七、復(fù)用類

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1.組合語法?

　　在新的類中產(chǎn)生現(xiàn)有類的對象。由于新的類是由現(xiàn)有類的對象所組成，所以這種方法叫做組合。

　　類中域為基本類型時能夠自動被初始化為零。對象引用被初始化為null。

　　編譯器不是簡單地為每一個引用都創(chuàng)建默認(rèn)對象，如果想初始化這些引用，可以在代碼中的下列位置進(jìn)行：

　　1.在定義對象的地方。這意味著它們總是能夠在構(gòu)造器被調(diào)用之前被初始化。

　　2.在類的構(gòu)造器中。

　　3.就在正要使用這些對象之前，這種方式稱為惰性初始化。

　　4.使用實(shí)例初始化。

2.繼承語法?

　　當(dāng)創(chuàng)建一個類時，總是在繼承，因此，除非已明確指出要從其他類中繼承，否則就是在隱式地從Java的標(biāo)準(zhǔn)根類Object進(jìn)行繼承。

　　為了繼承，一般的規(guī)則是將所有的數(shù)據(jù)成員都指定為private，將所有的方法都指定為public。

　　Java用super關(guān)鍵字表示超類的意思，當(dāng)前類就是從超類繼承來的。

　　①初始化基類

　　從外部看，導(dǎo)出類就像是一個與基類具有相同接口的新類，或許還會有一些額外的方法和域。但繼承并不只是復(fù)制基類的接口。當(dāng)創(chuàng)建了一個導(dǎo)出類的對象時，該對象包含了一個基類的子對象。這個子對象與你用基類直接創(chuàng)建的對象是一樣的。二者區(qū)別在于，后者來自于外部，而基類的子對象被包裝在導(dǎo)出類的內(nèi)部。

　　對基類子對象的正確初始化也是至關(guān)重要的，而且僅有一種方法來保證這一點(diǎn)：構(gòu)造器中調(diào)用基類構(gòu)造器來執(zhí)行初始化。Java會自動在導(dǎo)出類的構(gòu)造器中插入對基類構(gòu)造器的調(diào)用。

　　但是，如果沒有默認(rèn)的基類構(gòu)造器，或者想調(diào)用一個帶參數(shù)的基類構(gòu)造器，就必須用關(guān)鍵字super顯式地編寫調(diào)用基類構(gòu)造器的語句，并且配以適當(dāng)?shù)膮?shù)列表。

　　調(diào)用基類構(gòu)造器必須是你在導(dǎo)出類構(gòu)造器中要做的第一件事。

3.代理?

　　第三種關(guān)系稱為代理，Java并沒有提供對它的直接支持。這是繼承和組合的中庸之道，因為我們將一個成員對象置于所要構(gòu)造的類中（就像組合），但與此同時我們在新類中暴露了該成員對象的所有方法（就像繼承）。例如，太空船需要一個控制模塊：

public class SpaceShipControls {void up(int velocity) {}void down(int velocity) {}void left(int velocity) {}void right(int velocity) {} }

　　構(gòu)造太空船的一種方式是使用繼承：

public class SpaceShip extends SpaceShipControls {private String name;public SpaceShip(String name) {this.name = name;}public static void main(String[] args) {SpaceShip protector = new SpaceShip("NASA");protector.up(100);} }

　　然而，SpaceShip并非真正的SpaceShipControls類型。更準(zhǔn)確地說，SpaceShip包含了SpaceShipControls，與此同時,SpaceShipControls的所有方法在SpaceShip中都暴露了出來。代理解決了此難題：

public class SpaceShipDelegation {private String name;private SpaceShipControls controls =new SpaceShipControls();public SpaceShipDelegation(String name) {this.name = name;}// Delegation methodspublic void back(int velocity) {controls.back(velocity);}public void up(int velocity) {controls.up(velocity);}...public static void main(String[] args) {SpaceShipDelegation protector =new SpaceShipDelegation("NASA");protector.up(100);} }

4.結(jié)合使用組合和繼承?

　　名稱屏蔽

　　如果Java的基類擁有某個已被多次重載的方法的名稱，那么在導(dǎo)出類中重新定義該方法名稱并不會屏蔽其在基類中的任何版本。因此，無論是在該層或者它的基類中對方法進(jìn)行定義，重載機(jī)制都可以正常工作。

　　Java SE5新增加了@Override注解，它并不是關(guān)鍵字，但是可以把它當(dāng)作關(guān)鍵字使用。當(dāng)你想要覆寫某個方法時，可以選擇添加這個注解，在你不留心重載而并非覆寫了該方法時，編譯器就會生成一條錯誤消息。

5.在組合與繼承之間選擇?

