Файл: История возникновения и развития языка программирования Си (С++) и Java (Достоинства и недостатки).pdf

Инкапсуляция – это объединение в одно целое данных и алгоритмы их обработки, иными словами, позволяет максимально изолировать объект, тем самым повышает качество разработки программ. В C++ этому помогают специальные ключевые слова, такие как private, protected, public позволяющее контролировать доступ из вне см. таб. 1.

Таблица 1. Доступ к свойствам классов

Проверка доступа происходит во время компиляции, попытка обращения к недоступному члену класса вызовет ошибку компиляции.

Наследование – это свойство объектов порождать своих потомков, т.е объект-потомок автоматически наследует все свойства и методы объекта-родителя. Это дает нам возможность дополнять объекты новыми полями и также заменять их. В С++ наследование от каждого класса может быть публичным, защищённым или закрытым см. таб.2.

Таблица 2. Доступность свойств объекта

По умолчанию базовый класс наследуется как закрытый.

Полиморфизм – это свойство родственных объектов решать схожие задачи по смыслу. В С++ поддерживается два вида полиморфизма: динамический полиморфизм и параметрический полиморфизм.

Параметрический полиморфизм представлен:

• Аргументами по умолчанию для функций
• Перегрузка функций: функция с одним именем может иметь разное число и разные по типу аргументы.
• Механизмом шаблонов

Динамический полиморфизм реализуется с помощью виртуальных методов и иерархии наследования. Полиморфным в C++ является тип имеющий хотя бы один виртуальный метод

1.5. Достоинства и недостатки

С++ — язык, складывающийся эволюционно. Каждый элемент С++ заимствовался из других языков отдельно и независимо от остальных элементов (ничто из предложенного С++ за всю историю его развития не было новшеством в Computer Science), что сделало язык чрезвычайно сложным, со множеством дублирующихся и взаимно противоречивых элементов, блоки которых основаны на разных формальных базах.

Критики С++ не противопоставляют ему какой-либо конкретный язык, а наоборот, утверждают, что для всякого случая применения С++ всегда существует альтернативный инструментарий, позволяющий решить ту же задачу более эффективно и качественно. В свою очередь, сторонники С++ считают некорректным сравнивать различные аспекты С++ с совершенно различными языками, так как общий набор средств и возможностей С++ существенно шире, чем в большинстве языков, с которыми проводится сравнение, и сама по себе широта возможностей, на их взгляд, является веским оправданием несовершенства каждой отдельно взятой возможности. Более того, по их мнению, высокая совместимость с Си является одной из принципиальных черт языка, и потому все недостатки С++ оправданы преимуществами, предоставляемыми этой совместимостью.

Достоинства:

• Высокая совместимость с языком Си
• Вычислительная производительность
• Поддержка различных стилей программирования: структурное, объектно-ориентированное, обобщённое программирование, функциональное программирование, порождающее метапрограммирование.
• Автоматический вызов деструкторов объектов (в порядке обратном вызову конструкторов) упрощает и повышает надёжность управления памятью и другими ресурсами (открытыми файлами, сетевыми соединениями, т. п.).
• Перегрузка операторов
• Шаблоны (дают возможность построения обобщённых контейнеров и алгоритмов для разных типов данных)
• Возможность расширения языка для поддержки парадигм, которые не поддерживаются компиляторами напрямую
• Доступность. Для С++ существует огромное количество учебной литературы, переведённой на всевозможные языки

Недостатки:

• Плохо продуманный синтаксис сужает спектр применимости языка
• Язык не содержит многих важных возможностей
• Язык содержит опасные возможности
• Производительность труда программистов на языке оказывается неоправданно низка
• Громоздкость синтаксиса
• Тяжелое наследие
• Необходимость следить за памятью

1.6. Вывод

Основываясь на исследования описанного выше, можно судить о хорошем преимуществе языка С++. Главной особенностью которого является очень большую гибкость использования, производительность. Возможность использования обектно-ориентированного программирования позволяет разрабатывать большие и сложные приложения используя популярные патерны программирования. Можно легко интегрировать с другими языками программирования. Есть конечно и недостатки это его сложный порог вхождения.

