntoHole(str);} } 在上面代码中,RoundPeg 属于 Adaptee,是被适配者.PegAdapter 是 Adapter,将 Adaptee(被适配者 RoundPeg)和 Target(目标 SquarePeg)进行适配.实际上这是将组合方法(composition)和继承(inheritance)方法综合运用. PegAdapter 首先继承 SquarePeg,然后使用 new 的组合生成对象方式,生成 RoundPeg 的对象 roundPeg,再重载父 类 insert()方法。从这里,你也了解使用 new生成对象和使用 extends 继承生成对象的不同,前者无需对原来的类修改,甚至无 需要知道其内部结构和源代码. 如果你有些 Java 使用的经验,已经发现,这种模式经常使用。 进一步使用 上面的 PegAdapter 是继承了 SquarePeg,如果我们需要两边继承,即继承 SquarePeg 又继承 RoundPeg,因为 Java 中 不允许多继承,但是我们可以实现(implements)两个接口(interface) public interface IRoundPeg{ public void insertIntoHole(String msg); } public interface ISquarePeg{ public void insert(String str); } 下面是新的 RoundPeg 和 SquarePeg, 除了实现接口这一区别,和上面的没什么区别。 public class SquarePeg implements ISquarePeg{ public void insert(String str){ System.out.println("SquarePeg insert():"+str); } } public class RoundPeg implements IRoundPeg{ public void insertIntohole(String msg){ System.out.println("RoundPeg insertIntoHole():"+msg); } } 下面是新的 PegAdapter,叫做 two-way adapter: public class PegAdapter implements IRoundPeg,ISquarePeg{ private RoundPeg roundPeg; private SquarePeg squarePeg; // 构造方法 public PegAdapter(RoundPeg peg){this.roundPeg=peg;} // 构造方法 public PegAdapter(SquarePeg peg)(this.squarePeg=peg;) public void insert(String str){ roundPeg.insertIntoHole(str);} } 还有一种叫 Pluggable Adapters,可以动态的获取几个 adapters 中一个。使用 Reflection 技术,可以动态的发现类中的 Public 方法。 设计模式之 Proxy(代理) 理解并使用设计模式,能够培养我们良好的面向对象编程习惯,同时在实际应用中,可以如鱼得水,享受游刃有余的乐趣. 代理模式是比较有用途的一种模式,而且变种较多,应用场合覆盖从小结构到整个系统的大结构,Proxy 是代理的意思,我们 也许有代理服务器等概念,代理概念可以解释为:在出发点到目的地之间有一道中间层,意为代理. 设计模式中定义: 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问. 为什么要使用 Proxy? 1.授权机制 不同级别的用户对同一对象拥有不同的访问权利,如 Jive 论坛系统中,就使用 Proxy 进行授权机制控制,访问 论坛有两种人:注册用户和游客(未注册用户),Jive 中就通过类似 ForumProxy 这样的代理来控制这两种用户对论坛的访问权 限. 2.某个客户端不能直接操作到某个对象,但又必须和那个对象有所互动. 举例两个具体情况: (1)如果那个对象是一个是很大的图片,需要花费很长时间才能显示出来,那么当这个图片包含在文档中时,使用编辑器或浏 览器打开这个文档,打开文档必须很迅速,不能等待大图片处理完成,这时需要做个图片 Proxy 来代替真正的图片. (2)如果那个对象在 Internet 的某个远端服务器上,直接操作这个对象因为网络速度原因可能比较慢,那我们可以先用 Proxy来代替那个对象. 总之原则是,对于开销很大的对象,只有在使用它时才创建,这个原则可以为我们节省很多宝贵的 Java 内存. 所以,有些人认 为 Java 耗费资源内存,我以为这和程序编制思路也有一定的关系. 如何使用 Proxy? 以 Jive 论坛系统为例,访问论坛系统的用户有多种类型:注册普通用户 论坛管理者 系统管理者 游客,注册普通用户才能发 言;论坛管理者可以管理他被授权的论坛;系统管理者可以管理所有事务等,这些权限划分和管理是使用 Proxy完成的. Forum 是 Jive的核心接口,在 Forum 中陈列了有关论坛操作的主要行为,如论坛名称 论坛描述的获取和修改,帖子发表删 除编辑等. 