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程序(2008-01-20 18:53:00)

摘要:  计算机程序或者软件程序(通常简称程序)是指一组指示计算机每一步动作的指令,通常用某种程序设计语言编写,运行于某种目标体系结构上。打个比方,一个程序就像一个用汉语(程序设计语言)写下的红烧肉菜谱(程序),用于指导懂汉语的人(体系结构)来做这个菜。 通常,计算机程序要经过编译和链接而成为一种人们不易理解而计算机理解的格式,然后运行。未经编译就可运行的程序通常称之为脚本程序。 程序的运行       为了一个程序运行,计算机加载程序代码,可能还要加载数据,从而初始化成一个开始状态,然后调用某种启动机制。在最低层上,这些是由一个引导序列开始的。       在大多数计算机中,操作系统例如Windows等,加载并且执行很多程序。在这种情况下,一个计算机程序是指一个单独的可执行的映射,而不是当前在这个计算机上运行的全部程序。 冯诺依曼体系结构       在一台基于最常见的冯诺依曼体系结构(又称Harvard Architecture)的计算机上,程序从某种外部设备,通常是硬盘,被加载到计算机里。 如果计算机选择冯诺依曼体系结构,那么程序就被加载入内存。 指令序列顺序执行,直到一条跳转或转移指令被执行,或者一个中断出现。所有这些指令都会改变指令寄存器的内容。       基于这种体系计算机如果没有程序的支持将无法工作。一个计算机程序是一系列指令的集合。       程序里的指令都是基于机器语言;程序通常首先用一种计算机程序设计语言编写,然后用编译程序或者解释执行程序翻译成机器语言。 有时,程序也可以用汇编语言编写,汇编语言实质就是表示机器语言的一组记号-在这种情况下,用于翻译的程序叫做汇编程序(Assembler)。 程序和数据       程序已经被定义了。如何定义数据呢?数据可以被定义为被程序处理的信息。当我们考虑到整个计算机系统时,有时程序和数据的区别就不是那么明显了。中央处理器有时有一组微指令控制硬件,数据可以是一个有待执行的程序(参见脚本编......

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计算机(2008-01-20 18:49:00)

摘要:      计算机(Computer,电脑)是一种能接收和存储信息,并按照存储在其内部的程序(这些程序是人们意志的体现)对输入的信息进行加工、处理,然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。 一、 电子计算机的诞生 1、世界上第一台计算机ENIAC,1946年2月在美国诞生,它不具备现代计算机的主要原理特征--存储程序和程序控制。2、世界上第一台按存储程序功能设计的计算机EDVAC,美国1946年开始设计,1950年研制完成。3、世界上第一台实现存储程序功能的计算机EDSAC,英国1947开始设计,1949年5月投入运行。 二、 计算机的发展 电子计算机的发展按电子逻辑器件可划分为4个阶段:1、第一代计算机(从ENIAC问世~20世纪50年代初期),电子管时代,用光屏管或汞延时电路作存储器,输入输出采用穿孔纸带或卡片。软件处于初始阶段,没有系统软件,语言只有机器语言或汇编语言。应用以科学计算为主。2、第二代计算机(20世纪50年代中期~20世纪60年代中期),晶体管时代,用磁芯和磁鼓做存储器,产生了高级程序设计语言和批量处理系统。应用领域扩大至数据处理和事务处理,并逐渐用于工业控制。3、第三代计算机(20世纪60年代中期~20世纪70年代初期),中小规模集成电路时代,主存储器开始采用半导体存储器,外存储器有磁盘和磁带,有了操作系统和标准化的程序设计语言和人机会话式的Basic语言。不仅应用于科学计算,还应用于企业管理、自动控制、辅助设计和辅助制造等领域。4、第四代计算机(20世纪70年代中期至今),大规模超大规模集成电路时代,计算机的应用涉及各个领域如办公自动化、数据库管理、图像识别、语音识别、专家系统,并且进入了家庭。 三、 计算机分类 计算机可按用途、规模或处理对象等多方面进行划分。1、按用途划分(1)通用机:适用解决多种一般问题,该类计算机使用领域广泛、通用性较强,在科学计算、数据处理和过程控制等多种用途中都能适应。(2)专用机:用于解决某个特定方面的问题,配有为解决某问题的软件和硬件,如在生产过程自动化控制、工业智能仪表等专门应用。2、按规模划分(1)巨型计算机:应用于国防尖端技术和现代科学计算中。巨型机的运算速度可达每秒百万亿次,研制巨型机是衡量一个国家经济实力和科学水平的重要标志。(2)大/中......