　　組合技術(shù)通常用于想在新類中使用現(xiàn)有類的功能而非它的接口這種情形。即，在新類中嵌入某個對象，讓其實(shí)現(xiàn)所需要的功能，但新類的用戶看到的只是為新類所定義的接口，而非所嵌入對象的接口。

　　在繼承的時候，使用某個現(xiàn)有類，并開發(fā)一個它的特殊版本。通常，這意味著你在使用一個通用類，并為了某種特殊需要而將其特殊化。

　　思考一下，用一個“交通工具”對象來構(gòu)成一部“車子”是毫無意義的，因為“車子”并不包含“交通工具”，它僅是一種交通工具（is-a關(guān)系）。“is-a"(是一個）關(guān)系是用繼承來表達(dá)的，而“has-a”（有一個）的關(guān)系是用組合來表達(dá)的。

6.protected關(guān)鍵字?

　　protected，它指明“就類用戶而言，這是private的，但對于任何繼承于此類的導(dǎo)出類或其他任何位于同一個包內(nèi)的類來說，它卻是可以訪問的。”

　　盡管可以創(chuàng)建protected域，但是最好的方式還是將域保持為private；你應(yīng)當(dāng)一直保留“更改底層實(shí)現(xiàn)”的權(quán)利。然后通過protected方法來控制類的繼承者的訪問權(quán)限。

7.向上轉(zhuǎn)型?

　　　“向新的類提供方法”并不是繼承技術(shù)中最重要的方面，其最重要的方面是用來表現(xiàn)新類和基類之間的關(guān)系。這種關(guān)系可以用“新類是現(xiàn)有類的一種類型”這句話加以概括。

　　由于繼承可以確保基類中所有的方法導(dǎo)出類中也同樣有效，所以能夠向基類發(fā)送的所以信息同樣也可以向?qū)С鲱惏l(fā)送。將導(dǎo)出類引用轉(zhuǎn)換為基類引用的動作，我們稱之為向上轉(zhuǎn)型。

　　由于向上轉(zhuǎn)型是從一個較專用類型向較通用類型轉(zhuǎn)換，所以總是很安全的。在向上轉(zhuǎn)型的過程中，類接口唯一可能發(fā)生的事情是丟失方法。

　　到底是該用組合還是繼承，一個最清晰的判斷方法就是問一問自己是否需要從新類向基類進(jìn)行向上轉(zhuǎn)型。如果必須向上轉(zhuǎn)型，則繼承是必要的。

8.final關(guān)鍵字?

　　①final數(shù)據(jù)

　　許多編程語言都有某種方法，來向編譯器告知一塊數(shù)據(jù)是恒定不變的。有時數(shù)據(jù)的恒定不變是很有用的，例如：

　　　　1.一個永不改變的編譯時常量

　　　　2.一個在運(yùn)行時被初始化的值，而你不希望它被改變。

　　在Java中，編譯時常量必須時基本數(shù)據(jù)類型，并且以關(guān)鍵字final表示。在對這個常量進(jìn)行定義的時候，必須對其進(jìn)行賦值。

　　一個既是static又是final的域只占據(jù)一段不能改變的存儲空間。根據(jù)慣例，既是static又是final的域?qū)⒂么髮懕硎?#xff0c;并使用下劃線分隔各個單詞。

　　對于對象引用，final使其引用恒定不變。然而對象本身卻是可以改變的，Java并未提供使任何對象恒定不變的途徑。

　　不能因為某數(shù)據(jù)是final的就認(rèn)為在編譯時可以知道它的值。

　　Java允許生成“空白final”，所謂空白final是指被聲明為final但又未給定初值的域。無論什么情況，編譯器都確保空白final在使用前都必須被初始化。但是，空白final在關(guān)鍵字final的使用上提供了更大的靈活性，為此，一個類中的final域就可以做到根據(jù)對象而有所不同，卻又保持恒定不變的特性。

　　Java允許在參數(shù)列表中以聲明的方式將參數(shù)指明為final。這意味著你無法在方法中更改參數(shù)引用所指向的對象。這一特性主要用來向匿名內(nèi)部類傳遞數(shù)據(jù)。

　　②final方法

　　使用final方法的原因有兩個。第一個原因是把方法鎖定，以防任何繼承類修改它的含義。這是出于設(shè)計的考慮：想要確保在繼承中使方法行為保持不變，并且不會被覆蓋。過去建議使用final方法的第二個原因是效率。在Java的早期實(shí)現(xiàn)中，如果將一個方法指明為final，就是同意編譯器將針對該方法的所有調(diào)都轉(zhuǎn)為內(nèi)嵌調(diào)用。如今不需要用final來進(jìn)行效率優(yōu)化了。

