計算機專業(yè)外文翻譯--- p2p信任模型

1、<p>　　畢業(yè)論文（設計）外文翻譯</p><p>　　題 目： 基于C++局域網聊天系統(tǒng) </p><p>　　學 院： 數理與信息學院 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　專 業(yè)

2、： 計算機科學與技術 </p><p>　　班 級： A07計算機 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　起止日期： 2011.3.29至2011.6.18 </p><p>&l

3、t;b>　　2011年4月6日</b></p><p><b>　　Paper1</b></p><p>　　P2P trust model</p><p>　　Summary of the P2P network problems are analyzed, described the establishment of P2

4、P network trust model needs.P2P network on the existing trust models are summarized, pointing out the direction of future research.IntroductionWith the Internet's widespread popularity, the rich end user's syst

5、em resources, as well as the rapid increase in network bandwidth, the traditional Client / Server Network Application Mode server performance bottlenecks and single point of failure issue is not only limit</p><

6、;p>　　《Journal of Harbin Institute of Technology》</p><p><b>　　Paper2</b></p><p>　　Object landscapes and lifetimes</p><p>　　Technically, OOP is just about abstract data

7、 typing, inheritance, and polymorphism, but other issues can be at least as important. The remainder of this section will cover these issues. </p><p>　　One of the most important factors is the way objects ar

8、e created and destroyed. Where is the data for an object and how is the lifetime of the object controlled? There are different philosophies at work here. C++ takes the approach that control of efficiency is the most impo

9、rtant issue, so it gives the programmer a choice. For maximum run-time speed, the storage and lifetime can be determined while the program is being written, by placing the objects on the stack (these are sometimes called

10、 auto</p><p>　　The second approach is to create objects dynamically in a pool of memory called the heap. In this approach, you don't know until run-time how many objects you need, what their lifetime is,

11、 or what their exact type is. Those are determined at the spur of the moment while the program is running. If you need a new object, you simply make it on the heap at the point that you need it. Because the storage is ma

12、naged dynamically, at run-time, the amount of time required to allocate storage on the heap </p><p>　　Java uses the second approach, exclusively]. Every time you want to create an object, you use the new key

13、word to build a dynamic instance of that object. </p><p>　　There's another issue, however, and that's the lifetime of an object. With languages that allow objects to be created on the stack, the comp

14、iler determines how long the object lasts and can automatically destroy it. However, if you create it on the heap the compiler has no knowledge of its lifetime. In a language like C++, you must determine programmatically

15、 when to destroy the object, which can lead to memory leaks if you don’t do it correctly (and this is a common problem in C++ programs). Jav</p><p>　　The rest of this section looks at additional factors conc

16、erning object lifetimes and landscapes. </p><p>　　Collections and iterators</p><p>　　If you don’t know how many objects you’re going to need to solve a particular problem, or how long they will

17、last, you also don’t know how to store those objects. How can you know how much space to create for those objects? You can’t, since that information isn’t known until run-time. </p><p>　　The solution to most

18、 problems in object-oriented design seems flippant: you create another type of object. The new type of object that solves this particular problem holds references to other objects. Of course, you can do the same thing wi

19、th an array, which is available in most languages. But there’s more. This new object, generally called a container (also called a collection, but the Java library uses that term in a different sense so this book will use

20、 “container”), will expand itself whenev</p><p>　　Fortunately, a good OOP language comes with a set of containers as part of the package. In C++, it’s part of the Standard C++ Library and is sometimes called

21、 the Standard Template Library (STL). Object Pascal has containers in its Visual Component Library (VCL). Smalltalk has a very complete set of containers. Java also has containers in its standard library. In some librari

22、es, a generic container is considered good enough for all needs, and in others (Java, for example) the library has differen</p><p>　　All containers have some way to put things in and get things out; there ar

23、e usually functions to add elements to a container, and others to fetch those elements back out. But fetching elements can be more problematic, because a single-selection function is restrictive. What if you want to mani

24、pulate or compare a set of elements in the container instead of just one? </p><p>　　The solution is an iterator, which is an object whose job is to select the elements within a container and present them to

