《Core Java》读书笔记——第5章
来源:互联网 发布:淘宝生意参谋竞争情报 编辑:程序博客网 时间:2024/04/25 01:08
继承
5.1 类、超类和子类
本章代码
“is-a”关系是继承的一个明显特征,例如经理和雇员之间的关系,每一个经理都是一个雇员。
class Manager extends Employee { 添加方法和域 }
子类的方法不能直接访问超类的私有域。在子类中可以增加域,增加方法或者覆盖超类中的方法,然而绝对不能删除继承的任何域和方法。在Java中使用关键字super调用超类的方法。
由于子类的构造器不能访问超类的私有域,所以必须利用超类的构造器对这部分私有域进行初始化,可以通过super实现对超类构造器的调用。使用super调用构造器的语句必须是子类构造器的第一条语句
如果子类构造器没有显式地调用超类的构造器,则将自动调用超类默认构造器。如果超类不含不带参数的默认构造器,而子类构造器中又没有显式调用其他超类的构造器,则编译器会报错。
超类的对象变量既可以引用超类对象,又可以引用子类对象。这种特性涉及到多态和动态绑定的概念,后面会详细讨论。
5.1.1 继承层次
继承并不仅限于一个层次。有一个公共超类派生出来的所有类的集合被称为继承层次。但是Java并不支持多继承。
5.1.2 多态
“is-a” 规则的另一个表述法是置换法则。它表明程序中出现超类对象的任何地方都可以用子类对象置换
Employee e; e = new Employee(...); // Employee object expected e = new Manager(...); // OK, Manager can be used as well
但是超类对象变量引用子类对象之后,只能访问超类的方法,不能访问子类特有的方法和实例域。
Manager boss = new Manager(...); Employee[] staff = new Employee[3]; staff[0] = boss; // staff[0] 和 boss引用同一个对象 boss.setBonus(5000); // OK staff[0].setBonus(5000); // Error
但是不能让子类的对象变量引用超类对象。
Manager m = staff[1]; //error
5.1.3 动态绑定
对象方法的执行过程
编译器查看对象的声明类型和方法名,获取所有可能被调用的候选方法(包括父类的)。
接下来,编译器将查看调用方法时提供的参数类型。这个过程被称为重载解析。
如果是private方法、static方法、final方法,编译器将可以准确地知道应该调用哪个方法,这种调用方式称为静态绑定。
动态绑定指的是,虚拟机一定调用与x所引用对象的实际类型最合适的那个类的方法。
public class ManagerTest { public static void main(String[] args) { Manager boss = new Manager("Carl Craker", 80000, 2007, 12, 15); boss.setBonus(5000); Employee[] staff = new Employee[3]; staff[0] = boss; staff[1] = new Employee("Harry Hacker",50000,2008,10,1); staff[2] = new Employee("Tommy Tester",40000,2009,11,22); for(Employee e : staff) System.out.println("name="+e.getName() + " ,salary=" + e.getSalary()); }}
上面的代码中,Manager类是Employee类的子类,并且Manager中覆盖了超类的getSalar()_方法。具体代码可参见文章开头的链接。
虚拟机预先为每个类创建了一个方法表,其中累出了所有方法的签名和实际调用的方法。对于Employee类Employee:
getName() -> Employee.getName()
getSalary() -> Employee.getSalary()
getHireDay() -> Employee.getHireDay()
raiseSalary(double) -> Employee.raiseSalary(double)Manager:
getName() -> Employee.getName()
getSalary() -> Manager.getSalary()
getHireDay() -> Employee.getHireDay()
raiseSalary(double) -> Employee.raiseSalary(double)
setBonus(double) -> Manager.setBonus(double)在运行时,调用e.getSalary()的解析过程为:
首先,提取e的实际类型的方法表。
然后,虚拟机搜索定义getSalary签名的类。
最后,虚拟机调用方法。
动态绑定的好处是,无需对现存的代码进行修改,就可以对程序进行扩展。超类的对象变量引用子类的对象,子类只需重新覆盖超类的方法,就可以实现子类独有的功能,其他部分无需任何改动。
5.1.4 阻止继承:final类和方法
不允许扩展的类被称为final类,在定义类的时候使用final修饰符即可。
final class Executive extends Manager { ... }
一个类被声明为final时,其中的方法自动地成为final,不包括域。final方法不能被子类覆盖。
5.1.5 强制类型转换
关于对象引用的类型转换
只能在继承层次内进行类型转换
在将超类转换成子类之前,应该使用instanceof进行检查
将一个超类引用赋值给子类变量,一定要进行类型转换。
