|
||||||||||||||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Точность типов среди форматеровНаиболее очевидное отличие между тремя форматерами связано с тем, как граф объектов сохраняется в потоке (двоичном, SOAP или XML). Следует знать также о некоторых более тонких отличиях, в частности — каким образом форматеры добиваются точности типов (type fidelity). Когда используется тип BinaryFormatter, он сохраняет не только данные полей объектов из графа, но также полное квалифицированное имя каждого типа и полное имя определяющей его сборки (имя, версия, маркер общедоступного ключа и культура). Эти дополнительные элементы данных делают BinaryFormatter идеальным выбором, когда необходимо передавать объекты по значению (т.е. полные копии) между границами машин для использования в.NET-приложениях. Форматер SoapFormatter сохраняет трассировки сборок-источников за счет использования пространства имен XML. Например, вспомните тип Person, определенный в предыдущей статье. Если понадобится сохранить этот тип в сообщении SOAP, вы обнаружите, что открывающий элемент Person квалифицирован сгенерированным параметром xmlns. Взгляните на следующее частичное определение, обратив особое внимание на пространство имен XML под названием a1: <a1:Person id="ref-1" xmlns:a1= "http://schemas.microsoft.com/clr/nsassem/SimpleSerialize/MyApp%2C%20 Version%3D1.0.0.0%2C%20Culture%3Dneutral%2C%20PublicKeyToken%3Dnull"> <isAlive>true</isAlive> <personAge>21</personAge> <fName id="ref-3"x/fName></a1:Person>Однако XmlSerializer не пытается предохранить точную информацию о типе, и потому не записывает его полного квалифицированного имени или сборки, в которой он определен. Хотя на первый взгляд это может показаться ограничением, причина состоит в открытой природе представления данных XML. Ниже показано возможное XML-представление типа Person: <?xml version="1.0"?><Person xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2 001/XMLSchema"> <isAlive>true</isAlive> <PersonAge>2l</PersonAge> <FirstName /></Person>Если необходимо сохранить состояние объекта так, чтобы его можно было использовать в любой операционной системе (Windows ХР, Mac OS X и различных дистрибутивах Linux), на любой платформе приложений (.NET, Java Enterprise Edition, COM и т.п.) или в любом языке программирования, придерживаться полной точности типов не следует, поскольку нельзя рассчитывать, что все возможные адресаты смогут понять специфичные для.NET типы данных. Учитывая это, SoapFormatter и XmlSerializer являются идеальным выбором, когда требуется гарантировать как можно более широкое распространение объектов.
27. Особенности языков программирования Oberon, Component Pascal, Zonnon. Сравнительный анализ языков Oberon, Component Pascal, Zonnon, Delphi, C++, Java, C#.
Оберон является если не минимальным, то, во всяком случае, одним из самых малых по объёму языков программирования высокого уровня. Программа на Обероне представляет собой набор модулей. В общем виде модуль имеет вид: MODULE Имя; IMPORT СписокИмпорта; Определения; BEGIN Операторы END Имя. Типы данных ограничены следующим набором: типы-массивы ARRAY, типы-записи RECORD, процедурные типы PROCEDURE, типы-указатели POINTER. Указатель может быть объявлен только на массив или запись. Язык поддерживает традиционный набор конструкций: условный оператор IF, оператор выбора CASE, циклы (с предусловием — WHILE, с постусловием REPEAT..UNTIL, безусловный — LOOP, со счётчиком — FOR). Прописные и строчные буквы в идентификаторах различаются, все зарезервированные слова пишутся большими буквами. Все языковые конструкции, кроме цикла REPEAT..UNTIL заканчиваются ключевым словом END и допускают расположение внутри нескольких операторов без использования составного оператора BEGIN..END. Отсутствуют безусловные переходы. Из соображений «достаточного минимума» в язык не были включены методы (процедуры и функции, связанные с типом), так как этот механизм в самом общем виде легко смоделировать, создавая в записях в языке Оберон поля процедурного типа и присваивая им процедуры, соответствующие методам. Таким образом, в Обероне минимальными средствами поддерживается объектно-ориентированное программирование для упрощения процесса трансляции кода и ускорения этого процесса. Наследником Оберона стал Component Pascal – его компонентное расширение. Компонентно-ориентированное программирование (КОП) возникло как своего рода дисциплина, т.е. набор определенных ограничений, налагаемых на механизм ООП, когда стало ясно, что бесконтрольное использование ООП приводит к проблемам с надежностью больших программных комплексов. Это т.