27
}
public static void main(String[] args) {
. PlaceSetting x = new PlaceSetting(9);
}
} /* Output: Конструктор Custom Конструктор Utensil Конструктор Spoon Конструктор Utensil Конструктор Fork Конструктор Utensil Конструктор Knife Конструктор Plate Конструктор DinnerPlate конструктор PlaceSetting *///:-
Несмотря на то, что компилятор заставляет вас инициализировать базовые классы и требует, чтобы вы делали это прямо в начале конструктора, он не следит за инициализацией встроенный объектов, поэтому вы должны сами помнить об этом.
Обеспечение правильного завершения
В Java отсутствует понятиедеструктораиз С++ — метода, автоматически вызываемого при уничтожении объекта. В Java программисты просто «забывают» об объектах, не уничтожая их самостоятельно, так как функции очистки памяти возложены на сборщика мусора.
Во многих случаях эта модель работает, но иногда класс выполняет некоторые операции, требующие завершающих действий. Как упоминалось в главе 5, вы не знаете, когда будет вызван сборщик мусора и произойдет ли это вообще. Поэтому, если в классе должны выполняться действия по очистке, вам придется написать для этого особый метод и сделать так, чтобы программисты-клиенты знали о необходимости вызова этого метода. Более того, как описано в главе 10, вам придется предусмотреть возможные исключения и выполнить завершающие действия в секции finally.
Представим пример системы автоматизированного проектирования, которая рисует на экране изображения:
//: reusing/CADSystem.java // Обеспечение необходимого завершения package reusing:
import static net.mindview util.Print.*;
class Shape {
Shape(int i) { print("Конструктор Shape"); } void disposed { print("Завершение Shape"); }
'}
class Circle extends Shape { Circle(int i) {
super(i),
print("Рисуем окружность Circle");
}
void disposeO {
print("Стираем окружность Circle"); super. disposeO;
}
}
class Triangle extends Shape { Triangle(int i) { super(i);
print("Рисуем треугольник Triangle");
}
void disposeO {
print("Стираем треугольник Triangle"); super.disposeO;
}
}
class Line extends Shape { private int start, end; Line(int start, int end) { super(start); this.start = start; this.end = end;
print("Рисуем линию Line: " + start + ", " + end);
}
void disposeO {
print("Стираем линию Line: " + start + ", " + end). super.disposeO;
}
public class CADSystem extends Shape { private Circle c; private Triangle t; private Line[] lines = new Line[3], public CADSystem(int i) { super(i + 1).
for(int j = 0, j < lines length; j++) lines[j] = new Line(j. j*j), с = new Circled), t = new Triangle(l), print("Комбинированный конструктор").
}
void disposed {
print("CADSystem.dispose()"); // Завершение осуществляется в порядке, // обратном порядку инициализации t disposed; с.disposed;
for(int i = lines length - 1; i >=0; i--)
lines[i] .disposed; super disposed;
}
public static void main(String[] args) { CADSystem x = new CADSystem(47), try {
// Код и обработка исключений. } finally {
х disposed,
}
}
} /* Output: Конструктор Shape Конструктор Shape Рисуем линию Line- 0, 0 Конструктор Shape Рисуем линию Line- 1. 1 Конструктор Shape Рисуем линию Line- 2, 4 Конструктор Shape Рисуем окружность Circle Конструктор Shape Рисуем треугольник Triangle Комбинированный конструктор CADSystem. disposed Стираем треугольник Triangle Завершение Shape Стираем окружность Circle Завершение Shape Стираем линию Line: 2, 4 Завершение Shape Стираем линию Line: 1, 1 Завершение Shape Стираем линию Line 0. 0 Завершение Shape Завершение Shape *///.-
Все в этой системе является некоторой разновидностью класса Shape (который, в свою очередь, неявно наследует от корневого класса Object). Каждый класс переопределяет метод dispose() класса Shape, вызывая при этом версию метода из базового класса с помощью ключевого слова super. Все конкретные классы, унаследованные от Shape — Circle, Triangle и Line, имеют конструкторы, которые просто выводят сообщение, хотя во время жизни объекта любой метод может сделать что-то, требующее очистки. В каждом классе есть свой собственный метод dispose(), который восстанавливает ресурсы, не связанные с памятью, к исходному состоянию до создания объекта.
