Java编程思想第4版[中文版](PDF格式)-第51部分
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
｝
｝
class Woodwind3 extends Wind3 ｛
public void play（） ｛
System。out。println（〃Woodwind3。play（）〃）；
｝
public String what（） ｛ return 〃Woodwind3〃； ｝
｝
public class Music3 ｛
// Doesn't care about type； so new types
// added to the system still work right：
static void tune（Instrument3 i） ｛
// 。。。
i。play（）；
｝
static void tuneAll（Instrument3＇＇ e） ｛
for（int i = 0； i 《 e。length； i＋＋）
tune（e＇i＇）；
｝
public static void main（String＇＇ args） ｛
Instrument3＇＇ orchestra = new Instrument3＇5＇；
int i = 0；
// Upcasting during addition to the array：
orchestra＇i＋＋＇ = new Wind3（）；
orchestra＇i＋＋＇ = new Percussion3（）；
orchestra＇i＋＋＇ = new Stringed3（）；
orchestra＇i＋＋＇ = new Brass3（）；
orchestra＇i＋＋＇ = new Woodwind3（）；
tuneAll（orchestra）；
｝
167
…………………………………………………………Page 169……………………………………………………………
｝ ///：~
新方法是what（）和adjust（） 。前者返回一个String 句柄，同时返回对那个类的说明；后者使我们能对每种
乐器进行调整。
在main（）中，当我们将某样东西置入Instrument3数组时，就会自动上溯造型到 Instrument3。
可以看到，在围绕 tune（）方法的其他所有代码都发生变化的同时，tune（）方法却丝毫不受它们的影响，依然
故我地正常工作。这正是利用多形性希望达到的目标。我们对代码进行修改后，不会对程序中不应受到影响
的部分造成影响。此外，我们认为多形性是一种至关重要的技术，它允许程序员“将发生改变的东西同没有
发生改变的东西区分开”。
7。3 覆盖与过载
现在让我们用不同的眼光来看看本章的头一个例子。在下面这个程序中，方法play（）的接口会在被覆盖的过
程中发生变化。这意味着我们实际并没有“覆盖”方法，而是使其“过载”。编译器允许我们对方法进行过
载处理，使其不报告出错。但这种行为可能并不是我们所希望的。下面是这个例子：
//： WindError。java
// Accidentally changing the interface
class NoteX ｛
public static final int
MIDDLE_C = 0； C_SHARP = 1； C_FLAT = 2；
｝
class InstrumentX ｛
public void play（int NoteX） ｛
System。out。println（〃InstrumentX。play（）〃）；
｝
｝
class WindX extends InstrumentX ｛
// OOPS！ Changes the method interface：
public void play（NoteX n） ｛
System。out。println（〃WindX。play（NoteX n）〃）；
｝
｝
public class WindError ｛
public static void tune（InstrumentX i） ｛
// 。。。
i。play（NoteX。MIDDLE_C）；
｝
public static void main（String＇＇ args） ｛
WindX flute = new WindX（）；
tune（flute）； // Not the desired behavior！
｝
｝ ///：~
这里还向大家引入了另一个易于混淆的概念。在 InstrumentX 中，play（）方法采用了一个 int （整数）数
值，它的标识符是NoteX。也就是说，即使NoteX 是一个类名，也可以把它作为一个标识符使用，编译器不
会报告出错。但在WindX 中，play（）采用一个NoteX 句柄，它有一个标识符 n。即便我们使用“play（NoteX
NoteX）”，编译器也不会报告错误。这样一来，看起来就象是程序员有意覆盖play（）的功能，但对方法的类
型定义却稍微有些不确切。然而，编译器此时假定的是程序员有意进行“过载”，而非“覆盖”。请仔细体
168
…………………………………………………………Page 170……………………………………………………………
会这两个术语的区别。“过载”是指同一样东西在不同的地方具有多种含义；而“覆盖”是指它随时随地都
只有一种含义，只是原先的含义完全被后来的含义取代了。请注意如果遵守标准的Java 命名规范，自变量标
识符就应该是noteX，这样可把它与类名区分开。
在 tune 中，“InstrumentX i ”会发出play（）消息，同时将某个 NoteX 成员作为自变量使用（MIDDLE_C）。
由于NoteX 包含了 int 定义，过载的play（）方法的 int 版本会得到调用。同时由于它尚未被“覆盖”，所以
会使用基础类版本。
输出是：
InstrumentX。play（）
7。4 抽象类和方法
在我们所有乐器（Instrument）例子中，基础类 Instrument 内的方法都肯定是“伪”方法。若去调用这些方
法，就会出现错误。那是由于 Instrument 的意图是为从它衍生出去的所有类都创建一个通用接口。
之所以要建立这个通用接口，唯一的原因就是它能为不同的子类型作出不同的表示。它为我们建立了一种基
本形式，使我们能定义在所有衍生类里“通用”的一些东西。为阐述这个观念，另一个方法是把 Instrument
称为“抽象基础类”（简称“抽象类”）。若想通过该通用接口处理一系列类，就需要创建一个抽象类。对
所有与基础类声明的签名相符的衍生类方法，都可以通过动态绑定机制进行调用（然而，正如上一节指出的
那样，如果方法名与基础类相同，但自变量或参数不同，就会出现过载现象，那或许并非我们所愿意的）。
如果有一个象 Instrument 那样的抽象类，那个类的对象几乎肯定没有什么意义。换言之，Instrument 的作
用仅仅是表达接口，而不是表达一些具体的实施细节。所以创建一个 Instrument 对象是没有意义的，而且我
们通常都应禁止用户那样做。为达到这个目的，可令 Instrument 内的所有方法都显示出错消息。但这样做会
延迟信息到运行期，并要求在用户那一面进行彻底、可靠的测试。无论如何，最好的方法都是在编译期间捕