25、the user of the iterator. As a class, it also provides a level of abstraction. This abstraction can be used to separate the details of the container from the code that’s accessing that container. The container, via the i

26、terator, is abstracted to be simply a sequence. The iterator allows you to traverse that sequence without worrying about the underlying structure—that is, wh</p><p>　　From a design standpoint, all you really

27、 want is a sequence that can be manipulated to solve your problem. If a single type of sequence satisfied all of your needs, there’d be no reason to have different kinds. There are two reasons that you need a choice of c

28、ontainers. First, containers provide different types of interfaces and external behavior. A stack has a different interface and behavior than that of a queue, which is different from that of a set or a list. One of these

29、 might provide a mor</p><p>　　In the end, remember that a container is only a storage cabinet to put objects in. If that cabinet solves all of your needs, it doesn’t really matter how it is implemented (a ba

30、sic concept with most types of objects). If you’re working in a programming environment that has built-in overhead due to other factors, then the cost difference between an ArrayList and a LinkedList might not matter. Yo

31、u might need only one type of sequence. You can even imagine the “perfect” container abstraction, which</p><p>　　The singly rooted hierarchy</p><p>　　One of the issues in OOP that has become esp

32、ecially prominent since the introduction of C++ is whether all classes should ultimately be inherited from a single base class. In Java (as with virtually all other OOP languages) the answer is “yes” and the name of this

33、 ultimate base class is simply Object. It turns out that the benefits of the singly rooted hierarchy are many. </p><p>　　All objects in a singly rooted hierarchy have an interface in common, so they are all

34、ultimately the same type. The alternative (provided by C++) is that you don’t know that everything is the same fundamental type. From a backward-compatibility standpoint this fits the model of C better and can be thought

35、 of as less restrictive, but when you want to do full-on object-oriented programming you must then build your own hierarchy to provide the same convenience that’s built into other OOP languages.</p><p>　　All

36、 objects in a singly rooted hierarchy (such as Java provides) can be guaranteed to have certain functionality. You know you can perform certain basic operations on every object in your system. A singly rooted hierarchy,

37、along with creating all objects on the heap, greatly simplifies argument passing (one of the more complex topics in C++). </p><p>　　A singly rooted hierarchy makes it much easier to implement a garbage colle

38、ctor (which is conveniently built into Java). The necessary support can be installed in the base class, and the garbage collector can thus send the appropriate messages to every object in the system. Without a singly roo

39、ted hierarchy and a system to manipulate an object via a reference, it is difficult to implement a garbage collector. </p><p>　　Since run-time type information is guaranteed to be in all objects, you’ll neve

40、r end up with an object whose type you cannot determine. This is especially important with system level operations, such as exception handling, and to allow greater flexibility in programming. </p><p>　　Coll

41、ection libraries and support for easy collection use</p><p>　　Because a container is a tool that you’ll use frequently, it makes sense to have a library of containers that are built in a reusable fashion, so

42、 you can take one off the shelf Because a container is a tool that you’ll use frequently, it makes sense to have a library of containers that are built in a reusable fashion, so you can take one off the shelf and plug it

43、 into your program. Java provides such a library, which should satisfy most needs. </p><p>　　Downcasting vs. templates/generics</p><p>　　To make these containers reusable, they hold the one univ

44、ersal type in Java that was previously mentioned: Object. The singly rooted hierarchy means that everything is an Object, so a container that holds Objects can hold anything. This makes containers easy to reuse. </p&g

45、t;<p>　　To use such a container, you simply add object references to it, and later ask for them back. But, since the container holds only Objects, when you add your object reference into the container it is upcast

46、 to Object, thus losing its identity. When you fetch it back, you get an Object reference, and not a reference to the type that you put in. So how do you turn it back into something that has the useful interface of the o

47、bject that you put into the container? </p><p>　　Here, the cast is used again, but this time you’re not casting up the inheritance hierarchy to a more general type, you cast down the hierarchy to a more spec

48、ific type. This manner of casting is called downcasting. With upcasting, you know, for example, that a Circle is a type of Shape so it’s safe to upcast, but you don’t know that an Object is necessarily a Circle or a Shap