В методе main() вы можете заметить два новых ключевых слова, которые будут подробно рассмотрены в главе 10: try и finally. Ключевое слово try показывает, что следующий за ним блок (ограниченный фигурными скобками) являетсязащищенной секцией.Код в секции finally выполняется всегда, независимо от того, как прошло выполнение блока try. (При обработке исключений можно выйти из блока try некоторыми необычными способами.) В данном примере секция finally означает: «Что бы ни произошло, в конце всегда вызывать метод x.dispose()».
Также обратите особое внимание на порядок вызова завершающих методов для базового класса и объектов-членов в том случае, если они зависят друг от друга. В основном нужно следовать тому же принципу, что использует компилятор С++ при вызове деструкторов: сначала провести завершающие действия для вашего класса в последовательности, обратной порядку их создания. (Обычно для этого требуется, чтобы элементы базовых классов продолжали существовать.) Затем вызываются завершающие методы из базовых классов, как и показано в программе.
Во многих случаях завершающие действия не являются проблемой; достаточно дать сборщику мусора выполнить свою работу. Но уж если понадобилось провести их явно, сделайте это со всей возможной тщательностью и вниманием, так как в процессе сборки мусора трудно в чем-либо быть уверенным. Сборщик мусора вообще может не вызываться, а если он начнет работать, то объекты будут уничтожаться в произвольном порядке. Лучше не полагаться на сборщик мусора в ситуациях, где дело не касается освобождения памяти. Если вы хотите провести завершающие действия, создайте для этой цели свой собственный метод и не полагайтесь на метод finalize().
Сокрытие имен
Если какой-либо из методов базового класса Java был перегружен несколько раз, переопределение имени этого метода в производном классене скроетни одну из базовых версий (в отличие от С++). Поэтому перегрузка работает вне зависимости от того, где был определен метод — на текущем уровне или в базовом классе:
//: reusing/Hide java
// Перегрузка имени метода из базового класса
// в производном классе не скроет базовую версию метода.
import static net.mindview.util.Print.*:
class Milhouse {}
class Bart extends Homer { void doh(Milhouse m) {
print("doh(Milhouse)");
}
}
public class Hide {
public static void main(String[] args) { Bart b = new BartO; b doh(l); b doh('x'); b.doh(l.Of); b doh(new MilhouseO);
}
} /* Output. doh(float) doh(char) doh(float) doh(Milhouse) *///:-
Мы видим, что все перегруженные методы класса Homer доступны классу Bart, хотя класс Bart и добавляет новый перегруженный метод (в С++ такое действие спрятало бы все методы базового класса). Как вы увидите в следующей главе, на практике при переопределении методов гораздо чаще используется точно такое же описание и список аргументов, как и в базовом классе. Иначе легко можно запутаться (и поэтому С++ запрещает это, чтобы предотвратить совершение возможной ошибки).
В Java SE5 появилась запись @0verride; она не является ключевым словом, но может использоваться так, как если бы была им. Если вы собираетесь переопределить метод, используйте @0verride, и компилятор выдаст сообщение об ошибке, если вместо переопределения будет случайно выполнена перегрузка:
//• reusing/Lisa java // {CompileTimeError} (Won't compile)
class Lisa extends Homer {
(^Override void doh(Milhouse m) {
System out println("doh(Milhouse)");
class Homer {
char doh(char с) {
print("doh(char)"); return 'd';
}
float doh(float f) {
print("doh(float)"); return l.Of,
}
Композиция в сравнении с наследованием
И композиция, и наследование позволяют вам помещать подобъекты внутрь вашего нового класса (при композиции это происходит явно, а в наследовании — опосредованно). Вы можете поинтересоваться, в чем между ними разница и когда следует выбирать одно, а когда — другое.
