Java基礎06 組合

我們已經嘗試去定義類。定義類，就是新建了一種型別(type)。有了類，我們接著構造相應型別的物件。更進一步，每個型別還應該有一個清晰的介面(interface)，供使用者使用。

我們可以在一個新類的定義中使用其他物件。這就是組合(composition)。組合是在Java中實現程式複用(reusibility)的基本手段之一。

 

組合與"has-a"

一個物件是另一個物件的資料成員。比如我們看之前提到的充電電筒的例子:

一個充電電筒中的電池、LED燈、按鈕…… 都可以是一個物件。我們可以定義一個Battery類來定義和產生電池物件。而在充電電筒的類定義中，可以用一個電池物件作為其資料成員，來代表電池部分的狀態。

 

我們下面定義一個Battery類，並用power來表示其電量。一個Battery的可以充電(chargeBattery)和使用(useBattery)。我們在隨後的Torch類定義中使用Battery型別的物件作為資料成員:

class Battery {    public void chargeBattery(double p)    {        if (this.power = p) {            this.power = this.power - p;            return true;        }        else {            this.power = 0.0;            return false;        }    }    private double power = 0.0;}class Torch{
    /** 
     * 10% power per hour use
     * warning when out of power
     */    public void turnOn(int hours)    {        boolean usable;        usable = this.theBattery.useBattery( hours*0.1 );        if (usable != true) {            System.out.println("No more usable, must charge!");        }    }
    /**
     * 20% power per hour charge
     */    public void charge(int hours)    {        this.theBattery.chargeBattery( hours*0.2 );    }    /**     * composition     */    private Battery theBattery = new Battery();}

上面的new為theBattery物件分配記憶體，不可或缺。

我們定義Battery類。Torch類使用了一個Battery型別的物件(theBattery)來作為資料成員。在Torch的方法中，我們透過操縱theBattery物件的介面，來實現Battery類所提供的功能(functionality)。

我們說，一個Torch物件擁有(has-a)一個Battery物件。上述關係可以表示成:

has-a: 手電有電池 (注意上面的菱形連線)

透過組合，我們可以複用Battery相關的程式碼。假如我們還有其他使用Battery的類，比如手機，計算器，我們都可以將Battery物件組合進去。這樣就不用為每個類單獨編寫相關功能了。

 

我們可以增加一個Test類，看看實際效果:

public class Test{    public static void main(String[] args)    {        Torch aTorch = new Torch();        System.out.println("Charge: 2 hours");        aTorch.charge(2);        System.out.println("First Turn On: 3 hours");        aTorch.turnOn(3);        System.out.println("Second Turn On: 3 hours");        aTorch.turnOn(3);    }}

上面程式的執行結果:

Charge: 2 hours
First Turn On: 3 hours
Second Turn On: 3 hours
No more usable, must charge!

我們透過組合來使用了電池物件所提供的功能，比如探測電量是否用盡(根據useBattery()的返回值)。

 

基本型別

在從HelloWorld到物件導向中，我們將int, float, double, boolean等稱為基本型別(primitive type)，也就是特殊的類。我們可以將一個整數理解稱為一個int型別的物件。int型別可以有賦值、加法、減法等操作介面。普通型別可以視作對基本型別的擴充。我們已經見過了基本型別作為資料成員、方法的引數、方法的返回值和方法內部的自動變數。自然的，普通型別的物件，比如Battery和Torch類的物件，也都可以用於這些地方。

C語言中，可用的資料型別(基本上)已經預設好，比如int, float。在Java中，我們除了可以用這些預設的資料型別外，還可以透過類來定製自己想要的資料型別，然後透過組合來使用。但基本型別和普通型別還是有所區別的。基本型別經常被使用，且所佔據記憶體空間不大，所以在Java中，為了效率起見，這些基本型別與普通的型別(也就是自定義的類)的記憶體管理方式不同。比如，基本型別一旦宣告就會被分配記憶體空間，而普通型別需要使用new關鍵字來分配記憶體空間。

Java為每個基本型別提供了相應的普通型別。比如int基本型別對應Integer型別。如果將基本型別的物件轉成相應的普通型別變數，所謂的基本型別也就成為了一般意義上的型別(不再有記憶體管理上的不同)。

這樣，我們對Java“一切皆物件”的理念有了更深一步的理解。

 

總結

組合，has-a

基本型別