49、e so it’s hardly safe to downcast unless you know that’s what you’re dealing with. </p><p>　　It’s not completely dangerous, however, because if you downcast to the wrong thing you’ll get a run-time error cal

50、led an exception, which will be described shortly. When you fetch object references from a container, though, you must have some way to remember exactly what they are so you can perform a proper downcast. </p><

51、;p>　　Downcasting and the run-time checks require extra time for the running program, and extra effort from the programmer. Wouldn’t it make sense to somehow create the container so that it knows the types that it hold

52、s, eliminating the need for the downcast and a possible mistake? The solution is parameterized types, which are classes that the compiler can automatically customize to work with particular types. For example, with a par

53、ameterized container, the compiler could customize that container so</p><p>　　Parameterized types are an important part of C++, partly because C++ has no singly rooted hierarchy. In C++, the keyword that imp

54、lements parameterized types is “template.” Java currently has no parameterized types since it is possible for it to get by—however awkwardly—using the singly rooted hierarchy. However, a current proposal for parameterize

55、d types uses a syntax that is strikingly similar to C++ templates. </p><p>　　http://www.studyems.com/</p><p><b>　　Paper 1翻譯</b></p><p><b>　　p2p信任模型</b></p

56、><p>　　對P2P網絡存在的問題進行了分析，闡述了建立P2P網絡信任模型的需求。在對現有P2P網絡中的信任模型進行總結歸納后，指出了以后研究的方向。</p><p>　　引言:隨著Internet的廣泛普及，端用戶系統(tǒng)資源的豐富，以及網絡帶寬的快速增加，傳統(tǒng)的Client/Server網絡應用模式中服務器的性能瓶頸以及單點失效的問題不僅限制了端系統(tǒng)資源的充分利用，同時也越來越無法滿足新的分

57、布式應用的需求。而P2P網絡在協同工作、分布式信息共享、大規(guī)模并行計算等方面顯示出的獨特優(yōu)勢，使其成為新的發(fā)展熱點。P2P網絡是基于節(jié)點愿意共享資源這一基本假設的，即每個節(jié)點共享自己的資源，并從其他節(jié)點那里獲取自己需要的資源。然而，這種個人為公眾提供資源，且節(jié)點行為無約束的工作模式導致P2P網絡存在三個問題。（1）搭便車（Free-Riding）問題Free-Rriding指節(jié)點只消費其他節(jié)點貢獻的資源，而不共享自己的資源。以Gnu

58、tella P2P文件共享系統(tǒng)為例，70%的節(jié)點是Free-Rider。最新的監(jiān)測也表明在eDonkey文件共享網絡中，大約有80%的節(jié)點是Free-Rider。（2）“公共物品的悲哀”（the Tragedy of the Commons）問題“公共物品的悲哀”指網絡資源作為一種非排他的公共資源，被大多數P2P節(jié)點無節(jié)制地使用，據</p><p><b>　　為什么是信任模型</b>&

59、lt;/p><p>　　在節(jié)點具有自主權利，自組織的P2P網絡中，如何來規(guī)范節(jié)點的行為呢?事實上，P2P網絡提供了真實世界中人類交流的網絡環(huán)境，是以人為中心的網絡，與社會網絡具有同構性。而信任作為社會存在的一個整體部分，是社會網絡中人與人之間的核心關系。人類社會通過基于信譽的信任關系與激勵機制來約束人們的日常生活行為?；谛湃蔚腜2P網絡與人類社會網絡的相似性體現在P2P網絡中個體之間的彼此交互會為彼此留下零星的“信

60、用”信息；個體對交互對象具有充分的選擇權利；個體往往不看重絕對的可靠性或服務質量，即個體可以忍受少量錯誤的選擇帶來的損失，比如文件共享應用；個體有義務為網絡中的其它個體提供推薦信息。因此，可以利用信任關系刻畫P2P網絡中節(jié)點之間的關系，并采取基于信任的激勵機制解決上述問題。（1）基于信任值提供區(qū)分服務在文件共享P2P網絡中，可以根據節(jié)點對網絡資源的貢獻程度，提供區(qū)分服務。例如，Kazaa將節(jié)點提供的資源與消耗資源的比值作為節(jié)點參與到

