# 16.5 抽象的應用
走到這一步,接下來該考慮一下設計模式剩下的部分了——在哪里使用類?既然歸類到垃圾箱的辦法非常不雅且過于暴露,為什么不隔離那個過程,把它隱藏到一個類里呢?這就是著名的“如果必須做不雅的事情,至少應將其本地化到一個類里”規則。看起來就象下面這樣:

現在,只要一種新類型的`Trash`加入方法,對`TrashSorter`對象的初始化就必須變動。可以想象,`TrashSorter`類看起來應該象下面這個樣子:
```
class TrashSorter extends Vector {
void sort(Trash t) { /* ... */ }
}
```
也就是說,`TrashSorter`是由一系列引用構成的`Vector`(系列),而那些引用指向的又是由`Trash`引用構成的`Vector`;利用`addElement()`,可以安裝新的`TrashSorter`,如下所示:
```
TrashSorter ts = new TrashSorter();
ts.addElement(new Vector());
```
但是現在,`sort()`卻成為一個問題。用靜態方式編碼的方法如何應付一種新類型加入的事實呢?為解決這個問題,必須從`sort()`里將類型信息刪除,使其需要做的所有事情就是調用一個通用方法,用它照料涉及類型處理的所有細節。這當然是對一個動態綁定方法進行描述的另一種方式。所以`sort()`會在序列中簡單地遍歷,并為每個`Vector`都調用一個動態綁定方法。由于這個方法的任務是收集它感興趣的垃圾片,所以稱之為`grab(Trash)`。結構現在變成了下面這樣:

其中,`TrashSorter`需要調用每個`grab()`方法;然后根據當前`Vector`容納的是什么類型,會獲得一個不同的結果。也就是說,`Vector`必須留意自己容納的類型。解決這個問題的傳統方法是創建一個基礎“Trash bin”(垃圾筒)類,并為希望容納的每個不同的類型都繼承一個新的派生類。若Java有一個參數化的類型機制,那就也許是最直接的方法。但對于這種機制應該為我們構建的各個類,我們不應該進行麻煩的手工編碼,以后的“觀察”方式提供了一種更好的編碼方式。
OOP設計一條基本的準則是“為狀態的變化使用數據成員,為行為的變化使用多性形”。對于容納`Paper`(紙張)的`Vector`,以及容納`Glass`(玻璃)的`Vector`,大家最開始或許會認為分別用于它們的`grab()`方法肯定會產生不同的行為。但具體如何卻完全取決于類型,而不是其他什么東西。可將其解釋成一種不同的狀態,而且由于Java有一個類可表示類型(`Class`),所以可用它判斷特定的`Tbin`要容納什么類型的`Trash`。
用于Tbin的構造器要求我們為其傳遞自己選擇的一個`Class`。這樣做可告訴`Vector`它希望容納的是什么類型。隨后,`grab()`方法用`Class BinType`和RTTI來檢查我們傳遞給它的`Trash`對象是否與它希望收集的類型相符。
下面列出完整的解決方案。設定為注釋的編號(如*1*)便于大家對照程序后面列出的說明。
```
//: RecycleB.java
// Adding more objects to the recycling problem
package c16.recycleb;
import c16.trash.*;
import java.util.*;
// A vector that admits only the right type:
class Tbin extends Vector {
Class binType;
Tbin(Class binType) {
this.binType = binType;
}
boolean grab(Trash t) {
// Comparing class types:
if(t.getClass().equals(binType)) {
addElement(t);
return true; // Object grabbed
}
return false; // Object not grabbed
}
}
class TbinList extends Vector { //(*1*)
boolean sort(Trash t) {
Enumeration e = elements();
while(e.hasMoreElements()) {
Tbin bin = (Tbin)e.nextElement();
if(bin.grab(t)) return true;
}
return false; // bin not found for t
}
void sortBin(Tbin bin) { // (*2*)
Enumeration e = bin.elements();
while(e.hasMoreElements())
if(!sort((Trash)e.nextElement()))
System.out.println("Bin not found");
}
}
public class RecycleB {
static Tbin bin = new Tbin(Trash.class);
public static void main(String[] args) {
// Fill up the Trash bin:
ParseTrash.fillBin("Trash.dat", bin);
TbinList trashBins = new TbinList();
trashBins.addElement(
new Tbin(Aluminum.class));
trashBins.addElement(
new Tbin(Paper.class));
trashBins.addElement(
new Tbin(Glass.class));
// add one line here: (*3*)
trashBins.addElement(
new Tbin(Cardboard.class));
trashBins.sortBin(bin); // (*4*)
Enumeration e = trashBins.elements();
while(e.hasMoreElements()) {
Tbin b = (Tbin)e.nextElement();
Trash.sumValue(b);
}
Trash.sumValue(bin);
}
} ///:~
```
(1) `TbinList`容納一系列`Tbin`引用,所以在查找與我們傳遞給它的`Trash`對象相符的情況時,`sort()`能通過`Tbin`繼承。
(2) `sortBin()`允許我們將一個完整的`Tbin`傳遞進去,而且它會在`Tbin`里遍歷,挑選出每種`Trash`,并將其歸類到特定的`Tbin`中。請注意這些代碼的通用性:新類型加入時,它本身不需要任何改動。只要新類型加入(或發生其他事件)時大量代碼都不需要變化,就表明我們設計的是一個容易擴展的系統。
(3) 現在可以體會添加新類型有多么容易了。為支持添加,只需要改動幾行代碼。如確實有必要,甚至可以進一步地改進設計,使更多的代碼都保持“固定”。
(4) 一個方法調用使`bin`的內容歸類到對應的、特定類型的垃圾筒里。
- 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