Java代码复用的三种常用方式:继承、组合和代理

复用代码是Java众多引人注目的功能之一。这句话很通顺,没什么问题,但问题在于很多人并不清楚“复用”是什么。就好像我说“沉默王二是一个不止会写代码的程序员”,唉,沉默王二是谁?

我们需要来给“复用”下一个定义。复用,说白了就是重复使用。

举个例子,很多名人说了很多名言,我们在说话、写作的时候,就经常有意无意的重复这些名言。比如说我,就特别喜欢重复使用王小波的那句名言:“从话语中,你很少能学到人性,从沉默中却能。假如还想学得更多,那就要继续一声不吭 。”

上面这个例子,只能说是“复用”的一种低级的应用,其实就是复制粘贴了。还有高级的复用方式吗?

有,当然有。Java作为一种优秀的面向对象设计的语言,在复用的应用上就高级得多了。

01 继承

最常见的复用方法就是继承——使用extends关键字在基类的基础上创建新类,新类可以直接复用基类的非private的属性和方法;就像程序清单1-1那样。

程序清单1-1:

public class Wangxiaosan extends Wangsan {
    public Wangxiaosan() {
        System.out.println("我是新类王小三");

        setName("王老三");

        System.out.println(getName());
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Wangxiaosan();
    }
}

class Wangsan {
    private String name;

    Wangsan() {
        System.out.println("我是基类王三");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

从程序清单1-1中我们可以看得出,getName()和setName()方法虽然是在基类Wangsan中创建的,但可以在新类Wangxiaosan中使用,代码的复用工作就这样轻松地完成了。

02 组合

另外一种常见的复用方法就是组合——在新类中创建已有类的对象,通过该对象来调用已有类中的非private的属性和方法;就像程序清单2-1那样。

程序清单2-1:

public class Tongxiangyu {
    private Baizhantang boyFriend = new Baizhantang();

    public Tongxiangyu() {
        System.out.println("我是同福客栈的掌柜佟湘玉");

        boyFriend.pointHand("郭芙蓉");
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Tongxiangyu();
    }
}

class Baizhantang {
    Baizhantang() {
        System.out.println("我是退隐江湖的盗圣白展堂");
    }

    public void pointHand(String name) {
        System.out.println("那谁" + name + ",准备一下——葵花点穴手");
    }
}

从程序清单2-1中我们可以看得出,葵花点穴手虽然是白展堂的绝技,但作为佟掌柜的男朋友,佟掌柜要展堂点个穴,展堂也是不敢推辞的。你看,佟掌柜虽然是个弱女子,但自从有了展堂这个武功数一数二的男朋友,再没有谁敢不听话啊——厉害的组合啊。

需要注意的是,如何在继承和组合之间做出选择呢?

如果新类和已有类需要具有一些相似的方法和属性时,就采用继承的形式;如果新类只是为了借用已有类的一些方法和属性时,而两者没有很多相似之处时就需要采用组合的形式。

03 代理

还有一种复用方法是代理——在新类中创建代理,通过代理来操作已有类的非private的属性和方法;就像程序清单3-1那样。

程序清单3-1:

public class Member {
    public static void main(String[] args) {
        Proxy proxy = new Proxy();
        System.out.println("代理说一个药丸十五块");
        proxy.buy(15);
    }
}

class Proxy {
    private Shop shop = new Shop();

    public void buy(int money) {
        System.out.println("一个药丸十五块");
        shop.sale(money - 5);
    }
}

class Shop {
    public void sale(int money) {
        System.out.println("一个药丸十块钱");
    }
}

从程序清单3-1中我们可以看得出,代理的模式和组合有点类似,但又有差别——代理成功的隔开了新类(会员)和已有类(店铺)的直接关系,使得已有类的方法不直接暴露在新类面前(组合的方式会将已有类的非private的方法和属性直接暴露在新类中);与此同时,代理拿到了足够的好处。

04 final

作为代码的生产者来说,我们有时候希望代码被复用,有的时候又希望代码不被复用。当我们不想代码被复用时,final关键字就派上用场了。final这个关键字很形象,它本身就说明了一切——最后的,最终的;决定性的;不可更改的。

使用final的场景有三种,分别是数据、方法和类。我们来稍作说明。

1)final 数据

最常见的final数据就是常量了,例如:

public class Consts {
    public static final String CMOWER = "沉默王二";
}

对于常量来说,它对于整个应用内的所有类都是可见的,因此是public的;它可以直接通过类名.常量名访问,所以是static的;它是不可修改的,因此是final的。

另外一种常见的final数据就是参数了,参照程序清单4-1。

程序清单4-1:

public class Cmower {

    public void write(final String content) {
        // content += "犹未雪"; // final修饰的参数是无法在方法内部被再次修改的
        System.out.println(content);
    }

    public void write1(String content) {
        content += "犹未雪";
        System.out.println(content);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Cmower cmower = new Cmower();
        cmower.write("精忠报国");
        cmower.write1("靖康耻");
    }
}

2)final 方法

在Java类中,所有的private方法都隐式地指定为final的(也就是说,如果你在private方法上加上final修饰符,其实是没啥意义的)。在介绍继承的时候,你应该注意到我强调的一句话,就是新类可以直接复用基类的非private的属性和方法,也就是说private方法是无法被继承者修改的,因为private方法是final的。

来看程序清单4-2,你会发现Wangsan类型的san引用是不能调用say(String words)方法的,因为private方法是无法被继承者修改的,尽管Wangxiaosan中重新定义了say(String words)方法。

程序清单4-2:

public class Wangxiaosan extends Wangsan {
    public Wangxiaosan() {
        say("吃中饭没");
    }

    public void say(String words) {
        System.out.println("王小三在说:" + words);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Wangsan san = new Wangxiaosan();
        // san.say("吃晚餐没"); // 无法访问,并不会被覆盖
    }
}

class Wangsan {
    public Wangsan() {
        say("吃早饭没");
    }

    private void say(String words) {
        System.out.println("王三在说:" + words);
    }
}

3)final 类

当我们认为某个类就是最终的形态了,它很完美,不应该被继承,就可以使用final关键字来修饰;参照程序清单4-3。

程序清单4-3:

// 无法继承
public class Wangxiaosan extends Wangsan {
}

final class Wangsan {
    public Wangsan() {
        System.out.println("我就是最终形态,别继承我!");
    }
}