61、系統(tǒng)中的等級，并將其作為節(jié)點享受服務的優(yōu)先級。BitTorrent中節(jié)點根據對方上傳的速率決定自己上傳的速率。在eDonkey網絡中節(jié)點根據本地信任值來設定請求節(jié)點</p><p><b>　　信任的概念</b></p><p>　　信任是一個多學科的概念，描述了在特定的情境下，一個個體在可能帶來不利后果的情況下，愿意相信另一個個體具有某種能力或能夠完成某項任務的主觀

62、信念。與信任緊密聯系的概念是信譽，信譽來自個體的社會網絡中，是基于觀察到的個體過去行為或過去行為的信息而對個體行為的期望。信譽和信任之間的差別可以用我信任你因為你有好的信譽或我信任你盡管你的信譽不好來說明。由此可見，信譽強調的是一個群體對某一個體或群體的共同的可信賴度，而信任更多強調的是信任個體對被信任方的主觀信賴。在本文中所提及的信任指的是信任方對被信任方的主觀信任，即信任方根據自己的經驗或同時參考被信任方的信譽而得出的被信任方的可信

63、賴程度。在資源共享的P2P網絡中，體現節(jié)點可信賴程度的不僅包括節(jié)點的諸如計算、存儲、網絡帶寬等方面的客觀能力，同時與節(jié)點參與到P2P網絡中的行為特征相關，例如節(jié)點的在線時長、友好程度等。在電子商務類的P2P網絡中，賣家的可信賴程度與商品說明、與買家的溝通、運送時間、運送及手續(xù)費等相關。在實際的應用系統(tǒng)中，將所有影響節(jié)點可信度的信任因素進行量化并綜合得出節(jié)點的可信度并不可行。因此，一般情況下，在P2P網絡的信任模型中，根據</p&g

64、t;<p>　　信譽、信任與互惠的關系</p><p>　　正如社會領域，只有當過去的行為對未來有影響時（社會學稱之為“未來陰影（Shadow of Future）”現象），人們才有動機去建立彼此間的信任關系。因此，信任模型與激勵機制之間具有良好的互動關系，可以有效促進P2P網絡中節(jié)點之間的合作。</p><p><b>　　信任模型分類</b><

65、/p><p>　　在P2P網絡中，存在著各種各樣的攻擊模型，包括：欺詐、假冒、詆毀、聯合欺詐、具有前端節(jié)點（前端節(jié)點一般提供可靠的服務，對合作節(jié)點給予公正的評價。但這些前端節(jié)點試圖通過給予集團內部惡意節(jié)點高的正面評價來掩飾惡意節(jié)點的行為）的聯合欺詐、節(jié)點改變ID重新進入網絡以及節(jié)點間歇性地提供不可信信息和服務，或是累積信譽到了一定高度時，利用其較高的信任值，進行詐騙、詆毀或聯合欺詐等攻擊行為。目前的信任模型大多集中于

66、解決某幾類攻擊問題，根據建立信任關系的方法，大致可分為基于可信第三方的信任模型和基于反饋/評價的信任模型兩類。</p><p>　　基于可信第三方的信任模型</p><p>　　這類信任模型采用傳統(tǒng)安全體系中的PKI技術，通過網絡中的少數領袖節(jié)點來監(jiān)督整個網絡的運行情況，并定期通告違規(guī)節(jié)點或對其進行處罰。這些領袖節(jié)點的合法性通過CA頒發(fā)的證書加以保證。這類系統(tǒng)往往依賴于少量中心節(jié)點，因此存

67、在單點失效、以及可擴展性的問題。</p><p>　　基于反饋/評價的信任模型</p><p>　　P2P網絡中的信任模型大都屬于此類，根據被信任客體的不同，存在為資源建立可信度和為交易節(jié)點建立可信度兩大類。前者關注于P2P網絡中可獲取信息的可信度，與信息提供者的可信度并不建立直接聯系。在這類信任模型中，節(jié)點對信息的可靠性進行判定，并給出正面或負面的反饋評價，并進一步計算其信任值。例如，在

