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Java基礎(chǔ)教程之組合(composition)

更新時(shí)間：2014年08月31日 16:58:28 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Java基礎(chǔ)教程之組合(composition),組合是在Java中實(shí)現(xiàn)程序復(fù)用(reusibility)的基本手段之一,需要的朋友可以參考下

我們已經(jīng)嘗試去定義類。定義類，就是新建了一種類型(type)。有了類，我們接著構(gòu)造相應(yīng)類型的對象。更進(jìn)一步，每個(gè)類型還應(yīng)該有一個(gè)清晰的接口(interface)，供用戶使用。

我們可以在一個(gè)新類的定義中使用其他對象。這就是組合(composition)。組合是在Java中實(shí)現(xiàn)程序復(fù)用(reusibility)的基本手段之一。

組合與"has-a"

一個(gè)對象是另一個(gè)對象的數(shù)據(jù)成員。比如我們看之前提到的充電電筒的例子:

一個(gè)充電電筒中的電池、LED燈、按鈕…… 都可以是一個(gè)對象。我們可以定義一個(gè)Battery類來定義和產(chǎn)生電池對象。而在充電電筒的類定義中，可以用一個(gè)電池對象作為其數(shù)據(jù)成員，來代表電池部分的狀態(tài)。

我們下面定義一個(gè)Battery類，并用power來表示其電量。一個(gè)Battery的可以充電(chargeBattery)和使用(useBattery)。我們在隨后的Torch類定義中使用Battery類型的對象作為數(shù)據(jù)成員:

復(fù)制代碼代碼如下:

class Battery
{
    public void chargeBattery(double p)
    {
        if (this.power < 1.) {
            this.power = this.power + p;
        }
    }

    public boolean useBattery(double p)
    {
        if (this.power >= p) {
            this.power = this.power - p;
            return true;
        }
        else {
            this.power = 0.0;
            return false;
        }
    }

private double power = 0.0;
}

class Torch
{
    /**
     * 10% power per hour use
     * warning when out of power
     */
    public void turnOn(int hours)
    {
        boolean usable;
        usable = this.theBattery.useBattery( hours*0.1 );
        if (usable != true) {
            System.out.println("No more usable, must charge!");
        }
    }

    /**
     * 20% power per hour charge
     */
    public void charge(int hours)
    {
        this.theBattery.chargeBattery( hours*0.2 );
    }

    /**
     * composition
     */
    private Battery theBattery = new Battery();
}

上面的new為theBattery對象分配內(nèi)存，不可或缺。

我們定義Battery類。Torch類使用了一個(gè)Battery類型的對象(theBattery)來作為數(shù)據(jù)成員。在Torch的方法中，我們通過操縱theBattery對象的接口，來實(shí)現(xiàn)Battery類所提供的功能(functionality)。

我們說，一個(gè)Torch對象擁有(has-a)一個(gè)Battery對象。上述關(guān)系可以表示成:

has-a: 手電有電池 (注意上面的菱形連線)

通過組合，我們可以復(fù)用Battery相關(guān)的代碼。假如我們還有其他使用Battery的類，比如手機(jī)，計(jì)算器，我們都可以將Battery對象組合進(jìn)去。這樣就不用為每個(gè)類單獨(dú)編寫相關(guān)功能了。

我們可以增加一個(gè)Test類，看看實(shí)際效果:

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Test

{

    public static void main(String[] args)

    {

        Torch aTorch = new Torch();

        System.out.println("Charge: 2 hours");

        aTorch.charge(2);

        System.out.println("First Turn On: 3 hours");

        aTorch.turnOn(3);

        System.out.println("Second Turn On: 3 hours");

        aTorch.turnOn(3);

    }

}

上面程序的運(yùn)行結(jié)果:

Charge: 2 hours
First Turn On: 3 hours
Second Turn On: 3 hours
No more usable, must charge!

我們通過組合來使用了電池對象所提供的功能，比如探測電量是否用盡(根據(jù)useBattery()的返回值)。

基本類型

在從HelloWorld到面向?qū)ο?/a>中，我們將int, float, double, boolean等稱為基本類型(primitive type)，也就是特殊的類。我們可以將一個(gè)整數(shù)理解稱為一個(gè)int類型的對象。int類型可以有賦值、加法、減法等操作接口。普通類型可以視作對基本類型的拓展。我們已經(jīng)見過了基本類型作為數(shù)據(jù)成員、方法的參數(shù)、方法的返回值和方法內(nèi)部的自動(dòng)變量。自然的，普通類型的對象，比如Battery和Torch類的對象，也都可以用于這些地方。

C語言中，可用的數(shù)據(jù)類型(基本上)已經(jīng)預(yù)設(shè)好，比如int, float。在Java中，我們除了可以用這些預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)類型外，還可以通過類來定制自己想要的數(shù)據(jù)類型，然后通過組合來使用。但基本類型和普通類型還是有所區(qū)別的?；绢愋徒?jīng)常被使用，且所占據(jù)內(nèi)存空間不大，所以在Java中，為了效率起見，這些基本類型與普通的類型(也就是自定義的類)的內(nèi)存管理方式不同。比如，基本類型一旦聲明就會(huì)被分配內(nèi)存空間，而普通類型需要使用new關(guān)鍵字來分配內(nèi)存空間。

Java為每個(gè)基本類型提供了相應(yīng)的普通類型。比如int基本類型對應(yīng)Integer類型。如果將基本類型的對象轉(zhuǎn)成相應(yīng)的普通類型變量，所謂的基本類型也就成為了一般意義上的類型(不再有內(nèi)存管理上的不同)。

這樣，我們對Java“一切皆對象”的理念有了更深一步的理解。

總結(jié)

組合，has-a

基本類型