捉到问题。
针对这个问题，Java 专门提供了一种机制，名为“抽象方法”。它属于一种不完整的方法，只含有一个声
明，没有方法主体。下面是抽象方法声明时采用的语法：
abstract void X（）；
包含了抽象方法的一个类叫作“抽象类”。如果一个类里包含了一个或多个抽象方法，类就必须指定成
abstract （抽象）。否则，编译器会向我们报告一条出错消息。
若一个抽象类是不完整的，那么一旦有人试图生成那个类的一个对象，编译器又会采取什么行动呢？由于不
能安全地为一个抽象类创建属于它的对象，所以会从编译器那里获得一条出错提示。通过这种方法，编译器
可保证抽象类的“纯洁性”，我们不必担心会误用它。
如果从一个抽象类继承，而且想生成新类型的一个对象，就必须为基础类中的所有抽象方法提供方法定义。
如果不这样做（完全可以选择不做），则衍生类也会是抽象的，而且编译器会强迫我们用abstract 关键字标
志那个类的“抽象”本质。
即使不包括任何abstract 方法，亦可将一个类声明成“抽象类”。如果一个类没必要拥有任何抽象方法，而
且我们想禁止那个类的所有实例，这种能力就会显得非常有用。
Instrument类可很轻松地转换成一个抽象类。只有其中一部分方法会变成抽象方法，因为使一个类抽象以
后，并不会强迫我们将它的所有方法都同时变成抽象。下面是它看起来的样子：
169
…………………………………………………………Page 171……………………………………………………………
下面是我们修改过的“管弦”乐器例子，其中采用了抽象类以及方法：
//： Music4。java
// Abstract classes and methods
import java。util。*；
abstract class Instrument4 ｛
int i； // storage allocated for each
public abstract void play（）；
public String what（） ｛
return 〃Instrument4〃；
｝
public abstract void adjust（）；
｝
class Wind4 extends Instrument4 ｛
public void play（） ｛
System。out。println（〃Wind4。play（）〃）；
｝
public String what（） ｛ return 〃Wind4〃； ｝
public void adjust（） ｛｝
｝
class Percussion4 extends Instrument4 ｛
public void play（） ｛
System。out。println（〃Percussion4。play（）〃）；
｝
public String what（） ｛ return 〃Percussion4〃； ｝
170
…………………………………………………………Page 172……………………………………………………………
public void adjust（） ｛｝
｝
class Stringed4 extends Instrument4 ｛
public void play（） ｛
System。out。println（〃Stringed4。play（）〃）；
｝
public String what（） ｛ return 〃Stringed4〃； ｝
public void adjust（） ｛｝
｝
class Brass4 extends Wind4 ｛
public void play（） ｛
System。out。println（〃Brass4。play（）〃）；
｝
public void adjust（） ｛
System。out。println（〃Brass4。adjust（）〃）；
｝
｝
class Woodwind4 extends Wind4 ｛
public void play（） ｛
System。out。println（〃Woodwind4。play（）〃）；
｝
public String what（） ｛ return 〃Woodwind4〃； ｝
｝
public class Music4 ｛
// Doesn't care about type； so new types
// added to the system still work right：
static void tune（Instrument4 i） ｛
// 。。。
i。play（）；
｝
static void tuneAll（Instrument4＇＇ e） ｛
for（int i = 0； i 《 e。length； i＋＋）
tune（e＇i＇）；
｝
public static void main（String＇＇ args） ｛
Instrument4＇＇ orchestra = new Instrument4＇5＇；
int i = 0；
// Upcasting during addition to the array：
orchestra＇i＋＋＇ = new Wind4（）；
orchestra＇i＋＋＇ = new Percussion4（）；
orchestra＇i＋＋＇ = new Stringed4（）；
orchestra＇i＋＋＇ = new Brass4（）；
orchestra＇i＋＋＇ = new Woodwind4（）；
tuneAll（orchestra）；
｝
｝ ///：~
可以看出，除基础类以外，实际并没有进行什么改变。
171
…………………………………………………………Page 173……………………………………………………………
创建抽象类和方法有时对我们非常有用，因为它们使一个类的抽象变成明显的事实，可明确告诉用户和编译
器自己打算如何用它。
7。5 接口
“interface”（接口）关键字使抽象的概念更深入了一层。我们可将其想象为一个“纯”抽象类。它允许创
建者规定一个类的基本形式：方法名、自变量列表以及返回类型，但不规定方法主体。接口也包含了基本数
据类型的数据成员，但它们都默认为 static 和final。接口只提供一种形式，并不提供实施的细节。
接口这样描述自己：“对于实现我的所有类，看起来都应该象我现在这个样子”。因此，采用了一个特定接
口的所有代码都知道对于那个接口可能会调用什么方法。这便是接口的全部含义。所以我们常把接口用于建
立类和类之间的一个“协议”。有些面向对象的程序设计语言采用了一个名为“protocol ”（协议）的关键
字，它做的便是与接口相同的事情。
为创建一个接口，请使用 interface 关键字，而不要用 class。与类相似，我们可在 interface关键字的前
面增加一个 public 关键字（但只有接口定义于同名的一个文件内）；或者将其省略，营造一种“友好的”状
态。
为了生成与一个特定的接口（或一组接口）相符的类，要使用 implements （实现）关键字。我们要表达的意
思是“接口看起来就象那个样子，这儿是它具体的工作细节”。除这些之外，我们其他的工作都与继承极为
相似。下面是乐器例子的示意图：