наз. проблема хрупких базовых типов; проблема может проявиться при попытке изменить реализацию типа-предка, когда может оказаться, что изменить реализацию типа-предка даже при неизменных интерфейсах его методов невозможно, не нарушив корректность функционирования типов-потомков. Можно сказать, что КОП — это такое ООП, которое подчинено требованиям безопасности "старого" структурного и модульного программирования примерно в том виде, в каком эти требования были реализованы в классической Модуле-2 (в отличие от языков типа Smalltalk, в которых ООП является основным механизмом, который применяется без ограничений). КОП можно описать примерно такой формулой: КОП = ООП + модульность (включая упрятывание информации и позднее связывание модулей, т.е. возможность подгружать необходимые модули в процессе выполнения программы, а не заранее, как это обычно делается в старых системах программирования) + безопасность (статический контроль типов переменных и автоматическое управление памятью) - наследование реализации через границы модулей. Последняя строчка означает, что в КОП запрещено наследование от типов, реализованных в других модулях; наследовать можно только абстрактным, чисто интерфейсным типам (помеченных атрибутом ABSTRACT в Компонентном Паскале). Между прочим, Оберон-2 не удовлетворяет в полной мере требованиям КОП: в нем любой тип может быть расширен. Это делает программы, написанные на нем, уязвимыми для проблемы хрупких базовых классов. Именно для устранения этой "дыры" в системе безопасности Оберона-2 и были в первую очередь предприняты модификации языка, реализованные в Компонентном Паскале. В классическом Обероне тоже можно расширять любой тип, но там нет методов, так что и проблема менее остра. Zonnon — язык программирования общего назначения, основанный на языкe Modula-2, и поддерживающий активные объекты, появившиеся в Active Oberon. В языке введена новая парадигма программирования — композиционная модель. Используется сборка мусора, содержатся синтаксические средства объектного программирования, организации параллельных вычислений, переопределения операторов и обработки исключений. В современной версии компилятора ETH в языке появилась возможность решать задачи линейной алгебры с синтаксисом похожим на matlab. Компилятор языка создан вне Microsoft и полностью интегрирован в Visual Studio совместно с другими языками платформы.NET. Язык регистро-зависимый — разница в регистре букв в идентификаторах приводит к их различию. Ключевые (зарезервированные) слова являются зарезервированными при написании либо всех букв в верхнем, либо всех букв в нижнем регистре. То есть accept и ACCEPT — ключевые слова, а вот AcCePt — просто допустимый идентификатор. Из особенностей можно отметить использование знака # в качестве символа операции «не равно» (как в Модуле-2), а также наличие операции ** — «возведение в степень», — возвращённой в строй после многолетнего забвения из языка Фортран. Язык включает набор примитивных типов — несколько числовых, в том числе беззнаковое целое, несколько вещественных, строковый тип (стандартные языковые средства рассматривают строки как немодифицируемые), символьный, логический. От типов-диапазонов отказались, но типы-перечисления сохранили и активно используют. Тип-множество (SET) сохранился, но стал менее универсальным — множества теперь могут состоять только из целых чисел в диапазоне от нуля до некоторого верхнего предела, определяемого реализацией. Примитивные типы и множества могут использоваться в программе с модификаторами размера — если в описании предмета или объекта за именем типа в фигурных скобках следует число, оно воспринимается как количество битов, которое необходимо отвести под значение. Впрочем, эта возможность (точнее, конкретные значения размера, допустимые для каждого из типов) является системно-зависимой, так что в программах, претендующих на переносимость, её применение не может быть рекомендовано. Массивы описываются так же, как в Обероне — тип-массив может иметь неограниченный размер по любому набору размерностей, при создании реального массива его размеры указываются явным образом. Индексы массива могут быть либо целыми числами (нижняя граница — всегда нуль) либо относиться к перечислимому типу. Общая структура программы, модулей, разделение модуля на модуль определений и модуль реализации, правила записи синтаксических конструкций заимствованы из Модулы-2 практически без изменений. Поддерживается «длинная» конструкция условного оператора IF-THEN-ELSIF-ELSE-END, все типы циклов, имеющиеся в Модуле: REPEAT-UNTIL, WHILE, FOR, LOOP, конструкция выбора CASE. Из Паскаля возвращены в язык стандартные примитивные операции ввода-вывода Write, WriteLn, Read, ReadLn (которые в Модуле-2 были