68、文件共享應用Kazaa中，只考慮正面的反饋，采取數據簽名的方式來建立可信度，即如果用戶認可信息的真實性，則進行簽名，信息獲得的簽名越多，其真實性越高。這種為資源建立可信度的信任模型局限于信息共享的應用，不具有廣泛的適用性。下文針對為交易節(jié)點建立可信度的信任模型進行說明。（1）全局信任模型這類信任模型對網絡中所有交易反饋進行分析并為每個節(jié)點建立惟一的可信度。全球最大的拍賣網站eBay通過交易結束后，交易雙方分別給出正面、負面或中立的

69、反饋評價，并利用正面評價數減去負面評價數得出某個體的信譽。該方法簡單易理解，但無法處理交易者給出的不公正的反饋。S.Kamvar提出的全局信任模型EigenTrust根據節(jié)點的交易歷史，計算本地的信任度，并考慮節(jié)點的推薦信任信息，通過節(jié)點間信任度的迭代來實現信任的傳播</p><p><b>　　結束語</b></p><p>　　在沒有有效管理機制的P2P網絡中，建

70、立能夠抑制所有攻擊模式的信任模型是非常困難的，除了要能夠抑制節(jié)點的攻擊外，在建立信任模型的時候，要充分考慮信任模型是否具有規(guī)?？蓴U展性，在信任計算以及信任信息存儲方面的可擴展性，以及信任信息傳播過程中的帶寬開銷問題。此外，在節(jié)點動態(tài)進出網絡頻繁的情況下，信任模型的容錯性或健壯性也是需要特別強調的。事實上，在P2P網絡信任模型的研究方面，應充分借鑒真實社會的信譽管理體制，針對交易發(fā)生的不同場景為節(jié)點建立可信度，并將節(jié)點納入到特定的群體來

71、約束和規(guī)范節(jié)點的行為。因此，基于群組的信譽機制是以后研究的方向，已有研究工作在該方面進行了有益的探索，但仍不成熟。此外，在研究基于信任模型的激勵機制時，不僅要考慮P2P網絡內部節(jié)點之間的合作，也應考慮P2P應用與網絡中其他應用之間的合作。例如，在文件共享P2P應用中，當網絡帶寬利用率達到某一閾值時，對仍然掠奪性使用網絡資源的節(jié)點進行懲罰。P2P應用與網絡中其他應用的和諧共存，才是P2P應用發(fā)展的長久之道。</p><

72、p>　　《Journal of Harbin Institute of Technology》</p><p><b>　　Paper 2翻譯</b></p><p>　　對象的創(chuàng)建和存在時間</p><p>　　從技術角度說，OOP（面向對象程序設計）只是涉及抽象的數據類型、繼承以及多形性，但另一些問題也可能顯得非常重要。本節(jié)將就這些問

73、題進行探討。</p><p>　　最重要的問題之一是對象的創(chuàng)建及破壞方式。對象需要的數據位于哪兒，如何控制對象的“存在時間”呢？針對這個問題，解決的方案是各異其趣的。C++認為程序的執(zhí)行效率是最重要的一個問題，所以它允許程序員作出選擇。為獲得最快的運行速度，存儲以及存在時間可在編寫程序時決定，只需將對象放置在堆棧（有時也叫作自動或定域變量）或者靜態(tài)存儲區(qū)域即可。這樣便為存儲空間的分配和釋放提供了一個優(yōu)先級。某些情

74、況下，這種優(yōu)先級的控制是非常有價值的。然而，我們同時也犧牲了靈活性，因為在編寫程序時，必須知道對象的準確的數量、存在時間、以及類型。如果要解決的是一個較常規(guī)的問題，如計算機輔助設計、倉儲管理或者空中交通控制，這一方法就顯得太局限了。</p><p>　　第二個方法是在一個內存池中動態(tài)創(chuàng)建對象，該內存池亦叫“堆”或者“內存堆”。若采用這種方式，除非進入運行期，否則根本不知道到底需要多少個對象，也不知道它們的存在時間