　　類中的所有的private方法都隱式地指定為是final的。

　　“覆蓋”只有在某方法是基類的接口的一部分時才會出現(xiàn)。即，必須能將一個對象向上轉(zhuǎn)型為它的基本類型并調(diào)用相同的方法。如果某方法為private，它就不是基類接口的一部分。它僅是一些隱藏于類中的程序代碼，只不過時具有相同的名稱而已。但如果在導(dǎo)出類中以相同的名稱生成一個public、protected或包訪問權(quán)限方法的話，該方法就不會產(chǎn)生在基類中出現(xiàn)的“僅具有相同名稱”的情況。此時你并沒有覆蓋該方法，僅是生成了一個新的方法。由于private方法無法觸及而且能有效隱藏，所有除了把它所歸屬的類的組織結(jié)構(gòu)的原因而存在外，其他任何事物都不需要考慮到它。

　　③final類

　　當(dāng)將某個類的整體定義為final時，就表明了你不打算繼承該類，而且也不允許別人這樣做。

　　由于final類禁止繼承，所以final類中所有的方法都隱式指定為是final的，因為無法覆蓋它們。

9.初始化及類的加載?

　　Java中所有事物都是對象。每個類的編譯代碼都存在于它自己的獨(dú)立的文件中，該文件只在需要使用程序代碼時才會被加載。一般來說，可以說：“類的代碼在初次使用時才加載。”這通常是指加載發(fā)生于創(chuàng)建類的第一個對象之時，但是當(dāng)訪問static域或static方法時，也會發(fā)生加載。（構(gòu)造器也是static方法。因此更準(zhǔn)確地說，類是在任何static成員被訪問時加載的。）

　　繼承與初始化

　　了解包括繼承在內(nèi)的初始化全過程，以對所發(fā)生的一切有個全局的把握，是很有益的。看下例：

class Insect {private int i = 9;protected int j;Insect() {System.out.println("i = "+i+", j = "+j);j=39;}private static int x1 = printInit("static Insect.x1 initialized");static int printInit(String s) {System.out.println(s);return 47;} }public class Beetle extends Insect {private int k = printInit("Beetle.k initialized");public Beetle() {System.out.println("k = "+k);System.out.println("j = "+j);}private static int x2 = printInit("static Beetle.x2 initialized");public static void main(String[] args) {System.out.println("Beetle constrictor"); Beetle b = new Beetle();} }/**Output static Insect.x1 initialized static Beetle.x2 initialized Beetle constrictor i = 9, j = 0 Beetle.k initialized k = 47 j = 39 */

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　　在Java上運(yùn)行Beetle時，第一件事就是試圖訪問Bettle.main()（一個static方法），于是加載器開始啟動并找出Beetle類的編譯代碼（在名為Beetle.class的文件中）。在加載過程中，編譯器注意到它有一個基類（由extends），于是它繼續(xù)進(jìn)行加載。不管是否打算創(chuàng)建一個該基類的對象，這都要發(fā)生。

　　如果該基類還有自身的基類，那么第二個基類就會被加載，如此類推。接下來，根基類中的static初始化（此例中是Insect）即會被執(zhí)行，然后是下一個導(dǎo)出類，以此類推。這種方式很重要，因為導(dǎo)出類的static初始化可能會依賴于基類成員能否被正確初始化。

　　至此為止，必要的類都已加載完畢，對象就可以創(chuàng)建了。首先，對象中的所有基本類型都會被設(shè)為默認(rèn)值、對象引用被設(shè)為null——這是通過將對象內(nèi)存設(shè)為二進(jìn)制零值而一舉生成的。然后，基類的構(gòu)造器會被調(diào)用。在基類構(gòu)造器完成以后，實(shí)例變量按其次序被初始化。最后，構(gòu)造器的其余部分將執(zhí)行。

10.總結(jié)?

　　繼承和組合都能從現(xiàn)有類型生成新類型。組合一般是將現(xiàn)有類型作為新類型底層實(shí)現(xiàn)的一部分來加以復(fù)用，而繼承復(fù)用的是接口。

　　盡管面向?qū)ο缶幊虒^承極力強(qiáng)調(diào)，但在開始一個設(shè)計時，一般應(yīng)優(yōu)先選擇使用組合（或者可能是代理），只在確實(shí)必要時才使用繼承。

　　

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總結(jié)

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