# 16.3 模擬垃圾回收站
這個問題的本質是若將垃圾丟進單個垃圾筒,事實上是未經分類的。但在以后,某些特殊的信息必須恢復,以便對垃圾正確地歸類。在最開始的解決方案中,RTTI扮演了關鍵的角色(詳見第11章)。
這并不是一種普通的設計,因為它增加了一個新的限制。正是這個限制使問題變得非常有趣——它更象我們在工作中碰到的那些非常麻煩的問題。這個額外的限制是:垃圾抵達垃圾回收站時,它們全都是混合在一起的。程序必須為那些垃圾的分類定出一個模型。這正是RTTI發揮作用的地方:我們有大量不知名的垃圾,程序將正確判斷出它們所屬的類型。
```
//: RecycleA.java
// Recycling with RTTI
package c16.recyclea;
import java.util.*;
import java.io.*;
abstract class Trash {
private double weight;
Trash(double wt) { weight = wt; }
abstract double value();
double weight() { return weight; }
// Sums the value of Trash in a bin:
static void sumValue(Vector bin) {
Enumeration e = bin.elements();
double val = 0.0f;
while(e.hasMoreElements()) {
// One kind of RTTI:
// A dynamically-checked cast
Trash t = (Trash)e.nextElement();
// Polymorphism in action:
val += t.weight() * t.value();
System.out.println(
"weight of " +
// Using RTTI to get type
// information about the class:
t.getClass().getName() +
" = " + t.weight());
}
System.out.println("Total value = " + val);
}
}
class Aluminum extends Trash {
static double val = 1.67f;
Aluminum(double wt) { super(wt); }
double value() { return val; }
static void value(double newval) {
val = newval;
}
}
class Paper extends Trash {
static double val = 0.10f;
Paper(double wt) { super(wt); }
double value() { return val; }
static void value(double newval) {
val = newval;
}
}
class Glass extends Trash {
static double val = 0.23f;
Glass(double wt) { super(wt); }
double value() { return val; }
static void value(double newval) {
val = newval;
}
}
public class RecycleA {
public static void main(String[] args) {
Vector bin = new Vector();
// Fill up the Trash bin:
for(int i = 0; i < 30; i++)
switch((int)(Math.random() * 3)) {
case 0 :
bin.addElement(new
Aluminum(Math.random() * 100));
break;
case 1 :
bin.addElement(new
Paper(Math.random() * 100));
break;
case 2 :
bin.addElement(new
Glass(Math.random() * 100));
}
Vector
glassBin = new Vector(),
paperBin = new Vector(),
alBin = new Vector();
