[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。

1. 万物皆为对象

2. 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。

3. 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）

4. 每个对象都拥有其类型。

5. 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。

1. 单根继承结构保证所有对象都具备某些功能。
2. 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。

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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》