ThinkingInJava笔记-类再生（第六章）
类再生分为两种方式：
- 合成，在新类里简单创建原有类的对象。
- 继承，它创建一个新类，将其视作现有类的一个“类型”，我们可以原样采取现有类的形式，并在其中加入新代码，同时不会对现有类产生影响。
由于这儿涉及到两个类——基础类及衍生类，而不再是以前的一个，所以在想象衍生类的结果对象时，可能会产生一些迷惑。从外部看，似乎新类拥有与基础类相同的接口，而且可包含一些额外的方法和字段。但继承并非仅仅简单地复制基础类的接口了事。创建衍生类的一个对象时，它在其中包含了基础类的一个“子对象”。这个子对象就象我们根据基础类本身创建了它的一个对象。从外部看，基础类的子对象已封装到衍生类的对象里了。
当然，基础类子对象应该正确地初始化，而且只有一种方法能保证这一点：在构建器中执行初始化，通过调
用基础类构建器，后者有足够的能力和权限来执行对基础类的初始化。在衍生类的构建器中，Java 会自动插
入对基础类构建器的调用。下面这个例子向大家展示了对这种三级继承的应用：
public class Art {
Art(){
System.out.println("art");
}
}
public class Drawing extends Art {
Drawing(){
System.out.println("drawing");
}
public static void main(String[] args) {
Drawing drawing = new Drawing();
}
}
输出结果为：
art
drawing
上述例子有自己默认的构建器；也就是说，它们不含任何自变量。编译器可以很容易地调用它们，因为不存
在具体传递什么自变量的问题。如果类没有默认的自变量，或者想调用含有一个自变量的某个基础类构建
器，必须明确地编写对基础类的调用代码。这是用 super 关键字以及适当的自变量列表实现的，如下所示：
class Game {
Game(int i) {
System.out.println("Game constructor");
}
}
class BoardGame extends Game {
BoardGame(int i) {
super(i);
System.out.println("BoardGame constructor");
}
}
class Chess extends BoardGame {
Chess() {
super(11);
System.out.println("Chess constructor");
}
public static void main(String[] args) {
Chess x = new Chess();
}
}
输出结果为：
Game constructor
BoardGame constructor
Chess constructor
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。
继承的一个好处是它支持“累积开发”，允许我们引入新的代码，同时不会为现有代码造成错误。这样可将
新错误隔离到新代码里。通过从一个现成的、功能性的类继承，同时增添成员新的数据成员及方法（并重新
定义现有方法），我们可保持现有代码原封不动（另外有人也许仍在使用它），不会为其引入自己的编程错
误。一旦出现错误，就知道它肯定是由于自己的新代码造成的。这样一来，与修改现有代码的主体相比，改
正错误所需的时间和精力就可以少很多。
继承最值得注意的地方就是它没有为新类提供方法。继承是对新类和基础类之间的关系的一种表达。可这样
总结该关系：“新类属于现有类的一种类型”。
这种表达并不仅仅是对继承的一种形象化解释，继承是直接由语言提供支持的。作为一个例子，大家可考虑
一个名为Instrument 的基础类，它用于表示乐器；另一个衍生类叫作Wind。由于继承意味着基础类的所有
方法亦可在衍生出来的类中使用，所以我们发给基础类的任何消息亦可发给衍生类。若Instrument 类有一个
play()方法，则Wind 设备也会有这个方法。这意味着我们能肯定地认为一个Wind 对象也是Instrument的一
种类型。下面这个例子揭示出编译器如何提供对这一概念的支持：
public class Instrument {
public void play(){
System.out.println("hello");
}
static void tune(Instrument i){
i.play();
}
}
public class Wind extends Instrument {
public static void main(String[] args) {
Wind wind = new Wind();
Instrument.tune(wind);
}
}
运行结果：
hello
这个例子中最有趣的无疑是tune()方法，它能接受一个Instrument句柄。但在 Wind.main()中，tune()方法