在 ForumPermissions 中定义了各种级别权限的用户: public class ForumPermissions implements Cacheable { /** * Permission to read object. */ public static final int READ = 0; /** * Permission to administer the entire sytem. */ public static final int SYSTEM_ADMIN = 1; /** * Permission to administer a particular forum. */ public static final int FORUM_ADMIN = 2; /** * Permission to administer a particular user. */ public static final int USER_ADMIN = 3; /** * Permission to administer a particular group. */ public static final int GROUP_ADMIN = 4; /** * Permission to moderate threads. */ public static final int MODERATE_THREADS = 5; /** * Permission to create a new thread. */ public static final int CREATE_THREAD = 6; /** * Permission to create a new message. */ public static final int CREATE_MESSAGE = 7; /** * Permission to moderate messages. */ public static final int MODERATE_MESSAGES = 8; ..... public boolean isSystemOrForumAdmin() { return (values[FORUM_ADMIN] || values[SYSTEM_ADMIN]); } ..... } 因此,Forum 中各种操作权限是和 ForumPermissions 定义的用户级别有关系的,作为接口 Forum 的实现:ForumProxy 正是将这种对应关系联系起来.比如,修改 Forum 的名称,只有论坛管理者或系统管理者可以修改,代码如下: public class ForumProxy implements Forum { private ForumPermissions permissions; private Forum forum; this.authorization = authorization; public ForumProxy(Forum forum, Authorization authorization, ForumPermissions permissions) { this.forum = forum; this.authorization = authorization; this.permissions = permissions; } ..... public void setName(String name) throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException { //只有是系统或论坛管理者才可以修改名称 if (permissions.isSystemOrForumAdmin()) { forum.setName(name); } else { throw new UnauthorizedException(); } } ... } 而 DbForum 才是接口 Forum 的真正实现,以修改论坛名称为例: public class DbForum implements Forum, Cacheable { ... public void setName(String name) throws ForumAlreadyExistsException { .... this.name = name; //这里真正将新名称保存到数据库中 saveToDb(); .... } ... } 凡是涉及到对论坛名称修改这一事件,其他程序都首先得和ForumProxy打交道,由ForumProxy决定是否有权限做某一样 事情,ForumProxy 是个名副其实的"网关","安全代理系统". 在平时应用中,无可避免总要涉及到系统的授权或安全体系,不管你有无意识的使用 Proxy,实际你已经在使用 Proxy了. 我们继续结合 Jive谈入深一点,下面要涉及到工厂模式了,如果你不了解工厂模式,请看我的另外一篇文章:设计模式之 Factory 我们已经知道,使用 Forum 需要通过 ForumProxy,Jive 中创建一个 Forum 是使用 Factory 模式,有一个总的抽象类 ForumFactory,在这个抽象类中,调用 ForumFactory 是通过 getInstance()方法实现,这里使用了 Singleton(也是设计模式 之一,由于介绍文章很多,我就不写了),getInstance()返回的是 ForumFactoryProxy. 为什么不返回 ForumFactory,而返回 ForumFactory 的实现 ForumFactoryProxy? 原因是明显的,需要通过代理确定是否有权限创建 forum. 在 ForumFactoryProxy 中我们看到代码如下: public class ForumFactoryProxy extends ForumFactory { protected ForumFactory factory; protected Authorization authorization; protected ForumPermissions permissions; public ForumFactoryProxy(Authorization authorization, ForumFactory factory, ForumPermissions permissions) { this.factory = factory; this.authorization = authorization; this.permissions = permissions; } public Forum