вынесены в стандартную библиотеку). Дополнительно в язык внесены: -Средства ООП: объявление классов (используется ключевое слово object), методы (описываются целиком внутри описания класса), спецификаторы видимости для полей и методов private и public, отдельное описание ООП-интерфейсов и возможность явного указания реализации интерфейсов классом. -Свойства — псевдополя классов с полностью контролируемым доступом. -Индексаторы — возможность описания классов, экземпляры которых внешне ведут себя как массивы. -Средства обработки исключений. -Переопределение существующих операторов и объявление новых. -Средства параллельного программирования: языковыми средствами могут быть созданы параллельно исполняющиеся фрагменты программы, взаимодействие которых происходит через протоколы — специфический тип данных, задаваемый с помощью модифицированного РБНФ-описания формат сообщения, которое будет передаваться. Основным концептуальным новшеством Zonnon, по сравнению с Модулой и Обероном, стало введение активных объектов. В большинстве языков программирования объект — это просто набор данных и методов обработки, который используется программой по мере необходимости. Активные объекты, помимо этого, имеют собственное поведение, то есть с каждым активным объектом связан свой, независимый поток исполнения, который взаимодействует с другими потоками через языковые средства обмена, по описанным для них протоколам. В Zonnon появилась возможность описывать языковыми средствами активные объекты и порядок их взаимодействия, что позволяет при необходимости формировать программу в виде набора независимо работающих и взаимодействующих друг с другом активных объектов. Object Pascal — результат развития языка Турбо Паскаль, который, в свою очередь, развился из языка Паскаль. Паскаль был полностью процедурным языком, Турбо Паскаль, начиная с версии 5.5, добавил в Паскаль объектно-ориентированные свойства, а в Object Pascal — динамическую идентификацию типа данных с возможностью доступа к метаданным классов (то есть к описанию классов и их членов) в компилируемом коде, также называемом интроспекцией — данная технология получила обозначение RTTI. Так как все классы наследуют функции базового класса TObject, то любой указатель на объект можно преобразовать к нему, после чего воспользоваться методом ClassType и функцией TypeInfo, которые и обеспечат интроспекцию. Также отличительным свойством Object Pascal от С++ является то, что объекты по умолчанию располагаются в динамической памяти. Однако можно переопределить виртуальные методы NewInstance и FreeInstance класса TObject. Таким образом, абсолютно любой класс может осуществить «желание» «где хочу — там и буду лежать». Соответственно организуется и «многокучность». Object Pascal (Delphi) является результатом функционального расширения Turbo Pascal. Delphi оказал огромное влияние на создание концепции языка C# для платформы.NET. Многие его элементы и концептуальные решения вошли в состав С#. Одной из причин называют переход Андерса Хейлсберга, одного из ведущих разработчиков Дельфи, из компании Borland Ltd. в Microsoft Corp. Ниже приведен перечень свойств, характерных как для C#, так и для Java. Оба эти языка можно рассматривать как попытку усовершенствовать C++, и нужно признать, что в обоих случаях это удалось. Как можно увидеть из приведенного ниже списка, во многом C# и Java схожи, но было бы неверно отождествлять эти языки. - Исходный текст программы компилируется в промежуточный код, не зависящий от языка и платформы; этот код в дальнейшем выполняется в специальной управляемой среде. - Автоматический сбор мусора и запрет на использование указателей. В C# допускается ограниченное использование указателей в блоках кода, помечаемых как "ненадежные" (unsafe). - Отсутствие заголовочных файлов. Весь код помещается в пакеты (packages) и сборки (assemblies). Никаких проблем с порядком объявления классов в случае наличия перекрестных ссылок. -Объекты создаются с помощью ключевого слова new, выделение памяти производится из "кучи" (heap), находящейся в распоряжении среды выполнения. - Многопоточность поддерживается путем блокирования объектов - Интерфейсы, множественная реализация интерфейсов классом, однократное наследование базового класса производным. - Внутренние классы - Отсутствие концепции наследования классов с заданным уровнем доступа. - Отсутствие глобальных функций и констант, все элементы должны принадлежать классам. - Массивы и строки со встроенной длиной и проверкой границ. - Не применяются операторы «->», «::». Во всех случаях используется оператор «.». - null и boolean / bool являются ключевыми словами. - Любая величина должна быть