是通过为其赋予一个Wind 句柄来调用的。由于Java 对类型检查特别严格，所以大家可能会感到很奇怪，为
什么接收一种类型的方法也能接收另一种类型呢？但是，我们一定要认识到一个Wind 对象也是一个
Instrument对象。而且对于不在Wind 中的一个Instrument（乐器），没有方法可以由tune()调用。在
tune()中，代码适用于Instrument以及从 Instrument 衍生出来的任何东西。在这里，我们将从一个Wind 句
柄转换成一个Instrument 句柄的行为叫作“上溯造型”。
由于造型的方向是从衍生类到基础类，箭头朝上，所以通常把它叫作“上溯造型 ”，即Upcasting。上溯造
型肯定是安全的，因为我们是从一个更特殊的类型到一个更常规的类型。换言之，衍生类是基础类的一个超
集。它可以包含比基础类更多的方法，但它至少包含了基础类的方法。进行上溯造型的时候，类接口可能出
现的唯一一个问题是它可能丢失方法，而不是赢得这些方法。这便是在没有任何明确的造型或者其他特殊标
注的情况下，编译器为什么允许上溯造型的原因所在。
继承中对于final关键字的解释：
- final数据
(1) 编译期常数，它永远不会改变
(2) 在运行期初始化的一个值，我们不希望它发生变化final int s = 1;//s为常数 final Object obj = new Object();//obj为不可变的句柄，但是obj内部变量可以变 final int s;//s为常量，但是使用前必须初始化 void method(final int s){}//当调用方法时，s得到一个值，但这个值在方法内只读
- final方法
之所以要使用final 方法，可能是出于对两方面理由的考虑。第一个是为方法“上锁”，防止任何继承类改变它的本来含义。设计程序时，若希望一个方法的行为在继承期间保持不变，而且不可被覆盖或改写，就可以采取这种做法。
采用final 方法的第二个理由是程序执行的效率。将一个方法设成 final 后，编译器就可以把对那个方法的所有调用都置入“嵌入”调用里。只要编译器发现一个final 方法调用，就会（根据它自己的判断）忽略为执行方法调用机制而采取的常规代码插入方法（将自变量压入堆栈；跳至方法代码并执行它；跳回来；清除堆栈自变量；最后对返回值进行处理）。相反，它会用方法主体内实际代码的一个副本来替换方法调用。这样做可避免方法调用时的系统开销。当然，若方法体积太大，那么程序也会变得雍肿，可能受到到不到嵌入代码所带来的任何性能提升。因为任何提升都被花在方法内部的时间抵消了。Java 编译器能自动侦测这些情况，并颇为“明智”地决定是否嵌入一个final 方法。然而，最好还是不要完全相信编译器能正确地作出所有判断。通常，只有在方法的代码量非常少，或者想明确禁止方法被覆盖的时候，才应考虑将一个方法设为final。
类内所有private方法都自动成为final。由于我们不能访问一个private方法，所以它绝对不会被其他方法覆盖（若强行这样做，编译器会给出错误提示）。可为一个 private方法添加final 指示符，但却不能为那个方法提供任何额外的含义。
- final类
将类定义成final后，结果只是禁止进行继承——没有更多的限制。然而，由于它禁止了继承，所以一个 final类中的所有方法都默认为final。因为此时再也无法覆盖它们。所以与我们将一个方法明确声明为final 一样，编译器此时有相同的效率选择。 可为final 类内的一个方法添加final 指示符，但这样做没有任何意义。
类装载顺序：
若基础类含有另一个基础类，则另一个基础类随即也会载入，以此类推。接下来，会在根基础类执行 static 初始化，再在下一个衍生类执行，以此类推。保证这个顺序是非常关键的，因为衍生类的初始化可能要依赖于对基础类成员的正确初始化。
总结：
无论继承还是合成，我们都可以在现有类型的基础上创建一个新类型。但在典型情况下，我们通过合成来实现现有类型的“再生”或“重复使用”，将其作为新类型基础实施过程的一部分使用。但如果想实现接口的“再生”，就应使用继承。由于衍生或派生出来的类拥有基础类的接口，所以能够将其“上溯造型”为基础类。对于下一章要讲述的多形性问题，这一点是至关重要的。
尽管继承在面向对象的程序设计中得到了特别的强调，但在实际启动一个设计时，最好还是先考虑采用合成技术。只有在特别必要的时候，才应考虑采用继承技术（下一章还会讲到这个问题）。合成显得更加灵活。但是，通过对自己的成员类型应用一些继承技巧，可在运行期准确改变那些成员对象的类型，由此可改变它们的行为。
尽管对于快速项目开发来说，通过合成和继承实现的代码再生具有很大的帮助作用。但在允许其他程序员完全依赖它之前，一般都希望能重新设计自己的类结构。我们理想的类结构应该是每个类都有自己特定的用途。它们不能过大（如集成的功能太多，则很难实现它的再生），也不能过小（造成不能由自己使用，或者不能增添新功能）。最终实现的类应该能够方便地再生。