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软件的概念(2008-01-20 18:44:00)

摘要:   计算机软件(Computer Software,也称软件,软体)是指计算机系统中的程序及其文档。程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述;文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。程序必须装入机器内部才能工作,文档一般是给人看的,不一定装入机器。      软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机进行交流。软件是计算机系统设计的重要依据。为了方便用户,为了使计算机系统具有较高的总体效用,在设计计算机系统时,必须通盘考虑软件与硬件的结合,以及用户的要求和软件的要求。      软件(中国大陆及香港用语,台湾作软体)是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。一般来讲软件被划分为系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能,但是并不针对某一特定应用领域。而应用软件则恰好相反,不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。      软件并不只是包括可以在计算机上运行的程序,与这些程序相关的文件一般也被认为是软件的一部分。简单的说软件就是程序加文档的集合体。      软件被应用于世界的各个领域,对人们的生活和工作都产生了深远的影响。      软件的正确含义应该是:      (1)运行时,能够提供所要求功能和性能的指令或计算机程序集合。     (2)程序能够满意地处理信息的数据结构。     (3)描述程序功能需求以及程序如何操作和使用所要求的文档。      软件具有与硬件不同的特点:             (1)表现形式不同     硬件有形,有色,有味,看得见,摸得着,闻得到。而软件无形,无色,无味,看不见,摸不着,闻不到。软件大多存在人们的脑袋......

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中间件(2008-01-20 18:41:00)

摘要:中间件(middleware)是一种独立的系统软件或服务程序,分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源,中间件位于客户机服务器的操作系统之上,管理计算资源和网络通信。中间件(middleware)是基础软件的一大类,属于可复用软件的范畴。顾名思义,中间件处于操作系统软件与用户的应用软件的中间。中间件在操作系统、网络和数据库之上,应用软件的下层,总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境,帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。       在中间件产生以前,应用软件直接使用操作系统、网络协议和数据库等开发,这些都是计算机最底层的东西,越底层越复杂,开发者不得不面临许多很棘手的问题,如操作系统的多样性,繁杂的网络程序设计、管理,复杂多变的网络环境,数据分散处理带来的不一致性问题、性能和效率、安全,等等。这些与用户的业务没有直接关系,但又必须解决,耗费了大量有限的时间和精力。于是,有人提出能不能将应用软件所要面临的共性问题进行提炼、抽象,在操作系统之上再形成一个可复用的部分,供成千上万的应用软件重复使用。这一技术思想最终构成了中间件这类的软件。       为解决分布异构问题,人们提出了中间件(middleware)的概念。中间件是位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务,如图1所示,这些服务具有标准的程序接口和协议。针对不同的操作系统和硬件平台,它们可以有符合接口和协议规范的多种实现。                                                       &......

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java中的引用与简单的类型(2008-01-20 18:24:00)

摘要:JAVA中除了8种基本类型外,其它的类型是引用类型,像STRING,数组,文件流等。引用变量在JAVA中是一个存储对象在内存中的地址的变量。所以字符串内容的比较不是直接用等号,而是用字符串的方法equeals()来比较内容的。 1. 简单类型是按值传递的  Java 方法的参数是简单类型的时候,是按值传递的 (pass by value)。这一点我们可以通过一个简单的例子来说明: /* 例 1 *//** * @(#) Test.java * @author fancy */public class Test { public static void test(boolean test) { test = ! test; System.out.println("In test(boolean) : test = " + test); } public static void main(String[] args) { boolean test = true; System.out.println("Before test(boolean) : test = " + test); test(test); System.out.println("After test(boolean) : test = " + test); }}   运行结果: Before test(boolean) : test = trueIn test(boolean) : test = falseAfter test(boolean) : test = true   不难看出,虽然在 test(boolean) 方法中改变了传进来的参数的值,但对这个参数源变量本身并没有影响,即对 main(String[]) 方法里的 test 变量没有影响。那说明,参数类型是简单类型的时候,是按值传递的。以参数形式传递简单类型的变量时,实际上是将参数的值作了一个拷贝传进方法函数的,那么在方法函数里再怎么改变其值,其结果都是只改变了拷贝的值,而不是源值。 2. 什么是引用   Java 是传值还是传引用,问题主要出在对象的传递上,因为 Java 中简单类型没有引用。既然争论中提到了引用......

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对Java程序多态性支持的改进(2008-01-18 23:48:00)