проинициализирована до того, как будет использована. - Нельзя использовать целые числа (integers) для управления операторами if. - Блоки try могут иметь заключительное предложение finally. Для эффективной работы в среде CLR и повышения производительности труда программистов в язык C# внесено значительное количество упрощений по сравнению с языком C++. Некоторые из них основаны на следующих особенностях: -исключение отдельного заголовочного файла и препроцессора; - устранение проблем с управлением памятью за счет: 1) использования ссылок вместо указателей и 2) сборки мусора во время исполнения. Вместе с тем синтаксис C# основан на синтаксисе C++ с небольшими изменениям, которые применяются либо для предоставления новых преимуществ, либо для совместимости со средой исполнения CLR. Свойства (properties): Причина появления свойств в C# заключалась в попытке формализовать на уровне синтаксиса языка концепцию методов get / set, активно используемых программистами, особенно в инструментах класса RAD (Rapid Application Development). C# предлагает более прозрачный способ реализации свойств, что особенно очевидно для свойств, допускающих чтение и запись. Связь методов get и set в C# ста- новится врожденной, в то время как в C++ и Java она лишь поддерживается. У такого подхода есть много преимуществ. Он заставляет программистов мыслить в терминах свойств, независимо от того доступно ли свойство как для чтения, так и для записи, или оно предполагает только чтение. Если необходимо изменить название свойства, то дос- таточно будет сделать это в одном месте (а часто методы get и set оказываются разде- ленными сотнями строк кода). Комментарии также достаточно ввести в одном месте, так что они никогда не окажутся рассогласованными. Можно возразить, что предлагаемый C# синтаксис не дает реальных преимуществ, так как в случае его использования нельзя с уверенностью сказать, с чем мы имеем дело, с полем или свойством. Но практически никогда реальные классы, спроектированные на Java (и естественно на C#), не имеют общедоступных (public) полей. Поля обычно имеют ограниченный уровень доступа (private / protected) и раскрываются только через функции get / set, где C# как раз и предлагает более удобный синтаксис. Кроме того очевидно, что если класс правильно спроектирован, то пользователя должна интересовать только спецификация класса, а отнюдь не его реализация. Еще один аргумент противников использования свойств - снижение эффективности кода. Однако хороший компилятор может свести реализацию простого метода получения значения поля (get) к in-line функции, что сделает ее выполнение столь же быстрым, как и непосредственное считывание значения поля.
28*. ООП в языке программирования Smalltalk. Достоинства и недостатки этого языка в сравнениии с языком программирования C#.
Особенностью SmallTalk являются: - использование «образа системы». Он представляет собой контейнер, который хранит все объекты системы Smalltalk между сеансами работы. К этим объектам относятся исполняющиеся программы, созданные объекты, классы и т.д. - объекты обладают состоянием - объекты обмениваются информацией между собой с помощью сообщений - как и в C#, программы компилируются в байткоды и выполняются виртуальной машиной (ВМ), что позволяет выполнять их на любом оборудовании, для которого существует ВМ. - динамическая компиляция часто вызываемого метода с возможностью встраивания нескольких методов вверх и вниз по цепочке вызовов - динамическая декомпиляция с замещением методов на стеке в случае программных изменений; это необходимо для сохранения семантики языка, когда в произвольный момент времени может быть внесено изменение в структуру любого объекта. - приоритет операций отсутствует;
Тогда особенности C#, в отличии от SmallTalk: - LINQ - итераторы и индексаторы - наличие свойств - шаблоны классов - можешь наследовать только единожды от класса, и много раз от интерфейсов
Smalltalk — объектно-ориентированный язык программирования с динамической типизацией. Smalltalk использует базовые принципы ООП: -Объект - базовая единица объектно-ориентированной системы. -Объекты могут обладать состоянием. -Посылка сообщения - единственный способ обмена информацией между объектами. Объектная модель Smalltalk построена на классах, а значит: -Каждый объект относится к какому-то классу. -Функциональность объекта определяется его классом (набором его методов). -Классы организованы в иерархию. -Классы наследуют функциональность от предка (или предков). Smalltalk оказал большое влияние на развитие многих других языков, таких как: Objective-C, Actor, Java, Groovy и Ruby. Многие идеи 1980-х и 1990-х по написанию программ появились в сообществе