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，同时进行必要的构建器初始化工作：

//: 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，并要求我们在构建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（违例控制）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违例事件。

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, jj);

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建器，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（通过违例控制技术，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“过载”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，过载都会生效：

//: 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）。