摘要:多态性(polymorphism)是面向对象编程的属性,它允许多个方法使用同一个接口。Java从多个方面支持多态性,其中两个方面最为突出。第一个是每个方法(标记为 final的方法除外)都可以被子类重写;第二个是设立interface关键字。下面将给出这两方面的详细介绍。   由于超类中的方法可以在派生类中重写,因此创建类的层次结构非常简单。在类的层次结构中,每个子类都将它的超类特化(specialization)。大家知道,超类的一个引用可以引用它的任何一个子类,而且通过超类的引用调用某子类对象的一个方法时,会自动执行由该子类重写后的版本。因此,可以用超类来定义对象的形式并提供对象的默认实现,而子类根据这种默认实现进行修改,以更好地适应具体情况的要求。因此,在超类中定义的一个接口可以作为多个不同实现的基础。   当然,Java进一步采取了“一个接口,多个方法”的概念。它定义了interface关键字,这样就可以将类的方法和类的实现完全分离。尽管接口是抽象的,但是仍然可以声明接口类型的引用。这个概念非常重要,因为它可以改进多态性的应用。只要某个类实现一个接口,并且该接口提供了某种功能,那么任何需要这种功能的代码都可以使用这个类的对象。例如,假设某个接口的名称为MyIF,考虑下面的方法:   void myMeth(MyIF ob) {   // ...   }   任何实现了MyIF接口的对象都可以传递给myMeth()方法。该对象的其他功能无需考虑。myMeth()方法可以对任何实现了MyIF接口的对象进行操作。......

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动态调用动态语言之Java脚本API(3)(2008-01-18 23:45:00)

摘要:通过脚本代码调用 Java 方法  清单 3 和 清单 4 中的示例展示了 Java 代码如何调用脚本语言中定义的函数或方法。您可能会问:脚本语言中编写的代码是否可以反过来对 Java 对象调用方法呢?答案是可以。清单 5 中的 invokeJavaFromScriptFunction() 方法显示了如何使脚本引擎能够访问 Java 对象,以及脚本代码如何才能对这些 Java 对象调用方法。明确的说,invokeJavaFromScriptFunction() 方法使用脚本引擎的 put() 方法将 HelloScriptingWorld 类的实例本身提供给引擎。当引擎拥有 Java 对象的访问权之后(使用 put() 调用所提供的名称),eval() 方法脚本中的脚本代码将使用该对象。   清单 5. invokeJavaFromScriptFunction 和 getHelloReply 方法 private static void invokeJavaFromScriptFunction(ScriptEngine engine)throws ScriptException{engine.put("helloScriptingWorld", new HelloScriptingWorld());engine.eval("println('Invoking getHelloReply method from JavaScript...');" +"var msg = helloScriptingWorld.getHelloReply(vJavaScript');" +"println('Java returned: ' + msg)");}/** Method invoked from the above script to return a string. */public String getHelloReply(String name) {return "Java method getHelloReply says, 'Hello, " + name + "'";}  清单 5 中的 eval() 方法调用中所包含的 JavaScript 代码使用脚本引擎的 put() 方法调用所提供的变量名称 helloScriptingWorld 访问并使......

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动态调用动态语言之Java脚本API(2)(2008-01-18 23:42:00)

摘要:ScriptEngine 接口  如前所述,代码将使用 ScriptEngine 实例执行脚本。脚本引擎充当脚本代码和最后执行代码的底层语言解释器或编译器之间的中间程序。这样,我们就不需要了解各个解释器使用哪些类来执行脚本。比如说,JRuby 脚本引擎可以将代码传递给 JRuby 的 org.jruby.Ruby 类的一个实例,首先将脚本编译成中间形式,然后再调用它计算脚本并处理返回值。脚本引擎实现隐藏了一些细节,包括解释器如何与 Java 代码共享类定义、应用程序对象和输入/输出流。   图 1 显示了应用程序、Java 脚本 API 和 ScriptEngine 实现、脚本语言解释器之间的总体关系。我们可以看到,应用程序只依赖于脚本 API,它提供了 ScriptEngineManager 类和 ScriptEngine 接口。ScriptEngine 实现组件处理使用特定脚本语言解释器的细节。  图 1:脚本 API 组件关系  您可能会问:如何才能获取脚本引擎实现和语言解释器所需的 JAR 文件呢?最好的方法是在 java.net 上托管的开源 Scripting 项目中查找脚本引擎实现(请参阅 参考资料)。您可以在 java.net 上找到许多语言的脚本引擎实现和其他网站的链接。Scripting 项目还提供了各种链接,通过这些链接可以下载受支持的脚本语言的解释器。   在 清单 1 中,main() 方法将 ScriptEngine 传递给各个方法用于计算该方法的 JavaScript 代码。第一个方法如清单 2 所示。invokeHelloScript() 方法调用脚本引擎的 eval 方法计算和执行 JavaScript 代码中的特定字符串。ScriptEngine 接口定义了 6 个重载的 eval() 方法,用于将接收的脚本当作字符串或 java.io.Reader 对象计算,java.io.Reader 对象一般用于从外部源(例如文件)读取脚本。   清单 2. invokeHelloScript 方法 private static void invokeHelloScript(ScriptEngine jsEngine) throws ScriptException {jsEngine.eval("......

