6.3 合成与继承的结合
6.3 合成与继承的结合
许多时候都要求将合成与继承两种技术结合起来使用。下面这个例子展示了如何同时采用继承与合成技术，从而创建一个更复杂的类，同时进行必要的构造器初始化工作：
//: PlaceSetting.java
// Combining composition & inheritance
class Plate {
Plate(int i) {
System.out.println("Plate constructor");
}
}
class DinnerPlate extends Plate {
DinnerPlate(int i) {
super(i);
System.out.println(
"DinnerPlate constructor");
}
}
class Utensil {
Utensil(int i) {
System.out.println("Utensil constructor");
}
}
class Spoon extends Utensil {
Spoon(int i) {
super(i);
System.out.println("Spoon constructor");
}
}
class Fork extends Utensil {
Fork(int i) {
super(i);
System.out.println("Fork constructor");
}
}
class Knife extends Utensil {
Knife(int i) {
super(i);
System.out.println("Knife constructor");
}
}
// A cultural way of doing something:
class Custom {
Custom(int i) {
System.out.println("Custom constructor");
}
}
public class PlaceSetting extends Custom {
Spoon sp;
Fork frk;
Knife kn;
DinnerPlate pl;
PlaceSetting(int i) {
super(i + 1);
sp = new Spoon(i + 2);
frk = new Fork(i + 3);
kn = new Knife(i + 4);
pl = new DinnerPlate(i + 5);
System.out.println(
"PlaceSetting constructor");
}
public static void main(String[] args) {
PlaceSetting x = new PlaceSetting(9);
}
} ///:~
尽管编译器会强迫我们对基础类进行初始化，并要求我们在构造器最开头做这一工作，但它并不会监视我们是否正确初始化了成员对象。所以对此必须特别加以留意。
6.3.1 确保正确的清除
Java 不具备象 C++的“破坏器”那样的概念。在 C++中，一旦破坏（清除）一个对象，就会自动调用破坏器方法。之所以将其省略，大概是由于在 Java 中只需简单地忘记对象，不需强行破坏它们。垃圾收集器会在必要的时候自动回收内存。
垃圾收集器大多数时候都能很好地工作，但在某些情况下，我们的类可能在自己的存在时期采取一些行动，而这些行动要求必须进行明确的清除工作。正如第 4 章已经指出的那样，我们并不知道垃圾收集器什么时候才会显身，或者说不知它何时会调用。所以一旦希望为一个类清除什么东西，必须写一个特别的方法，明确、专门地来做这件事情。同时，还要让客户程序员知道他们必须调用这个方法。而在所有这一切的后面，就如第 9 章（异常控制）要详细解释的那样，必须将这样的清除代码置于一个 finally 从句中，从而防范任何可能出现的异常事件。
下面介绍的是一个计算机辅助设计系统的例子，它能在屏幕上描绘图形：
//: CADSystem.java
// Ensuring proper cleanup
import java.util.*;
class Shape {
Shape(int i) {
System.out.println("Shape constructor");
}
void cleanup() {
System.out.println("Shape cleanup");
}
}
class Circle extends Shape {
Circle(int i) {
super(i);
System.out.println("Drawing a Circle");
}
void cleanup() {
System.out.println("Erasing a Circle");
super.cleanup();
}
}
class Triangle extends Shape {
Triangle(int i) {
super(i);
System.out.println("Drawing a Triangle");
}
void cleanup() {
System.out.println("Erasing a Triangle");
super.cleanup();
}
}
class Line extends Shape {
private int start, end;
Line(int start, int end) {
super(start);
this.start = start;
this.end = end;
System.out.println("Drawing a Line: " +
start + ", " + end);
}
void cleanup() {
System.out.println("Erasing a Line: " +
start + ", " + end);
super.cleanup();
}
}
public class CADSystem extends Shape {
private Circle c;
private Triangle t;
private Line[] lines = new Line[10];
CADSystem(int i) {
super(i + 1);
for(int j = 0; j < 10; j++)
lines[j] = new Line(j, j*j);
c = new Circle(1);
t = new Triangle(1);
System.out.println("Combined constructor");
}
void cleanup() {
System.out.println("CADSystem.cleanup()");
t.cleanup();
c.cleanup();
for(int i = 0; i < lines.length; i++)
lines[i].cleanup();
super.cleanup();
}
public static void main(String[] args) {
CADSystem x = new CADSystem(47);
try {
// Code and exception handling...