2. История и развития языка Java

2.1. История возникновения

К концу 1980-х и в начале 1990-х гг. объектно-ориентированное программиро­вание на C++ стало основной методикой программирования. И в течение некото­рого, хотя и непродолжительного периода времени казалось, что программисты наконец изобрели идеальный язык. Ведь язык C++ сочетал в себе высокую эффективность и стилистические элементы языка С наряду с объектно-ориентирован­ным подходом, и поэтому его можно было использовать для создания самых раз­ных программ. Но, как и прежде, уже вызревали факторы, которые должны были в очередной раз стимулировать развитие языков программирования. Прошло еще несколько лет, и развитие Всемирной паутины и Интернета достигло “критиче­ской массы”, что и привело к еще одной революции в программировании.

Язык Java был разработан компанией Sun Microsystems Патрик Нотон в 1995 году. Нотон, хотя и не рассчитывал на то, что кто-то обратит внимание на его письмо, все же изложил свои претензии, беспощадно раскритиковав недостатки Sun Microsystems, в частности, разрабатываемую в тот момент архитектуру ПО NeWS. К удивлению Нотона, его письмо возымело успех: оно было разослано всем ведущим инженерам Sun Microsystems, которые не замедлили откликнуться и высказать горячую поддержку своему коллеге и одобрение его взглядов на ситуацию в Sun Microsystems. Обращение вызвало одобрение и у высшего руководства компании, а именно, у Билла Джоя, основателя Sun Microsystems, и Джеймса Гослинга, начальника Нотона.

Java – это строго типизированный объектно-ориентированный язык программирования. Изначально язык назывался Oak и был предназначен для программирования бытовых устройств. В дальнейшим его переименовали в Java. Был назван в честь марки кофе Java, который в свою очередь получил названия в честь острова Ява.

В результате работы проекта мир увидел принципиально новое устройство, карманный персональный компьютер Star7, который опередил своё время более чем на 10 лет, но из-за большой стоимости в 50 долларов не смог произвести переворот в мире технологии и был забыт.

С середины 1990-х годов язык стал широко использоваться для написания клиентских приложений и серверного программного обеспечения. Тогда же определённое распространение получила технология Java-апплетов — графических Java-приложений, встраиваемых в веб-страницы; с развитием возможностей динамических веб-страниц в 2000-е годы технология стала применяться редко.

2.2. Развитие и стандарты языка

Языка Java начал свое развитие с 1996 года. Вышла первая версия JDK (Java Development Kit) 1.0 созданный компанией Oracle Corporation. JDK – это бесплатно распространяемый стандарт библиотек классов написанных на языке Java включающий в себя компилятор javac. Далее в феврале 1997 года, вышло более значимое дополнение JDK 1.1, включающее в себя:

• обширное изменение событий библиотеки AWT в язык добавлены внутренние классы
• JavaBeans (классы в языке Java, написанные по определённым правилам. Они используются для объединения нескольких объектов в один для удобной передачи данных)
• JDBC (соединение с базами данных) — платформенно-независимый промышленный стандарт взаимодействия Java-приложений с различными СУБД
• RMI (программный интерфейс вызова удаленных методов)
• ограниченная рефлексия (модификация во время выполнения невозможна, есть только наблюдение собственной структуры)

8 декабря 1998 Oracle выпустила JDK 1.2 под кодовым названием Playground. Следующей базовой версией Java стала версия Java 2, символизировавшая собой второе поколение. Первой версии Java 2 был присвоен номер 1.2. С появлением версии 2, SUN Microsystems стала выпускать Java в виде пакета J2SE (Java 2 Platform Standard Edition — Стандартная версия платформы Java 2) и теперь номера версий указываются применительно к этому продукту.

Java 2, или Java 2.0 — дальнейшее развитие и усовершенствование спецификации исходного стандарта языка и платформы Java, на который теперь принято ссылаться как на Java 1.0. В настоящее время спецификация платформы Java 2 продолжает интенсивно развиваться и обогащаться, пополняясь новыми возможностями, особенно из-за конкуренции с платформой .Net, перенявшей у Java ряд ключевых особенностей.

