[置顶] Java核心技术（四） —— 继承（2）

继前面我们对类和对象进行系统学习之后，我们来继续学习OOP的另一个基本概念：继承。利用继承，可以基于已存在的类构造一个新类。继承已存在的类就是复用（继承）这些类的方法和域，在此基础上，可以添加一些新的方法和域，以满足新的需求。
此外，我们也将介绍反射的概念。反射即在程序运行期间发现更多的类及其属性的能力，不过这个强大的特性更吸引开发软件工具人员的关注，编写应用程序的人员则不太关注，所以我们粗略介绍下。

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3、泛型数组列表

ArrayList是一个采用类型参数的泛型类，使用起来有点像数组，但在添加或者删除元素时，具有自动调节数组容量的功能。为了指定数组列表保存的元素对象类型，需要用<>将类名括起来加在后面，如ArrayList< Employee >。
如我们声明并构造一个保存Employee对象的数组列表：

ArrayList<Employee> staff = new ArrayList<>();

（1）使用add方法可以将元素添加到数组列表中

staff.add(new Employee("Harry",···));

数组列表管理着对象引用的一个内部数组，如果调用add且内部数组已经满了，数组列表就将自动的创建一个更大的数组，并将所有的对象从较小的数组中拷贝到较大的数组中。

（2）如果事先能估计出数组可能存储的元素数量，可以利用下述两种方式分配初始容量

staff.ensureCapacity(100);

或者

ArrayList<Employee> staff = new ArrayList<>(100);

（3）size方法可以返回数组列表中的实际元素数目

staff.size();

（4）一旦确认数组列表大小不再发生变化，就可以使用trimTosize方法将存储区域的大小调整为当前元素数量所需要的存储空间数目，从而方便垃圾回收器将多余的存储空间回收。这时，再添加新元素将需要花时间再次移动存储块。

（5）ArrayList类并不是Java程序设计语言的一部分，是由某些人编写且放到标准库中的一个实用类，因此在便利扩展容量同时也增加了访问元素的复杂度。
使用get和set方法实现访问或者改变数组元素的操作，而不是使用[]语法格式。
如

staff.set(i, harry);

（6）注意，下面这个技巧可以一举两得，即可以灵活扩展数组，又可以方便访问数组元素。
首先，创建一个数组，并添加所有元素

再使用toArray方法将数组元素拷贝到一个数组中

4、对象包装器与自动装箱

所有的基本类型都有一个与之对应的类，如基本类型int对应的类为Integer，通常，这些类称为包装器。
对象包装器类是不可变的，即一旦构造，就不允许更改包装在其中的值。同时对象包装器类还是final的，因此不允许定义它们的子类。

（1）因此，可以看到如果想定义一个整型数组列表，但前面介绍中<>中的类型参数并不允许是基本类型，这里就可以用到基本类型相对应的对象包装器类了，如

ArrayList<Integer> List = new ArrayList<>();

不过注意的是，由于每个值分别包装在对象中，所以ArrayList<Integer>的效率远低于int[]，因此，顶多适用于构造小型集合。

（2）为了更加便于添加或获得数组元素，下面调用

list.add(3);

将自动变换成

list.add(Integer.valueOf(3));

这种变化称之为自动装箱。

（3）对应的，将一个Integer对象赋予给一个int值时，将会自动拆箱，即编译器将下列语句

int n = list.get(i);

翻译成

int n = list.get(i).intValue();

（4）==运算符也可以应用于对象包装器对象，只不过检测的是对象是否指向同一个存储区域

5、参数数量可变的方法

目前版本的Java都提供了可以用可变的参数数量调用的方法，也称为变参方法。
如printf方法：

用户也可以自己定义可变参数方法，并将参数指定为任意类型甚至是基本类型，如下例的功能式计算若干个数值的最大值

可以直接调用这个方法

double m = max(3.1, 44.4. -19);

6、枚举类

所有的枚举类型都是Enum类的子类，它们继承了这个类的许多方法。
如之前提到的例子：

实际上，这个声明定义的类型是一个类，恰好有四个实例。因此，在比较两个枚举类型的值时，不是调用equals而是直接使用==。
如果需要，可以在枚举类型中添加一些构造器、方法和域。当然，构造其只是在构造枚举常量的时候被调用。

（1）方法toString可以用来返回枚举常量名，如Size.SMALL.toString()将返回“SMALL”。

（2）方法valueOf是toString的逆方法，如

Size s = Enum.valueOf(Size.class, "SMALL ");

将s设置成Size.SMALL。

（3）每个枚举类型都有一个静态的values方法，用来返回一个包含全部枚举值的数组，如

Size[] values = Size.values();

返回包含元素Size.SMALL，Size.MEDIUM，···，Size.EXTRA_LARGE的数组。

（4）ordinal方法但会enum声明中枚举常量的位置，位置从零开始计数，例如Size.MEDIUM.ordinal()返回1.

7、关于继承设计的技巧

（1）将公共操作和域放在超类
（2）不要使用受保护的域
这是因为，第一，子类集合是无限制的，任何一个人都能由某个类派生一个子类，并编写代码直接访问protected的实例域，从而破坏了封装性。第二，Java中，在同一个包中的所有类都可以访问protected域，而不管它是否为这个类的子类。
（3）使用集成实现“is-a”关系
（4）除非所有继承的方法都有意义，否则不要使用继承
（5）在覆盖方法时，不要改变预期的行为
（6）使用多态，而非类型信息