5.1.6 抽象类
abstract关键字,包含抽象方法的类本身必须被声明为抽象类。但是抽象类也可以包含具体的数据和方法。抽象方法充当占位的角色,它们的具体实现在子类中。抽象类不能被实例化。可以定义一个抽象类的对象变量,但是只能引用非抽象子类对象。
5.1.7 受保护访问
5.2 Object: 所有类的超类
Ojbect类是Java中所有类的始祖,在Java中每个类都是由它扩展而来的。可以用Obeject类型的变量引用任何类型的对象。之后可以进行类型转换,访问类中的具体内容。
5.2.1 equals方法
Object类中的equals方法用于检测一个对象是否等于另外一个对象。在Object类中,这个方法将判断两个对象是否具有相同的引用。利用下面这个示例演示equals方法的实现机制。
class Employee { public boolean equals(Object otherObject) { //a quick test to see if the objects are identical if (this == otherObject) return true; //must return false if the explicit parameter is null if(otherObject == null) return false; //if the classes don't match, they can't be equal if(getClass() != otherObject.getClass()) return false; //now we know otherObject is a non-null Employee Employee other = (Employee) otherOjbect; //test whether the fields have identical values return name.equals(other.name) && salary == other.salary && hireDay.equals(other.hireDay); } }
如果子类中定义equals方法时,首先调用超类的equals。
class Manager extends Employee { public boolean equals(Object otherObject) { if(!super.equals(otherObject)) return false; Manager other = (Manager)otherObject; return bonus ==other.bonus; } }
5.2.2 相等测试与继承
Java语言规范要求equals方法具有下面的特性:
- 自反性:对于任何非空引用x,x.equals(x)应该返回true。
- 对称性: 对于任何引用x和y,如果x.equals(y) 返回true,y.equals(x)也应该返回true。
- 传递性: 对于任何引用x、y和z,如果x.equals(y)为true,y.equals(z)为true,那么x.equals(z)应该为true。
- 一致性,如果x和y的引用对象没有发生变化,反复调用x.equals(y)应该返回同样的结果
- 对于任何非空引用x,x.equals(null)应该返回false
equals方法中的类的检测到底用instanceof还是用getClass()来检测(这决定这子类是否需要重写equals方法)
如果子类能够拥有自己的相等的概念,则对称性需求将强制采用getClass进行检测。子类就需要重写equals方法
如果由超类决定相等的概念,那么就可以使用instanceof进行检测,这样可以在不同的子类对象之间进行相等比较。子类就无需重写equals方法。
在雇员和经理的例子中,经理有新增的域bonus,也就是说Manager类有自己相等的概念,所以要使用getClas检测。
但是,如果假设Employee用ID来作为相等测试的标准,那么这个相等概念可以适用于所有子类,就可以使用instanceof进行检测,并应该将Employee.equals方法声明为final。
写出完美equals方法的建议:
- 显式参数命名为otheObject,稍后需要将它转换成另一个叫做other的变量。
- 检测this与otherObject是否引用同一个对象:
if(this == otherObject) return true;- 检测oterhObject是否为null,如果是,则返回false。
if(otherObject == null) return false;- 比较this与otherObject 是否属于同一个类。如果equals的语义在每个子类中有所改变,就使用getClass进行检测:
if(getClass() != otherObject.getClass()) return false;
如果所有的子类都有统一的语义,就用instanceof进行检测:
if(!otherObject instanceof ClassName) return false;- 将otherObject转换为相应类的类型变量。
ClassName other = (ClassName)otherObject;- 现在开始对所有需要比较的域进行比较了。使用==比较基本类型域,使用equals比较对象域。
- 如果在子类中重新定义equals,就要在其中包含调用super.equals(other)。
equals的参数类型一定是Object
5.2.3 hashCode方法
散列码是由对象导出的一个整型值,没有规律。hashCode方法定义在Object类中,因此每个对象都有一个默认的三列码,其值为对象的存储地址。
如果重新定义equals方法,就必须重新定义hashCode方法。hashCode方法返回一个整型数值。