75、有多長，以及準確的類型是什么。這些參數都在程序正式運行時才決定的。若需一個新對象，只需在需要它的時候在內存堆里簡單地創(chuàng)建它即可。由于存儲空間的管理是運行期間動態(tài)進行的，所以在內存堆里分配存儲空間的時間比在堆棧里創(chuàng)建的時間長得多（在堆棧里創(chuàng)建存儲空間一般只需要一個簡單的指令，將堆棧指針向下或向下移動即可）。由于動態(tài)創(chuàng)建方法使對象本來就傾向于復雜，所以查找存儲空間以及釋放它所需的額外開銷不會為對象的創(chuàng)建造成明顯的影響。除此以外，更大的靈活性

76、對于常規(guī)編程問題的解決是至關重要的。</p><p>　　C++允許我們決定是在寫程序時創(chuàng)建對象，還是在運行期間創(chuàng)建，這種控制方法更加靈活。大家或許認為既然它如此靈活，那么無論如何都應在內存堆里創(chuàng)建對象，而不是在堆棧中創(chuàng)建。</p><p>　　但還要考慮另外一個問題，亦即對象的“存在時間”或者“生存時間”（Lifetime）。若在堆?；蛘哽o態(tài)存儲空間里創(chuàng)建一個對象，編譯器會判斷對象的持續(xù)

77、時間有多長，到時會自動“破壞”或者“清除”它。程序員可用兩種方法來破壞一個對象：用程序化的方式決定何時破壞對象，或者利用由運行環(huán)境提供的一種“垃圾收集器”特性，自動尋找那些不再使用的對象，并將其清除。當然，垃圾收集器顯得方便得多，但要求所有應用程序都必須容忍垃圾收集器的存在，并能默許隨垃圾收集帶來的額外開銷。但這并不符合C++語言的設計宗旨，所以未能包括到C++里。但Java確實提供了一個垃圾收集器（Smalltalk也有這樣的設計；盡

78、管Delphi默認為沒有垃圾收集器，但可選擇安裝；而C++亦可使用一些由其他公司開發(fā)的垃圾收集產品）。</p><p><b>　　集合與繼承器</b></p><p>　　針對一個特定問題的解決，如果事先不知道需要多少個對象，或者它們的持續(xù)時間有多長，那么也不知道如何保存那些對象。既然如此，怎樣才能知道那些對象要求多少空間呢？事先上根本無法提前知道，除非進入運行期。

79、</p><p>　　在面向對象的設計中，大多數問題的解決辦法似乎都有些輕率——只是簡單地創(chuàng)建另一種類型的對象。用于解決特定問題的新型對象容納了指向其他對象的句柄。當然，也可以用數組來做同樣的事情，那是大多數語言都具有的一種功能。但不能只看到這一點。這種新對象通常叫作“集合”（亦叫作一個“容器”，但AWT在不同的場合應用了這個術語，所以本書將一直沿用“集合”的稱呼。在需要的時候，集合會自動擴充自己，以便適應我們在

80、其中置入的任何東西。所以我們事先不必知道要在一個集合里容下多少東西。只需創(chuàng)建一個集合，以后的工作讓它自己負責好了。</p><p>　　幸運的是，設計優(yōu)良的OOP語言都配套提供了一系列集合。在C++中，它們是以“標準模板庫”（STL）的形式提供的。Object Pascal用自己的“可視組件庫”（VCL）提供集合。Smalltalk提供了一套非常完整的集合。而Java也用自己的標準庫提供了集合。在某些庫中，一個常

81、規(guī)集合便可滿足人們的大多數要求；而在另一些庫中（特別是C++的庫），則面向不同的需求提供了不同類型的集合。例如，可以用一個矢量統(tǒng)一對所有元素的訪問方式；一個鏈接列表則用于保證所有元素的插入統(tǒng)一。所以我們能根據自己的需要選擇適當的類型。其中包括集、隊列、散列表、樹、堆棧等等。</p><p>　　所有集合都提供了相應的讀寫功能。將某樣東西置入集合時，采用的方式是十分明顯的。有一個叫作“推”（Push）、“添加”（A

82、dd）或其他類似名字的函數用于做這件事情。但將數據從集合中取出的時候，方式卻并不總是那么明顯。如果是一個數組形式的實體，比如一個矢量（Vector），那么也許能用索引運算符或函數。但在許多情況下，這樣做往往會無功而返。此外，單選定函數的功能是非常有限的。如果想對集合中的一系列元素進行操縱或比較，而不是僅僅面向一個，這時又該怎么辦呢？</p><p>　　辦法就是使用一個“繼續(xù)器”（Iterator），它屬于一種對