Композиция в основном применяется, когда в новом классе необходимо использовать функциональность уже существующего класса, но не его интерфейс. То есть вы встраиваете объект, чтобы использовать его возможности в новом классе, а пользователь класса видит определенный вами интерфейс, но не замечает встроенных объектов. Для этого внедряемые объекты объявляются со спецификатором private.
Иногда требуется предоставить пользователю прямой доступ к композиции вашего класса, то есть сделать встроенный объект открытым (public). Встроенные объекты и сами используют сокрытие реализации, поэтому открытый доступ безопасен. Когда пользователь знает, что класс собирается из составных частей, ему значительно легче понять его интерфейс. Хорошим примером служит объект Саг (машина):
// reusing/Car.java
// Композиция с использованием открытых объектов
// двигатель
class Engine {
public void startO {} // запустить public void rev() {} // переключить public void stopO {} // остановить
}
// колесо
class Wheel {
public void inflate(int psi) {} // накачать
}
// окно
class Window {
public void rollupO {} // поднять public void rolldownO {} // опустить
}
// дверь
class Door {
public Window window = new WindowO; // окно двери public void openО {} // открыть public void closeO {} // закрыть
}
// машина
public class Car {
public Engine engine = new EngineO; public Wheel[] wheel = new Wheel[4], public Door
left = new DoorO,
right = new DoorO: // двухдверная машина
public CarO {
for (int i =0; i <4; i++)
wheel[i] = new Wheel О;
}
public static void main(String[] args) { Car car = new CarO; car 1 eft.window.rollup(); car.wheel[0].inflate(72);
}
} /// -
Так как композиция объекта является частью проведенного анализа задачи (а не просто частью реализации класса), объявление членов класса открытыми (public) помогает программисту-клиенту понять, как использовать класс, и облегчает создателю класса написание кода. Однако нужно все-таки помнить, что описанный случай является специфическим и в основном поля класса следует объявлять как private.
При использовании наследования вы берете уже существующий класс и создаете его специализированную версию. В основном это значит, что класс общего назначения адаптируется для конкретной задачи. Если чуть-чуть подумать, то вы поймете, что не имело бы смысла использовать композицию машины и средства передвижения — машина не содержит средства передвижения, она самаестьэто средство. Взаимосвязь «является» выражается наследованием, а взаимосвязь «имеет» описывается композицией.
protected
После знакомства с наследованием ключевое слово protected наконец-то обрело смысл. В идеале закрытых членов private должно было быть достаточно. В реальности существуют ситуации, когда вам необходимо спрятать что-либо от окружающего мира, тем не менее оставив доступ для производных классов.
Ключевое слово protected — дань прагматизму. Оно означает: «Член класса является закрытым (private) для пользователя класса, но для всех, кто наследует от класса, и для соседей по пакету он доступен». (В Java protected автоматически предоставляет доступ в пределах пакета.)
Лучше всего, конечно, объявлять поля класса как private — всегда стоит оставить за собою право изменять лежащую в основе реализацию. Управляемый доступ наследникам класса предоставляется через методы protected:
// reusing/Ore java
// Ключевое слово protected
import static net.mindview.util.Print.*;
class Villain {
private String name;
protected void set(String nm) { name = nm; } public Villain(String name) { this.name = name, } public String toStringO {
return "Я объект Villain и мое имя " + name;
}
public class Ore extends Villain { private int orcNumber, public Orc(String name, int orcNumber) { super(name);
this.orcNumber = orcNumber;
}
public void change(String name, int orcNumber) {
set(name); // Доступно, так как объявлено protected this.orcNumber = orcNumber;
}
public String toStringO {
return "Ore " + orcNumber + ": " + super.toString().
}
public static void main(String[] args) {