Smalltalk. К ним можно отнести рефакторинг, шаблоны проектирования (применительно к ПО) и экстремальное программирование. Основными идеями Smalltalk являются: -Всё — объекты. Строки, целые числа, логические значения, определения классов, блоки кода, стеки, память — всё представляется в виде объектов. Выполнение программы состоит из посылок сообщений между объектами. Любое сообщение может быть послано любому объекту; объект-получатель определяет, является ли это сообщение правильным, и что надо сделать, чтобы его обработать. -Всё доступно для изменения. Если вы хотите изменить интегрированную среду разработки, вы можете сделать это в работающей системе, без остановки, перекомпиляции и перезапуска. Если вам необходима в языке новая управляющая структура, вы можете добавить её. В некоторых реализациях вы можете также изменить синтаксис языка или способ работы сборщика мусора. -Динамическая типизация — это означает, что вы не указываете типы переменных в программе, что делает язык гораздо лаконичней. (Как объяснено выше, является ли операция правильной, определяет объект-получатель, а не компилятор). -Model-view-controller (MVC) шаблон структуры пользовательского интерфейса. (В последнее время используют и другие концепции реализации пользовательского интерфейса — например, Morphic в Squeak и Pollock в VisualWorks). -Динамическая трансляция: современные коммерческие виртуальные машины компилируют байткоды в машинные коды для быстрого выполнения. Smalltalk также использует другие современные идеи: -Сборка мусора встроена в язык и незаметна разработчику. -Программы Smalltalk обычно компилируются в байткоды и выполняются виртуальной машиной (ВМ), что позволяет выполнять их на любом оборудовании, для которого существует ВМ. Одной из неожиданных особенностей Smalltalk является то, что традиционные конструкции: if-then-else, for, while, и т. д. не являются частью языка. Все они реализованы с помощью объектов. Например, решение принимается с помощью посылки сообщения ifTrue: логическому объекту, и передаёт управление фрагменту текста, если логическое значение истинно. Есть всего три конструкции: -посылка сообщения объекту; -присваивание объекта переменной; -возвращение объекта из метода; и несколько синтаксических конструкций для определения объектов-литералов и временных переменных. В Smalltalk существует четыре типа действий - посылка сообщения, присваивание, возвращение значения из метода, вызов примитива виртуальной машины. Чтобы лучше понять, как работает механизм обмена сообщениями, можно представить каждый объект как веб-сервер, отвечающий на запросы. При этом, на запросы можно просто выдавать заранее предопределённый ответ, аналог этому — выдача веб-страницы, расположенной по определённому пути; можно перенаправить запрос-сообщение другому объекту, аналог — прокси-сервер; изменить запрос по определённым правилам, аналог — техника url rewriting. Если для реакции на сообщение нет предопределённого метода, то вызывается метод #doesNotUnderstand:, так же, как веб-сервер открывает страницу с сообщением об ошибке, если задан несуществующий путь к веб-странице. Любая система Smalltalk (среда разработки, отдельная исполняемая программа и т.д.) состоит из двух частей - виртуальной машины и образа системы. Виртуальная машина содержит базовую функциональность: обработчик байт-кодов (в виде JIT-компилятора либо интерпретатора), систему управления памятью (со сборщиком мусора) и примитивы. (Примитивы - это функциональность, которую по каким-либо причинам оказалось удобнее или выгоднее реализовать не на Smalltalk, а в виртуальной машине. Обычно это функциональность самого нижнего уровня, типа сложения чисел или отрисовки точки на экране.) Образ системы (image) - это файл, хранящий все объекты системы Smalltalk между сеансами работы. К этим объектам относятся исполняющиеся программы, созданные объекты, классы и т.д. Когда система Smalltalk запущена - все действия, разумеется, выполняются в памяти компьютера. Когда же вы выходите из среды - у вас есть выбор, либо сохранять текущее состояние образа системы, либо нет. Если сохраните образ системы, то при следующем запуске вся среда будет восстановлена предельно точно - вплоть до положения окошек и позиций курсоров. Это происходит потому, что сохраняются (а потом восстанавливаются) состояния всех объектов. Образ системы является основным контейнером информации в Smalltalk - т.е. в Smalltalk не приняты текстовые файлы с исходным кодом. В принципе, их можно создавать, но работать с образом системы гораздо удобнее.
Singleton Adapter/Decorator/Wrapper/ Visitor Observer Iterator Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.021 сек.) |