class Employee { public int hashCode(0 { return 7*name.hashCode() +11*new Double(salary).hashCode +13 * hireDay.hashCode(); } }
Java 7 中还可以做两个改进
public int hashCode() { return 7 * Objects.hashCode(name) + 11 * new Double(salary).hashCode() + 13 * Objects.hashCode(hireDay); }
注意,是Objects 而不是 Object。还有更好的做法,当组合多个散列值时,可以调用Objects.hash
public int hashCode() { return Objects.hash(name,salary,hireDay); }
5.2.4 toString 方法
toString方法用于返回表示对象值的字符串。数组可以用Arrays.toString 和 Arrays.deepToString方法。
5.3 泛型数组列表
ArrayList<Employee> staff = new ArrayList<Employee>();
这样可以解决运行时动态更改数组的问题。
5.3.1 访问数组列表元素
ArrayList使用get和set方法实现访问或改变数组元素的操作。下面这个技巧可以一举两得,既可以灵活地扩展数组,又可以方便地访问数组元素。
ArrayList<X> list = nwe ArrayList<>(); while(...) { x = ...; list.add(x); } X[] a = new X[list.size()]; list.toArray(a);
使用泛型数组列表后
.不必指出数组大小
.使用add将任意多的元素添加到数组中
.使用size()替代length计算元素中的数目。
使用a.get(i)替代a[i]访问元素。
5.3.2 类型化与原始数组列表的兼容性
public class EmployeeDB { pubilc void update(ArrayList list){...} public ArrayList find(String query){...} }
5.4 对象包装器与自动装箱
所有的基本类型都有一个与之对应的类。通常,这些类称为包装器(wrapper)。对象包装器类是不可变的,一旦构造了包装器,就不允许更改其中的值。对象包装器类还是final,因此不能定义它们的子类。Java SE 5.0 的另一个改进之处是更加便于添加或获得数组元素。
list.add(3) 将自动得变换成list.add(Integer.valueOf(3));这叫做自动装箱。相反,将一个Integer对象赋给一个int值时,将会自动拆箱。
int n = list.get(i)
=>int n = list.get(i).intValue();
== 也可应用于对象包装器对象,只不过是检测的是对象是否指向同一个存储区域。
5.5 参数数量可变的方法
public class PrintStream { public PrintStream printf(String fmt, Object... args) {return format(fmt,args);} }
上面的方法接受两个参数,一个是格式字符串,另一个是Object[]数组。再看另外一个例子。
public static double max(double... values) { double largest = Double.MIN_VALUE; for(double v : values) if(v > largest) largest = v; return largest; }
编译器将new double[] {…}传递给max方法。
5.6 枚举类
public enum Size{SMALL,MEDIUM,LARGE,EXTRA_LARGE};
在比较两个枚举类型的值时,直接使用==即可。上面的枚举类有4个实例。
直接看一个简单的代码实例
public class EnumTest { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); System.out.print("Enter a size: (SMALL,MEDIUM,LARGE,EXTRA_LARGE) "); String input = in.next().toUpperCase(); Size size = Enum.valueOf(size.class,input); System.out.println("size=" + size); System.out.println("abbreviation=" + size.getAbbreviation()); if(size == Size.EXTRA_LARGE) System.out.println("Good job--you paid attention to the _."); } }enum Size{ SMALL("S"),MEDIUM("M"),LARGE("L"),EXTRA_LARGE("XL"); private Size(String abbreviation) {this.abbreviation = abbreviation;} public String getAbbreviation(){return abbreviation;} private String abbreviation;}
主要是Enum类中一些方法的运用,可以查看API文档。
5.7 反射
暂时不看
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