Enumeration sorter = bin.elements();
// Sort the Trash:
while(sorter.hasMoreElements()) {
Object t = sorter.nextElement();
// RTTI to show class membership:
if(t instanceof Aluminum)
alBin.addElement(t);
if(t instanceof Paper)
paperBin.addElement(t);
if(t instanceof Glass)
glassBin.addElement(t);
}
Trash.sumValue(alBin);
Trash.sumValue(paperBin);
Trash.sumValue(glassBin);
Trash.sumValue(bin);
}
} ///:~
```
要注意的第一個地方是`package`語句:
```
package c16.recyclea;
```
這意味著在本書采用的源碼目錄中,這個文件會被置入從`c16`(代表第16章的程序)分支出來的`recyclea`子目錄中。第17章的解包工具會負責將其置入正確的子目錄。之所以要這樣做,是因為本章會多次改寫這個特定的例子;它的每個版本都會置入自己的“包”(`package`)內,避免類名的沖突。
其中創建了幾個`Vector`對象,用于容納`Trash`引用。當然,`Vector`實際容納的是`Object`(對象),所以它們最終能夠容納任何東西。之所以要它們容納`Trash`(或者從`Trash`派生出來的其他東西),唯一的理由是我們需要謹慎地避免放入除`Trash`以外的其他任何東西。如果真的把某些“錯誤”的東西置入`Vector`,那么不會在編譯期得到出錯或警告提示——只能通過運行期的一個異常知道自己已經犯了錯誤。
`Trash`引用加入后,它們會丟失自己的特定標識信息,只會成為簡單的`Object`引用(向上轉換)。然而,由于存在多態性的因素,所以在我們通過`Enumeration sorter`調用動態綁定方法時,一旦結果`Object`已經轉換回`Trash`,仍然會發生正確的行為。`sumValue()`也用一個`Enumeration`對`Vector`中的每個對象進行操作。
表面上持,先把`Trash`的類型向上轉換到一個集合容納基類型的引用,再回過頭重新向下轉換,這似乎是一種非常愚蠢的做法。為什么不只是一開始就將垃圾置入適當的容器里呢?(事實上,這正是撥開“回收”一團迷霧的關鍵)。在這個程序中,我們很容易就可以換成這種做法,但在某些情況下,系統的結構及靈活性都能從向下轉換中得到極大的好處。
該程序已滿足了設計的初衷:它能夠正常工作!只要這是個一次性的方案,就會顯得非常出色。但是,真正有用的程序應該能夠在任何時候解決問題。所以必須問自己這樣一個問題:“如果情況發生了變化,它還能工作嗎?”舉個例子來說,厚紙板現在是一種非常有價值的可回收物品,那么如何把它集成到系統中呢(特別是程序很大很復雜的時候)?由于前面在`switch`語句中的類型檢查編碼可能散布于整個程序,所以每次加入一種新類型時,都必須找到所有那些編碼。若不慎遺漏一個,編譯器除了指出存在一個錯誤之外,不能再提供任何有價值的幫助。
RTTI在這里使用不當的關鍵是“每種類型都進行了測試”。如果由于類型的子集需要特殊的對待,所以只尋找那個子集,那么情況就會變得好一些。但假如在一個`switch`語句中查找每一種類型,那么很可能錯過一個重點,使最終的代碼很難維護。在下一節中,大家會學習如何逐步對這個程序進行改進,使其顯得越來越靈活。這是在程序設計中一種非常有意義的例子。
- Java 編程思想
- 寫在前面的話
- 引言
- 第1章 對象入門
- 1.1 抽象的進步
- 1.2 對象的接口
- 1.3 實現方案的隱藏
- 1.4 方案的重復使用
- 1.5 繼承:重新使用接口
- 1.6 多態對象的互換使用
- 1.7 對象的創建和存在時間
- 1.8 異常控制:解決錯誤
- 1.9 多線程
- 1.10 永久性
- 1.11 Java和因特網
- 1.12 分析和設計
- 1.13 Java還是C++
- 第2章 一切都是對象
- 2.1 用引用操縱對象
- 2.2 所有對象都必須創建
- 2.3 絕對不要清除對象
- 2.4 新建數據類型:類
- 2.5 方法、參數和返回值
- 2.6 構建Java程序
- 2.7 我們的第一個Java程序
- 2.8 注釋和嵌入文檔
- 2.9 編碼樣式
- 2.10 總結