83、象，負責選擇集合內的元素，并把它們提供給繼承器的用戶。作為一個類，它也提供了一級抽象。利用這一級抽象，可將集合細節(jié)與用于訪問那個集合的代碼隔離開。通過繼承器的作用，集合被抽象成一個簡單的序列。繼承器允許我們遍歷那個序列，同時毋需關心基礎結構是什么——換言之，不管它是一個矢量、一個鏈接列表、一個堆棧，還是其他什么東西。這樣一來，我們就可以靈活地改變基礎數據，不會對程序里的代碼造成干擾。Java最開始（在1.0和1.1版中）提供的是一個標準

84、繼承器，名為Enumeration（枚舉），為它的所有集合類提供服務。Java 1.2新增一個更復雜的集合庫，其中包含了一個名為Iterator的繼承器，可以做比老式的Enumeration更多的事情。</p><p>　　從設計角度出發(fā)，我們需要的是一個全功能的序列。通過對它的操縱，應該能解決自己的問題。如果一種類型的序列即可滿足我們的所有要求，那么完全沒有必要再換用不同的類型。有兩方面的原因促使我們需要對集合

85、作出選擇。首先，集合提供了不同的接口類型以及外部行為。堆棧的接口與行為與隊列的不同，而隊列的接口與行為又與一個集（Set）或列表的不同。利用這個特征，我們解決問題時便有更大的靈活性。</p><p>　　其次，不同的集合在進行特定操作時往往有不同的效率。最好的例子便是矢量（Vector）和列表（List）的區(qū)別。它們都屬于簡單的序列，擁有完全一致的接口和外部行為。但在執(zhí)行一些特定的任務時，需要的開銷卻是完全不同的

86、。對矢量內的元素進行的隨機訪問（存?。┦且环N常時操作；無論我們選擇的選擇是什么，需要的時間量都是相同的。但在一個鏈接列表中，若想到處移動，并隨機挑選一個元素，就需付出“慘重”的代價。而且假設某個元素位于列表較遠的地方，找到它所需的時間也會長許多。但在另一方面，如果想在序列中部插入一個元素，用列表就比用矢量劃算得多。這些以及其他操作都有不同的執(zhí)行效率，具體取決于序列的基礎結構是什么。在設計階段，我們可以先從一個列表開始。最后調整性能的時候

87、，再根據情況把它換成矢量。由于抽象是通過繼承器進行的，所以能在兩者方便地切換，對代碼的影響則顯得微不足道。</p><p>　　最后，記住集合只是一個用來放置對象的儲藏所。如果那個儲藏所能滿足我們的所有需要，就完全沒必要關心它具體是如何實現的（這是大多數類型對象的一個基本概念）。如果在一個編程環(huán)境中工作，它由于其他因素（比如在Windows下運行，或者由垃圾收集器帶來了開銷）產生了內在的開銷，那么矢量和鏈接列表之

88、間在系統(tǒng)開銷上的差異就或許不是一個大問題。我們可能只需要一種類型的序列。甚至可以想象有一個“完美”的集合抽象，它能根據自己的使用方式自動改變基層的實現方式。</p><p><b>　　單根結構</b></p><p>　　在面向對象的程序設計中，由于C++的引入而顯得尤為突出的一個問題是：所有類最終是否都應從單獨一個基礎類繼承。在Java中（與其他幾乎所有OOP語言

89、一樣），對這個問題的答案都是肯定的，而且這個終級基礎類的名字很簡單，就是一個“Object”。這種“單根結構”具有許多方面的優(yōu)點。</p><p>　　單根結構中的所有對象都有一個通用接口，所以它們最終都屬于相同的類型。另一種方案（就象C++那樣）是我們不能保證所有東西都屬于相同的基本類型。從向后兼容的角度看，這一方案可與C模型更好地配合，而且可以認為它的限制更少一些。但假期我們想進行純粹的面向對象編程，那么必須

