[Java编程思想] 第一章 对象导论
第一章 对象导论
“我们之所以将自然界分解,组织成各种概念,并按其含义分类,主要是因为我们是整个口语交流社会共同遵守的协定的参与者,这个协定以语言的形式固定下来……除非赞成这个协定中规定的有关语言信息的组织和分类,否则我们根本无法交谈。” ——Benjamin Lee Whorf(1897-1941)
1.1 抽象过程
对象具有状态、形为和标识。
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万物皆为对象
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程序是对象的集合,它们通过发送消息来告知彼此所要做的。
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每个对象都有自己的由其他对象所构成的存储。
(可以理解为通过创建包的方式创建新对象,因此可以构建复杂体系,并隐藏复杂性)
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每个对象都拥有其类型。
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某一特定类型的所有对象都可以接受同样的消息。
1.2 每一个对象都有一个接口
必须有一种办法能向对象发出请求,使对象完成各种任务,比如完成一次交易、打开一个开关等等。每个对象都只能满足某些请求。这些请求由对象的“接口”(Interface)定义的,决定接口的便是类型。
接口确定了对某一特定对象所能发出的请求。
1.3 每个对象都提供服务
1.4 被隐藏的具体实现
第一个原因是防止程序员接触他们不该接触的东西——通常是内部数据类型的设计思想。
第二个原因是允许库设计人员修改内部结构,不用担心它会对客户程序员造成什么影响。
Java采用三个关键字来设置类边界:public,private,protected。“protected”(受保护的)与“private”相似,差别在于继承的类可访问protected成员,但不能访问private成员。
Java还有一种默认的访问权限,被称为包访问权限,类可以访问在同一个包中的其他类成员,但在包之外这些成员同private一样。
1.5 复用的具体实现
最简单地复用某个类的方式就是直接使用该类的对象。此外也可以将那个类的一个对象置于某个新的类。我们把这叫作“创建一个成员对象”。
因为是使用现有的类合成新的类,所以称为组合,如果组合是动态发生的称为聚合。组合被视为“has-a”(拥有)关系,就像“汽车拥有引擎”。
1.6 继承
在Java语言中,继承是通过extends关键字实现的,使用继承时,相当于创建了一个新类。这个新类不仅包含了现有类型的所有成员(尽管private成员被隐藏起来,且不能访问),但更重要的是,它复制了基类的接口。也就是说,所有可以发送给基类对象的消息同时也可以发送给导出类对象。根据可以发送的消息,我们能知道类的类型。这意味着导出类与基类具有相同的类型。
有两种做法可将新得的导出类与原来的基础类区分开。
第一种十分简单:为导出类添加新方法。
第二种是改变现有基类方法的形为,被称之为覆盖。
1.6.1 “是一个”与“像是一个”的关系
继承只覆盖基类的方法,导出类和基类是完全相同类型,称为is-a(是一个)关系。
在导出类添加了新方法,基类无法访问新方法,称为is-like-a(像是一个)关系。
1.7 伴随多态的可互换对象
面向对象设计语言使用了后期绑定的概念,当向对象发送消息时,被调用代码直到运行时才能确定。Java使用一小段特殊代码来代替绝对地址调用,使每一个对象都可以具有不同的行为表现。
在Java中,动态绑定是默认形为,不需要添加额外的关键字实现多态。
将导出类看做是它的基类的过程称为向上转型。
1.8 单根继承结构
在Java中所有类都继承自单一的基类Object。
- 单根继承结构保证所有对象都具备某些功能。
- 单根继承结构使垃圾回收器的实现变得容易,因为所有对象都保证有其类型信息。
1.9 容器
1.9.1 参数化类型
除非确切知道所要处理的对象的类型,否则向下转型几乎是不安全的。参数化类型就是一个编译器可以自动定制作用于特定类型上的类。例如使用参数化类型,编译器可以定制一个只接纳和取出Shape对象的容器。
在Java中它称为泛型。
1.10 对象的创建和生命周期
Java完全采用动态内存分配方式。每当想要创建新对象时,就要使用new关键字来构建此对象的动态实例。
Java提供了被称为“垃圾回收器”的机制,它可以自动发现对象何时不再被使用,并继而销毁它。
1.11 异常处理:处理错误
Java一开始就内置了异常处理,而且强制你必须使用它。
1.12 并发编程
把问题切分成多个可独立运行的部分(任务),从而提高程序响应能力。这些彼此独立运行的部分称之为线程,上述概念称为“并发”。
线程只是一种为单一处理器分配执行时间的手段。在语言级别上无需操心机器有几个处理器。
有一个隐患:共享资源。如果有多个并行任务要访问同一项资源,就会出问题。因此共享资源必须在使用期间被锁定。某个任务锁定某项资源,完成其任务,然后释放资源,使其他任务可以使用这项资源。
《Java编程思想》