- 2.11 練習
- 第3章 控制程序流程
- 3.1 使用Java運算符
- 3.2 執行控制
- 3.3 總結
- 3.4 練習
- 第4章 初始化和清除
- 4.1 用構造器自動初始化
- 4.2 方法重載
- 4.3 清除:收尾和垃圾收集
- 4.4 成員初始化
- 4.5 數組初始化
- 4.6 總結
- 4.7 練習
- 第5章 隱藏實現過程
- 5.1 包:庫單元
- 5.2 Java訪問指示符
- 5.3 接口與實現
- 5.4 類訪問
- 5.5 總結
- 5.6 練習
- 第6章 類復用
- 6.1 組合的語法
- 6.2 繼承的語法
- 6.3 組合與繼承的結合
- 6.4 到底選擇組合還是繼承
- 6.5 protected
- 6.6 累積開發
- 6.7 向上轉換
- 6.8 final關鍵字
- 6.9 初始化和類裝載
- 6.10 總結
- 6.11 練習
- 第7章 多態性
- 7.1 向上轉換
- 7.2 深入理解
- 7.3 覆蓋與重載
- 7.4 抽象類和方法
- 7.5 接口
- 7.6 內部類
- 7.7 構造器和多態性
- 7.8 通過繼承進行設計
- 7.9 總結
- 7.10 練習
- 第8章 對象的容納
- 8.1 數組
- 8.2 集合
- 8.3 枚舉器(迭代器)
- 8.4 集合的類型
- 8.5 排序
- 8.6 通用集合庫
- 8.7 新集合
- 8.8 總結
- 8.9 練習
- 第9章 異常差錯控制
- 9.1 基本異常
- 9.2 異常的捕獲
- 9.3 標準Java異常
- 9.4 創建自己的異常
- 9.5 異常的限制
- 9.6 用finally清除
- 9.7 構造器
- 9.8 異常匹配
- 9.9 總結
- 9.10 練習
- 第10章 Java IO系統
- 10.1 輸入和輸出
- 10.2 增添屬性和有用的接口
- 10.3 本身的缺陷:RandomAccessFile
- 10.4 File類
- 10.5 IO流的典型應用
- 10.6 StreamTokenizer
- 10.7 Java 1.1的IO流
- 10.8 壓縮
- 10.9 對象序列化
- 10.10 總結
- 10.11 練習
- 第11章 運行期類型識別
- 11.1 對RTTI的需要
- 11.2 RTTI語法
- 11.3 反射:運行期類信息
- 11.4 總結
- 11.5 練習
- 第12章 傳遞和返回對象
- 12.1 傳遞引用
- 12.2 制作本地副本
- 12.3 克隆的控制
- 12.4 只讀類
- 12.5 總結
- 12.6 練習
- 第13章 創建窗口和程序片
- 13.1 為何要用AWT?
- 13.2 基本程序片
- 13.3 制作按鈕
- 13.4 捕獲事件
- 13.5 文本字段
- 13.6 文本區域
- 13.7 標簽
- 13.8 復選框
- 13.9 單選鈕
- 13.10 下拉列表
- 13.11 列表框
- 13.12 布局的控制
- 13.13 action的替代品
- 13.14 程序片的局限
- 13.15 視窗化應用
- 13.16 新型AWT
- 13.17 Java 1.1用戶接口API
- 13.18 可視編程和Beans
- 13.19 Swing入門
- 13.20 總結
- 13.21 練習
- 第14章 多線程
- 14.1 反應靈敏的用戶界面
- 14.2 共享有限的資源
- 14.3 堵塞
- 14.4 優先級
- 14.5 回顧runnable
- 14.6 總結
- 14.7 練習
- 第15章 網絡編程
- 15.1 機器的標識
- 15.2 套接字
- 15.3 服務多個客戶
- 15.4 數據報
- 15.5 一個Web應用
- 15.6 Java與CGI的溝通
- 15.7 用JDBC連接數據庫
- 15.8 遠程方法
- 15.9 總結
- 15.10 練習
- 第16章 設計模式
- 16.1 模式的概念
- 16.2 觀察器模式
- 16.3 模擬垃圾回收站
- 16.4 改進設計
- 16.5 抽象的應用
- 16.6 多重分發
- 16.7 訪問器模式
- 16.8 RTTI真的有害嗎
- 16.9 總結
- 16.10 練習
- 第17章 項目
- 17.1 文字處理
- 17.2 方法查找工具
- 17.3 復雜性理論
- 17.4 總結
- 17.5 練習
- 附錄A 使用非JAVA代碼
- 附錄B 對比C++和Java
- 附錄C Java編程規則
- 附錄D 性能
- 附錄E 關于垃圾收集的一些話
- 附錄F 推薦讀物