90、構建自己的結構，以期獲得與內建到其他OOP語言里的同樣的便利。需添加我們要用到的各種新類庫，還要使用另一些不兼容的接口。理所當然地，這也需要付出額外的精力使新接口與自己的設計方案配合（可能還需要多重繼承）。為得到C++額外的“靈活性”，付出這樣的代價值得嗎？當然，如果真的需要——如果早已是C專家，如果對C有難舍的情結——那么就真的很值得。但假如你是一名新手，首次接觸這類設計，象Java那樣的替換方案也許會更省事一些。</p>

91、<p>　　單根結構中的所有對象（比如所有Java對象）都可以保證擁有一些特定的功能。在自己的系統(tǒng)中，我們知道對每個對象都能進行一些基本操作。一個單根結構，加上所有對象都在內存堆中創(chuàng)建，可以極大簡化參數的傳遞（這在C++里是一個復雜的概念）。</p><p>　　利用單根結構，我們可以更方便地實現一個垃圾收集器。與此有關的必要支持可安裝于基礎類中，而垃圾收集器可將適當的消息發(fā)給系統(tǒng)內的任何對象。如果

92、沒有這種單根結構，而且系統(tǒng)通過一個句柄來操縱對象，那么實現垃圾收集器的途徑會有很大的不同，而且會面臨許多障礙。</p><p>　　由于運行期的類型信息肯定存在于所有對象中，所以永遠不會遇到判斷不出一個對象的類型的情況。這對系統(tǒng)級的操作來說顯得特別重要，比如違例控制；而且也能在程序設計時獲得更大的靈活性。</p><p>　　集合庫與方便使用集合</p><p>　

93、　由于集合是我們經常都要用到的一種工具，所以一個集合庫是十分必要的，它應該可以方便地重復使用。這樣一來，我們就可以方便地取用各種集合，將其插入自己的程序。</p><p>　　下溯造型與模板／通用性</p><p>　　為了使這些集合能夠重復使用，或者“再生”，Java提供了一種通用類型，以前曾把它叫作“Object”。單根結構意味著、所有東西歸根結底都是一個對象”！所以容納了Object

94、的一個集合實際可以容納任何東西。這使我們對它的重復使用變得非常簡便。</p><p>　　為使用這樣的一個集合，只需添加指向它的對象句柄即可，以后可以通過句柄重新使用對象。但由于集合只能容納Object，所以在我們向集合里添加對象句柄時，它會上溯造型成Object，這樣便丟失了它的身份或者標識信息。再次使用它的時候，會得到一個Object句柄，而非指向我們早先置入的那個類型的句柄。所以怎樣才能歸還它的本來面貌，調

95、用早先置入集合的那個對象的有用接口呢？</p><p>　　在這里，我們再次用到了造型（Cast）。但這一次不是在分級結構中上溯造型成一種更“通用”的類型。而是下溯造型成一種更“特殊”的類型。這種造型方法叫作“下溯造型”（Downcasting）。舉個例子來說，我們知道在上溯造型的時候，Circle（圓）屬于Shape（幾何形狀）的一種類型，所以上溯造型是安全的。但我們不知道一個Object到底是Circle還是

96、Shape，所以很難保證下溯造型的安全進行，除非確切地知道自己要操作的是什么。</p><p>　　但這也不是絕對危險的，因為假如下溯造型成錯誤的東西，會得到我們稱為“違例”（Exception）的一種運行期錯誤。我們稍后即會對此進行解釋。但在從一個集合提取對象句柄時，必須用某種方式準確地記住它們是什么，以保證下溯造型的正確進行。</p><p>　　下溯造型和運行期檢查都要求花額外的時間

97、來運行程序，而且程序員必須付出額外的精力。既然如此，我們能不能創(chuàng)建一個“智能”集合，令其知道自己容納的類型呢？這樣做可消除下溯造型的必要以及潛在的錯誤。答案是肯定的，我們可以采用“參數化類型”，它們是編譯器能自動定制的類，可與特定的類型配合。例如，通過使用一個參數化集合，編譯器可對那個集合進行定制，使其只接受Shape，而且只提取Shape。</p><p>　　參數化類型是C++一個重要的組成部分，這部分是C+