 |
Объектно-ориентированные языки программирования
|
|
|
|
В данной части будут рассмотрены 3 языка: C++, Java, Delphi.
2.1 C++
C++ — компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения. Поддерживая разные парадигмы программирования, сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков. В сравнении с его предшественником — языком Си, — наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования. Название «C++» происходит от языка C (Си), в котором унарный оператор ++ обозначает инкремент переменной.
Являясь одним из самых популярных языков программирования, C++ широко используется для разработки программного обеспечения. Область его применения включает операционные системы, прикладные программы, драйверы устройств, приложения для встраиваемых систем, высокопроизводительные серверы, а также развлекательные приложения, например, видеоигры. Существует несколько реализаций языка, как бесплатных, так и коммерческих. Их производят GNU Project, Microsoft, Intel иEmbarcadero (Borland). C++ оказал огромное влияние на другие языки программирования, в первую очередь на C# и Java.
При создании C++ стремились сохранить совместимость с языком C. Большинство программ на C будут исправно работать и с компилятором C++. C++ имеет синтаксис, основанный на синтаксисе C.
В книге «Дизайн и эволюция C++» Бьёрн Страуструп описывает принципы, которых он придерживался при проектировании C++. Эти принципы объясняют, почему C++ именно такой, какой он есть. Некоторые из них:
§ Получить универсальный язык со статическими типами данных, эффективностью и переносимостью языка Си.
§ Непосредственно и всесторонне поддерживать множество стилей программирования, в том числе процедурное программирование, абстракцию данных, объектно-ориентированное программирование и обобщённое программирование.
|
|
|
§ Дать программисту свободу выбора, даже если это даст ему возможность выбирать неправильно.
§ Максимально сохранить совместимость с Си, тем самым делая возможным лёгкий переход от программирования на Си.
§ Избежать разночтений между Си и C++: любая конструкция, которая допустима в обоих этих языках, должна в каждом из них обозначать одно и то же и приводить к одному и тому же поведению программы.
§ Избегать особенностей, которые зависят от платформы или не являются универсальными.
§ Никакое языковое средство не должно приводить к снижению производительности программ, не использующих его.
§ Не требовать слишком усложнённой среды программирования.
Java
Java — объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems. Приложения Java обычно компилируются в специальный байт-код, поэтому они могут работать на любой виртуальной Java-машине (JVM) независимо от компьютерной архитектуры. Дата официального выпуска — 23 мая 1995 года.
Программы на Java транслируются в байт-код, выполняемый виртуальной машиной Java (JVM) — программой, обрабатывающей байтовый код и передающей инструкции оборудованию как интерпретатор, но с тем отличием, что байтовый код, в отличие от текста, обрабатывается значительно быстрее.
Достоинство подобного способа выполнения программ — в полной независимости байт-кода от операционной системы и оборудования, что позволяет выполнять Java-приложения на любом устройстве, для которого существует соответствующая виртуальная машина. Другой важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности благодаря тому, что исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной. Любые операции, которые превышают установленные полномочия программы (например, попытка несанкционированного доступа к данным или соединения с другим компьютером) вызывают немедленное прерывание.
|
|
|
Часто к недостаткам концепции виртуальной машины относят то, что исполнение байт-кода виртуальной машиной может снижать производительность программ и алгоритмов, реализованных на языке Java. Данное утверждение было справедливо для первых версий виртуальной машины Java, однако в последнее время оно практически потеряло актуальность. Этому способствовал ряд усовершенствований:
§ применение технологии трансляции байт-кода в машинный код непосредственно во время работы программы (JIT-технология) с возможностью сохранения версий класса в машинном коде,
§ широкое использование платформенно-ориентированного кода (native-код) в стандартных библиотеках,
§ аппаратные средства, обеспечивающие ускоренную обработку байт-кода (например, технология Jazelle, поддерживаемая некоторыми процессорами фирмы ARM).
По данным сайта shootout.alioth.debian.org, для семи разных задач время выполнения на Java составляет в среднем в полтора-два раза больше, чем для C/C++, в некоторых случаях Java быстрее, а в отдельных случаях в 7 раз медленнее. С другой стороны, для большинства из них потребление памяти Java-машиной было в 10-30 раз больше, чем программой на C/C++.