} finally {
x.cleanup();
}
}
} ///:~
这个系统中的所有东西都属于某种 Shape（几何形状）。Shape 本身是一种 Object（对象），因为它是从根类明确继承的。每个类都重新定义了 Shape 的 cleanup()方法，同时还要用 super 调用那个方法的基础类版本。尽管对象存在期间调用的所有方法都可负责做一些要求清除的工作，但对于特定的 Shape 类——Circle（圆）、Triangle（三角形）以及 Line（直线），它们都拥有自己的构造器，能完成“作图”（draw）任务。每个类都有它们自己的 cleanup()方法，用于将非内存的东西恢复回对象存在之前的景象。
在 main()中，可看到两个新关键字：try 和 finally。我们要到第 9 章才会向大家正式引荐它们。其中，try 关键字指出后面跟随的块（由花括号定界）是一个“警戒区”。也就是说，它会受到特别的待遇。其中一种待遇就是：该警戒区后面跟随的 finally 从句的代码肯定会得以执行——不管 try 块到底存不存在（通过异常控制技术，try 块可有多种不寻常的应用）。在这里，finally 从句的意思是“总是为 x 调用 cleanup()，无论会发生什么事情”。这些关键字将在第 9 章进行全面、完整的解释。
在自己的清除方法中，必须注意对基础类以及成员对象清除方法的调用顺序——假若一个子对象要以另一个为基础。通常，应采取与 C++编译器对它的“破坏器”采取的同样的形式：首先完成与类有关的所有特殊工作（可能要求基础类元素仍然可见），然后调用基础类清除方法，就象这儿演示的那样。
许多情况下，清除可能并不是个问题；只需让垃圾收集器尽它的职责即可。但一旦必须由自己明确清除，就必须特别谨慎，并要求周全的考虑。
- 垃圾收集的顺序
不能指望自己能确切知道何时会开始垃圾收集。垃圾收集器可能永远不会得到调用。即使得到调用，它也可能以自己愿意的任何顺序回收对象。除此以外，Java 1.0 实现的垃圾收集器机制通常不会调用 finalize()方法。除内存的回收以外，其他任何东西都最好不要依赖垃圾收集器进行回收。若想明确地清除什么，请制作自己的清除方法，而且不要依赖 finalize()。然而正如以前指出的那样，可强迫 Java1.1 调用所有收尾模块（Finalizer）。
6.3.2 名字的隐藏
只有 C++程序员可能才会惊讶于名字的隐藏，因为它的工作原理与在 C++里是完全不同的。如果 Java 基础类有一个方法名被“重载”使用多次，在衍生类里对那个方法名的重新定义就不会隐藏任何基础类的版本。所以无论方法在这一级还是在一个基础类中定义，重载都会生效：
//: Hide.java
// Overloading a base-class method name
// in a derived class does not hide the
// base-class versions
class Homer {
char doh(char c) {
System.out.println("doh(char)");
return 'd';
}
float doh(float f) {
System.out.println("doh(float)");
return 1.0f;
}
}
class Milhouse {}
class Bart extends Homer {
void doh(Milhouse m) {}
}
class Hide {
public static void main(String[] args) {
Bart b = new Bart();
b.doh(1); // doh(float) used
b.doh('x');
b.doh(1.0f);
b.doh(new Milhouse());
}
} ///:~
正如下一章会讲到的那样，很少会用与基础类里完全一致的签名和返回类型来覆盖同名的方法，否则会使人感到迷惑（这正是 C++不允许那样做的原因，所以能够防止产生一些不必要的错误）。