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动态调用动态语言之Java脚本API(1)(2008-01-18 23:40:00)

摘要:我们不需要将动态语言编译为 Java字节码就可以在 Java 应用程序中使用它们。使用 Java Platform, Standard Edition 6 (Java SE)中添加的脚本包(并且向后兼容 Java SE 5),Java 代码可以在运行时以一种简单的、统一的方式调用多种动态语言。本系列文章共分两个部分,第 1 部分将介绍 Java 脚本 API 的各种特性。文章将使用一个简单的 Hello World 应用程序展示 Java 代码如何执行脚本代码以及脚本如何反过来执行 Java 代码。第 2 部分将深入研究 Java 脚本 API 的强大功能。   Java 开发人员清楚 Java 并不是在任何情况下都是最佳的语言。今年,1.0 版本的 JRuby 和 Groovy 的发行引领了一场热潮,促使人们纷纷在自己的 Java 应用程序中添加动态语言。Groovy、JRuby、Rhino、Jython 和一些其他的开源项目使在所谓的脚本语言中编写代码并在 JVM 中运行成为了可能(请参阅 参考资料)。通常,在 Java 代码中集成这些语言需要对各种解释器所特有的 API 和特性有所了解。   Java SE 6 中添加的 javax.script 包使集成动态语言更加容易。通过使用一小组接口和具体类,这个包使我们能够简单地调用多种脚本语言。但是,Java 脚本 API 的功能不只是在应用程序中编写脚本;这个脚本包使我们能够在运行时读取和调用外部脚本,这意味着我们可以动态地修改这些脚本从而更改运行应用程序的行为。   Java 脚本 API  脚本与动态的对比  术语脚本 通常表示在解释器 shell 中运行的语言,它们往往没有单独的编译步骤。术语动态 通常表示等到运行时判断变量类型或对象行为的语言,往往具有闭包和连续特性。一些通用的编程语言同时具有这两种特性。此处首选脚本语言 是因为本文的着重点是 Java 脚本 API,而不是因为提及的语言缺少动态特性。  2006 年 10 月,Java 语言添加了脚本包,从而提供了一种统一的方式将脚本语言集成到 Java 应用程序中去。对于语言开发人员,他们可以使用这个包编写粘连代码(glue code),从而使人们能够在 Java 应用程序中调用他们的语言。对于 Java 开发人员,脚本包提供了一组类和接口,允许使用一......

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Java编程技术中汉字问题的分析及解决(2008-01-18 23:29:00)

摘要:在基于 java语言的编程中,我们经常碰到汉字的处理及显示的问题。一大堆看不懂的乱码肯定不是我们愿意看到的显示效果,怎样才能够让那些汉字正确显示呢?Java语言默认的编码方式是UNICODE,而我们中国人通常使用的文件和数据库都是基于GB2312或者BIG5等方式编码的,怎样才能够恰当地选择汉字编码方式并正确地处理汉字的编码呢?本文将从汉字编码的常识入手,结合Java编程实例,分析以上两个问题并提出解决它们的方案。   现在 Java 编程语言已经广泛应用于互联网世界,早在 Sun 公司开发 Java 语言的时候,就已经考虑到对非英文字符的支持了。Sun 公司公布的 Java 运行环境(JRE)本身就分英文版和国际版,但只有国际版才支持非英文字符。不过在 Java 编程语言的应用中,对中文字符的支持并非如同 Java Soft 的标准规范中所宣称的那样完美,因为中文字符集不只一个,而且不同的操作系统对中文字符的支持也不尽相同,所以会有许多和汉字编码处理有关的问题在我们进行应用开发中困扰着我们。有很多关于这些问题的解答,但都比较琐碎,并不能够满足大家迫切解决问题的愿望,关于 Java 中文问题的系统研究并不多,本文从汉字编码常识出发,分析 Java 中文问题,希望对大家解决这个问题有所帮助。   汉字编码的常识  我们知道,英文字符一般是以一个字节来表示的,最常用的编码方法是 ASCII 。但一个字节最多只能区分256个字符,而汉字成千上万,所以现在都以双字节来表示汉字,为了能够与英文字符分开,每个字节的最高位一定为1,这样双字节最多可以表示64K格字符。我们经常碰到的编码方式有 GB2312、BIG5、UNICODE 等。关于具体编码方式的详细资料,有兴趣的读者可以查阅相关资料。我肤浅谈一下和我们关系密切的 GB2312 和 UNICODE。GB2312 码,中华人民共和国国家标准汉字信息交换用编码,是一个由中华人民共和国国家标准总局发布的关于简化汉字的编码,通行于中国大陆地区及新加坡,简称国标码。两个字节中,第一个字节(高字节)的值为区号值加32(20H),第二个字节(低字节)的值为位号值加32(20H),用这两个值来表示一个汉字的编码。UNICODE 码是微软提出的解决多国字符问题的多字节等长编码,它对英文字符采取前面加“0”字节的策略实现等长兼容。如 “A” ......

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