Идеи, заложенные в концепцию и различные реализации среды виртуальной машины Java, вдохновили множество энтузиастов на расширение перечня языков, которые могли бы быть использованы для создания программ, исполняемых на виртуальной машине. Эти идеи нашли также выражение в спецификации общеязыковой инфраструктуры CLI, заложенной в основу платформы.NET компанией Microsoft.
Внутри Java существуют несколько основных семейств технологий:
§ J2EE или Java EE (начиная с v1.5) — Java Enterprise Edition, для создания программного обеспечения уровня предприятия;
§ 
J2SE или Java SE (начиная с v1.5) — Java Standard Edition, для создания пользовательских приложений, в первую очередь — для настольных систем;
§ J2ME, Java ME или Java Micro Edition, для использования в устройствах, ограниченных по вычислительной мощности, в том числе мобильных телефонах, КПК, встроенных системах;
§ Java Card для использования в устройствах без собственного человеко-машинного интерфейса, например в смарт-картах.
|
|
|
Самыми популярными считаются серверные технологии семейства J2EE.
Последним релизом является версия 1.6, в которой было произведено улучшение системы безопасности, улучшение поддержки XML, а также добавлена поддержка скриптового языка JavaScript на основе механизма Mozilla Rhino, улучшена интеграция с рабочим столом, добавлены некоторые новые возможности в создании графических интерфейсов.
Компанией Microsoft была разработана собственная реализация JVM (MSJVM), включавшаяся в состав различных операционных систем, начиная с Windows 98 (также входила в Internet Explorer от версии 3 и выше, что позволяло использовать MSJVM в ОС Windows 95 и Windows NT 4 после установки IE3+ на данные ОС).
MSJVM имела существенные отличия от Sun Java, во многом ломающие основополагающую концепцию переносимости программ между разными платформами:
§ отсутствие поддержки программного интерфейса вызова удаленных методов (RMI);
§ отсутствие поддержки технологии JNI;
§ наличие нестандартных расширений, таких как средства интеграции Java и DCOM, работающих только на платформе Windows;
§ JIT-компилятор.
Тесная интеграция Java с DCOM и Win32 ломала многоплатформенную суть языка и являлась усилием Microsoft по поглощению технологии (см. Критика Microsoft). Впоследствии это явилось поводом для судебных исков со стороны Sun Microsystems к Microsoft. Суд принял сторону компании Sun Microsystems. В конечном счёте между двумя компаниями была достигнута договорённость о возможности продления срока официальной поддержки пользователей нестандартной Microsoft JVM до конца 2007 года, но не более.
В 2005 году компанией Microsoft для платформы.NET был представлен Java-подобный язык J#, не соответствующий официальной спецификации языка Java и исключённый впоследствии из стандартного инструментария разработчика Microsoft Visual Studio, начиная с Visual Studio 2008.
Delphi
Delphi — язык программирования, который используется в одноимённой среде разработки. Сначала язык назывался Object Pascal. Начиная со среды разработки Delphi 7.0, в официальных документах Borland стала использовать название Delphi для обозначения языка Object Pascal.
|
|
|
Изначально среда разработки была предназначена исключительно для разработки приложений Microsoft Windows, затем был реализован также для платформ Linux(как Kylix), однако после выпуска в 2002 году Kylix 3 его разработка была прекращена, и, вскоре после этого, было объявлено о поддержке Microsoft.NET. При этом высказывались предположения, что эти два факта взаимосвязаны.
Реализация среды разработки проектом Lazarus (Free Pascal, компиляция в режиме совместимости с Delphi) позволяет использовать его для создания приложений на Delphi для таких платформ, как Linux, Mac OS X и Windows CE.
Также предпринимались попытки использования языка в проектах GNU и написания компилятора для GCC.http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D0%BA%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D1%8F:%D0%A1%D1%81%D1%8B%D0%BB%D0%BA%D0%B8_%D0%BD%D0%B0_%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8
Delphi — 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) являются 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.
§ Версия 1 была предназначена для разработки под 16-разрядную платформу Win16;
§ Версии со второй компилируют программы под 32-разрядную платформу Win32;
§ Вместе с 6-й версией Delphi вышла совместимая с ним по языку и библиотекам среда Kylix, предназначенная для компиляции программ под операционную систему Linux;
§ Версия 8 способна генерировать байт-код исключительно для платформы.NET. Это первая среда, ориентированная на разработку мультиязычных приложений (лишь для платформы.NET);
|
|
|
§ Последующие версии (обозначаемые годами выхода, а не порядковыми номерами, как это было ранее) могут создавать как приложения Win32, так и байт-код для платформы.NET.