• Основными усовершенствованиями Java 2 по сравнению с Java 1.0 являются:
• Swing включен в спецификацию платформы Java 2
• Коллекции
• Policy файлы
• Цифровые сертификаты пользователя
• Библиотека Accessibility
• Java 2D
• Поддержка технологии drag-and-drop
• Полная поддержка Unicode, включая поддержку ввода на японском, китайском и корейском языках
• Поддержка воспроизведения аудиофайлов нескольких популярных форматов
• Полная поддержка технологии CORBA
• Включение в JDK для Java 2 JIT-компилятора, улучшенная производительность
• Усовершенствования инструментальных средств JDK, включая поддержку профилирования Java-программ

30 сентября 2004 была выпущена еще одно спецификация JDK 5.0 с кодовым названием Tiger. C этой версии изменена официальная индексация, вместо Java 1.5 правильнее называть Java 5.0. Внутренняя же индексация Sun осталась прежней — 1.x. Минорные изменения теперь включаются без изменения индексации, для этого используется слово «Update» или буква «u», например, Java Development Kit 5.0 Update 22. Предполагается, что в обновления могут входить как исправления ошибок, так и небольшие добавления в API, JVM.

В данной версии разработчики внесли в язык целый ряд принципиальных дополнений:

• Перечислимые типы (англ. enum). Ранее отсутствовавшие в Java типы оформлены по аналогии с C++, но при этом имеют ряд дополнительных возможностей
  • Перечислимый тип является полноценным классом Java, то есть может иметь конструктор, поля, методы, в том числе скрытые и абстрактные.
  • Перечисление может реализовывать интерфейсы.
  • Для перечислений имеются встроенные методы, дающие возможность получения значений типа по имени, символьных значений, соответствующих именам, преобразования между номером и значением, проверки типа на то, что он является перечислимым.
• Аннотации — возможность добавления в текст программы метаданных, непосредственно не влияющих на выполнение кода, но допускающих использование для получения различных сведений о коде и его исполнении. Одновременно выпущен инструментарий для использования аннотированного кода. Одно из применений аннотаций — упрощение создания тестовых модулей для Java-кода.
• Средства обобщённого программирования (англ. generics) — механизм, аналогичный средствам языков Ada и Eiffel (позже также появились и в C#, принципиально отличаются от шаблонов C++), дающий возможность создавать классы и методы с полями и параметрами произвольного объектного типа. С использованием данного механизма реализованы новые версии коллекций стандартной библиотеки Java.
• Методы с неопределённым числом параметров.
• Autoboxing/Unboxing — автоматическое преобразование между скалярными типами Java и соответствующими типами-обёртками (например, между int — Integer). Наличие такой возможности сокращает код, поскольку исключает необходимость выполнения явных преобразований типов в очевидных случаях.
• Разрешён импорт статических полей и методов.
• В язык введён цикл по коллекции объектов (итератор, англ. foreach).
• Было введено использование Javadoc-комментариев, которые используются для автоматического оформления документации по комментариям в исходном коде.

Глобальный релиз состоялся 11 декабря 2006 года, кодовое имя Mustang. Изменена официальная индексация — вместо ожидаемой 6.0 версия значится как 6. Минорные изменения, как и в Java 5.0, вносятся в обычные обновления версии, например, Java Standard Edition Development Kit 6 Update 27. Внесены следующие изменения:

• Коллекции — добавлены интерфейсы для организации очереди, работающей с двух сторон коллекции; организовывающие поиск по ближайшему соответствию; блокирующие себя во время ожидания элемента. Организованы новые классы, реализующие перечисленные интерфейсы.
• Добавлена поддержка японского императорского календаря (наряду с уже существующими григорианским и буддийским календарями).
• Доступны классы-потоки для чтения и передачи сжатых данных, с возможностью передачи их по сети. Сняты ограничения на количество файлов в архиве (ранее 64 Кб), длину названия файла (ранее 256 символов) и количество одновременно открытых файлов (ранее 2000 шт).
• Организована система управления кэшем и добавлена поддержка параметра «no-cache» в HTTP-запросе.
• JConsole, графический мониторинг JVM, стала официально поддерживаемой утилитой.
• Java HTTP Server, позволяет создать полноценный HTTP-сервер, с минимально необходимыми функциональными свойствами.
• Повысилась скорость вычислений на 70 %, скорость операций ввода-вывода возросла в два раза.
• Swing — улучшена работоспособность OpenGL и DirectX; обработка текста на LCD; добавлен GifWriter, для работы с файлами формата GIF.
• Исправлено большое количество ошибок.