Java基础: Java 中的代码复用

Java 中的代码复用

Java 引人注目的一项特性是代码的重复使用或者再生。

达到这一目标有两种方式。

合成 (Composition)

合成是指一个类包含另一个类的实例作为其成员变量，通过调用成员对象的方法来实现复用。

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class Engine {
    void start() {
        System.out.println("Engine started");
    }
}

class Car {
    private Engine engine;  // 合成
    
    Car(Engine engine) {
        this.engine = engine;
    }
    
    void start() {
        engine.start();
        System.out.println("Car started");
    }
}

因为新类由现有类的对象合并而成。我们只是简单地重复利用代码的功能，而不是采用它的形式。

组合的特点：

通过成员变量实现
一个类"拥有"另一个类的对象
体现"包含"或"由…组成"的关系
比继承更灵活

继承 (Inheritance)

建一个新类，将其作为现有类的一个“类型”。

我们可以原样采取现有类的形式，并在其中加入新代码，同时不会对现有的类产生影响。

Java 通过关键字 extends 在语言级别支持类的复用

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class Animal {
    void eat() {
        System.out.println("Animal is eating");
    }
}

class Dog extends Animal {
    void bark() {
        System.out.println("Dog is barking");
    }
    
    @Override
    void eat() {
        System.out.println("Dog is eating");
    }
}

Dog (狗) 是一种动物，它很自然的继承了动物 (Animal) 的接口，并且具有自己的特性 (吼叫)。

继承的特点：

子类继承父类的非私有成员 (属性和方法)
子类可以重写(override)父类的方法
子类可以添加新的属性和方法
体现"is-a"关系(子类是父类的一种)

扩展

在面向对象编程中，“is-a"和"has-a"是两种基本的类关系模型，它们决定了类之间应该如何组织和关联。

“is-a"关系（继承关系）

“is-a"关系表示继承关系，即一个类是另一个类的特殊化版本。

“has-a"关系（组合关系）

“has-a"关系表示组合关系，即一个类包含另一个类的实例作为其组成部分。

使用组合还是继承？

“组合优于继承”(Favor composition over inheritance) 是面向对象设计的一个重要原则，因为它提供了更好的封装性和更灵活的代码结构。

设计建议：

优先使用组合：Java设计原则建议"组合优于继承”，因为组合更灵活，耦合度更低
谨慎使用继承：只有当确实存在"is-a"关系时才使用继承
避免深度继承：继承层次不宜过深，通常不超过3层
考虑接口：有时使用接口比继承更合适，特别是需要多重"is-a"关系时