Delphi for.NET — среда разработки Delphi, а также язык Delphi (Object Pascal), ориентированные на разработку приложений для.NET.
Первая версия полноценной среды разработки Delphi для.NET — Delphi 8. Она позволяла писать приложения только для.NET.
В настоящее время, в Delphi 2006, можно писать приложения для.NET, используя стандартную библиотеку классов.NET, VCL для.NET. Среда также позволяет создавать.NET-приложения на C# и Win32-приложения на C++. Delphi 2006 содержит функции для написания обычных приложений с использованием библиотек VCL и CLX.
Delphi 2006 поддерживает технологию MDA с помощью ECO (Enterprise Core Objects) версии 3.0.
В марте 2006 года компания Borland приняла решение о прекращении дальнейшего совершенствования интегрированных сред разработки JBuilder, Delphi и C++ Builder по причине убыточности этого направления. Планировалась продажа IDE-сектора компании. Группа сторонников свободного программного обеспечения организовала сбор средств для покупки у Borland прав на среду разработки и компилятор.
Однако в ноябре того же года было принято решение отказаться от продажи IDE бизнеса. Тем не менее, разработкой IDE продуктов теперь будет заниматься новая компания — CodeGear, которая будет финансово полностью подконтрольна Borland.
В августе 2006 года Borland выпустил облегченные версию RAD Studio под именем Turbo: Turbo Delphi (для Win32 и.NET), Turbo C#, Turbo C++.
В марте 2008 года было объявлено о прекращении развития этой линейки продуктов.
В марте 2007 года CodeGear порадовала пользователей обновленной линейкой продуктов Delphi 2007 for Win32 и выходом совершенно нового продукта Delphi 2007 for PHP.
В июне 2007 года CodeGear представила свои планы на будущее, то есть опубликовала так называемый roadmap.
25 августа 2008 года компания Embarcadero, новый хозяин CodeGear, опубликовала пресс-релиз на Delphi for Win32 2009.[7] Версия принесла множество нововведений в язык, как то:
§ По умолчанию полная поддержка Юникода во всех частях языка, VCL и RTL; замена обращений ко всем функциям Windows API на юникодные аналоги (то есть MessageBox вызывает MessageBoxW, а не MessageBoxA).
§ Обобщённые типы, они же generics.
§ Анонимные методы.
§ Новая директива компилятора $POINTERMATH [ON|OFF].
§ Функция Exit теперь может принимать параметры в соответствии с типом функции.
В языке Object Pascal классы — это специальные типы данных, используемые для описания объектов. Соответственно объект, имеющий тип какого-либо класса, является экземпляром (instance) этого класса или переменной этого типа.
Класс представляет собой особый тип записи, имеющий в своем составе такие элементы (члены, member), как поля, свойства и методы. Поля класса аналогичны полям записи и служат для хранения информации об объекте. Методами называются процедуры и функции, предназначенные для обработки полей. Свойства занимают промежуточное положение между полями и методами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Ведущие продавцы ПО для персоналок являются активными пользователями объектно-ориентированных языков и средств. Microsoft считается создателем объектно-ориентированных иерархий классов для Word и Excel.
Позиция Microsoft стала ясна после нескольких публикаций и интервью. Компания поддержала объектно-ориентированные расширения существующих языков, включая Basic. Bill Gates также поразил всех заявлением о том, что он не видит будущего за введением новых объектно-ориентированных языков после 1988 г., но ОС будущего должны иметь объектно-ориентированную поддержку: "Вы не поднимите всю глубину прикладных задач, работая только с ними, до тех пор, пока мы не сделаем это внутри ОС" [Byte, 1988]. Это будет достигнуто дополнительными возможностями OS/2.
Практически все объектно-ориентированные языки программирования являются развивающимися языками, их стандарты регулярно уточняются и расширяются. Следствием этого развития являются неизбежные различия во входных языках компиляторов различных систем программирования. Наиболее распространенными в настоящее время являются системы программирования Microsoft C++, Microsoft Visual C++ и системы программирования фирмы Borland International.
Список литературы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А. Г. Иванов «Объектно-ориентированные системы: Состояние и перспективы», Москва 1992 г.
2. Подбельский В.В. Язык С++. – М.:Финансы и статистика, 1996.
3. http://ru.wikipedia.org
|
|
|
|
