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《Java编程思想》第四版读书笔记 第八章 多态

一万
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发布于 2016/05/13 16:46
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面向对象的三个基本特征:数据抽象、继承和多态。多态的作用是消除类型之间的耦合关系。多态也被称作动态绑定、后期绑定或运行时绑定。

8.2

将一个方法调用同一个方法主体(我理解就是方法和它的对象)关联起来被称作绑定。若在程序执行前进行绑定(一般由编译器和连接程序实现)叫做前期绑定。C是前期绑定的。

后期绑定是在运行时根据对象的类型进行绑定,也叫做动态绑定或运行时绑定。如果一种语言想实现后期绑定,就必须具有某种机制,以便在运行时能判断对象的类型,从而乔勇恰当的方法。编译器一直不知道对象的类型,但是方法调用机制能够找到正确的方法体,并加以调用。后期绑定机制随编程语言的不同而有所不同,但不管怎样都必须在对象中安置某种类型信息。

Java中除了static和final方法(private是隐式的final)之外,其他所有的方法都是后期绑定。声明一个方法为final,可以防止该方法被覆盖,也可以有效的关闭动态绑定,或者说告诉编译器不需要对其进行动态绑定。这样编译器就可以为final方法调用生成更有效的代码。

有了动态绑定,就可以编写只与基类打交道的代码,并且这些代码对所有导出类都可以正确运行。

练习6中最后括号中有一句话:不用向上转型。这句话有点费解,本节说的就是多态的向上转型,不用干什么呢?查了一下英文原版括号里:without any casting. 此处应该理解为不用手动转型吧?

练习10值得注意:一个基类有方法1和方法2,方法1中调用方法2,导出类覆写了方法2。创建一个导出类,并向上转型到基类,然后调用方法1。此时方法1中调用的是导出类中覆写的方法2。

8.2最后两小节列出了两个容易被忽视的问题,第一段例子:

表面上看,好像导出类的f()方法覆写了基类的,但是其实基类的f()方法是private,所以是隐式的final。所以此处并没有发生覆写,而基类的引用调用的自然是基类的方法。这种问题可以用@Override注解来解决,当没有发生覆写时使用了该注解,编译器会报错。而且此种情况出现的概率并不大,因为基类的f()方法是private的,很难在类之外的其他地方调用。

第二个例子是关于域的:

域(或者字段)的访问操作都是由编译器解析,所以不是多态的。什么类型的引用调用的域就是什么类型对象中的域。此处例子可以看到将域设置为private,然后用get方法获取域的一个好处,它不会让人产出迷惑。不过最好还是不要把导出类中的域和基类中的域用相同的名字命名。

第三个例子关于静态函数,它是随类而不随对象走的,所以也没有多态机制,这个例子比较好理解,而且一般也不用对象的引用去调用static函数(用类名调用),所以不做过多解释:

8.3

复杂对象调用构造函数的顺序:

(0)将分配给对象的存储空间初始化成二进制的零;

(1)调用基类的构造函数。整个步骤会不断的反复递归下去,首先是构造整个层次结构的根,然后是下一层导出类,直到最底层的导出类;

(2)按声明顺序调用成员的初始化方法;

(3)调用导出类构造函数的主体。

作者在本小节的最后说明了一种在构造函数中调用覆写方法的情况,这种情况会导致导出类中覆写函数被调用,由于导出类中的域还没有初始化,会造成一些难以发现的错误: 

编写构造函数时有一条有效的准则:用尽可能简单的方法使对象进入正常状态;如果可以的话,避免调用其他方法。在构造函数内唯一能够安全调用的方法是基类中的final方法(也适用于private,因为它是隐式final)。

8.4

协变返回类型:从1.5开始引入,导出类中的覆盖方法可以返回基类方法返回类型的某种导出类型(导出类中的覆盖方法的返回类型可以比基类方法返回类型更具体)。自己编码测试过,的确如此,从前从未注意过这个特性。

8.5

关于组合和继承,作者的建议是,首选组合,尤其是不能十分确定应该使用哪一种方式时。还有一条通用的准则:“用继承来表达行为间的差异,用字段表达状态上的变化。”

作者用了大概一页的篇幅来探讨继承中纯继承和扩展继承的优劣。

纯继承是一种is-a关系,导出类的接口与基类接口完全相同,因此可以全程利用多态和向上转型。

扩展继承是一种is-like-a关系,导出类比基类拥有更多的功能(更多的接口),这样程序实现起来更灵活,而且貌似更符合Java开发者的本意(因为继承用了关键字extends)。但是在向上转型时就会丢失导出类那些新增的功能。

对两个继承方式优劣的思考,不得不说是一个哲学问题,孰优孰劣很难说的清楚。

Java中,所有转型都会检查,在进入运行时仍会检查,如果不是该类型,就会抛出ClassCastException异常。运行期间对类型进行检查的行为称作“运行时类型识别(RTTI)”。

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