createForum(String name, String description) throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException { //只有系统管理者才可以创建 forum if (permissions.get(ForumPermissions.SYSTEM_ADMIN)) { Forum newForum = factory.createForum(name, description); return new ForumProxy(newForum, authorization, permissions); } else { throw new UnauthorizedException(); } } 方法 createForum 返回的也是 ForumProxy, Proxy 就象一道墙,其他程序只能和 Proxy交互操作. 注意到这里有两个 Proxy:ForumProxy 和 ForumFactoryProxy. 代表两个不同的职责:使用 Forum 和创建 Forum; 至于为什么将使用对象和创建对象分开,这也是为什么使用 Factory 模式的原因所在:是为了"封装" "分派";换句话说,尽可 能功能单一化,方便维护修改. Jive论坛系统中其他如帖子的创建和使用,都是按照 Forum 这个思路而来的. 以上我们讨论了如何使用Proxy进行授权机制的访问,Proxy还可以对用户隐藏另外一种称为copy-on-write的优化方式. 拷贝一个庞大而复杂的对象是一个开销很大的操作,如果拷贝过程中,没有对原来的对象有所修改,那么这样的拷贝开销就没有必 要.用代理延迟这一拷贝过程. 比如:我们有一个很大的 Collection,具体如 hashtable,有很多客户端会并发同时访问它.其中一个特别的客户端要进行连 续的数据获取,此时要求其他客户端不能再向 hashtable 中增加或删除 东东. 最直接的解决方案是:使用 collection 的 lock,让这特别的客户端获得这个 lock,进行连续的数据获取,然后再释放 lock. public void foFetches(Hashtable ht){ synchronized(ht){ //具体的连续数据获取动作.. } } 但是这一办法可能锁住 Collection 会很长时间,这段时间,其他客户端就不能访问该 Collection 了. 第二个解决方案是clone这个Collection,然后让连续的数据获取针对clone出来的那个Collection操作.这个方案前提是, 这个 Collection 是可 clone的,而且必须有提供深度 clone的方法.Hashtable 就提供了对自己的 clone方法,但不是 Key和 value对象的 clone,关于 Clone含义可以参考专门文章. public void foFetches(Hashtable ht){ Hashttable newht=(Hashtable)ht.clone(); } 问题又来了,由于是针对clone出来的对象操作,如果原来的母体被其他客户端操作修改了, 那么对clone出来的对象操作就 没有意义了. 最后解决方案:我们可以等其他客户端修改完成后再进行 clone,也就是说,这个特别的客户端先通过调用一个叫 clone的方 法来进行一系列数据获取操作.但实际上没有真正的进行对象拷贝,直至有其他客户端修改了这个对象 Collection. 使用 Proxy实现这个方案.这就是 copy-on-write操作. Proxy应用范围很广,现在流行的分布计算方式 RMI 和 Corba 等都是 Proxy模式的应用. 更多 Proxy应用,见 http://www.research.umbc.edu/~tarr/cs491/lectures/Proxy.pdf Sun 公司的 Explore the Dynamic Proxy API Dynamic Proxy Classes 设计模式之 Facade(外观 总管 Manager) Facade 模式的定义: 为子系统中的一组接口提供一个一致的界面. Facade一个典型应用就是数据库 JDBC 的应用,如下例对数据库的操作: public class DBCompare { Connection conn = null; PreparedStatement prep = null; ResultSet rset = null; try { Class.forName( "" ).newInstance(); conn = DriverManager.getConnection( "" ); String sql = "SELECT * FROM WHERE = ?"; prep = conn.prepareStatement( sql ); prep.setString( 1, "" ); rset = prep.executeQuery(); if( rset.next() ) { System.out.println( rset.getString( "也非常方便,比如从 Mysql 数据库换到 Oracle 数据库,只要更换 facade接口中的 driver 就可以. 我们做成了一个 Facade 接口,使用该接口,上例中的程序就可以更改如下: public class DBCompare { String sql = "SELECT * FROM
WHERE = ?"; try { Mysql msql=new mysql(sql); prep.setString( 1, "" ); rset = prep.executeQuery(); if( rset.next() ) { System.out.println( rset.getString( "

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