ad_qqread_mid_big">面向类型观点

　　图1的uml类图给出了类和类型的简单继承关系，以便于解释多态机制。模型中包含5种类型，4个类和一个接口。虽然uml中称为类图，我把它看成类型图。如"thanks type and gentle class," 一文中所述，每个类和接口都是一种用户定义的类型。按独立实现的观点（如面向类型的观点），下图中的每个矩形代表一种类型。从实现方法看，四种类型运用了类的结构，一种运用了接口的结构。


图1：示范代码的uml类图

　　以下的代码实现了每个用户定义的数据类型，我把实现写得很简单。

/* base.java */ public class base { 　public string m1() 　{ 　　return "base.m1()"; 　} 　public string m2( string s ) 　{ 　　return "base.m2( " + s + " )"; 　} } /* itype.java */ interface itype { 　string m2( string s ); 　string m3(); } /* derived.java */ public class derived extends base implements itype { 　public string m1() 　{ 　　return "derived.m1()"; 　} 　public string m3() 　{ 　　return "derived.m3()"; 　} } /* derived2.java */ public class derived2 extends derived { 　public string m2( string s ) 　{ 　　return "derived2.m2( " + s + " )"; 　} 　public string m4() 　{ 　　return "derived2.m4()"; 　} } /* separate.java */ public class separate implements itype { 　public string m1() 　{ 　　return "separate.m1()"; 　} 　public string m2( string s ) 　{ 　　return "separate.m2( " + s + " )"; 　} 　public string m3() 　{ 　　return "separate.m3()"; 　} }

　　用这样的类型声明和类的定义，图2从概念的观点描述了java指令。

derived2 derived2 = new derived2();


图2 ：derived2 对象上的引用

　　上文中声明了derived2这个对象，它是derived2类的。图2种的最顶层把derived2引用描述成一个集合的窗口，虽然其下的derived2对象是可见的。这里为每个derived2类型的操作留了一个孔。derived2对象的每个操作都去映射适当的代码，按照上面的代码所描述的那样。例如，derived2对象映射了在derived中定义的m1()方法。而且还重载了base类的m1()方法。一个derived2的引用变量无权访问base类中被重载的m1()方法。但这并不意味着不可以用super.m1()的方法调用去使用这个方法。关系到derived2这个引用的变量，这个代码是不合适的。derived2的其他的操作映射同样表明了每种类型操作的代码执行。

　　既然你有一个derived2对象，可以用任何一个derived2类型的变量去引用它。如图1所示，derived, base和itype都是derived2的基类。所以，base类的引用是很有用的。图3描述了以下语句的概念观点。

base base = derived2;


图3：base类引用附于derived2对象之上
　
　　虽然base类的引用不用再访问m3()和m4()，但是却不会改变它derived2对象的任何特征及操作映射。无论是变量derived2还是base，其调用m1()或m2(string)所执行的代码都是一样的。

string tmp; // derived2 reference (figure 2) tmp = derived2.m1(); // tmp is "derived.m1()" tmp = derived2.m2( "hello" ); // tmp is "derived2.m2( hello )" // base reference (figure 3) tmp = base.m1(); // tmp is "derived.m1()" tmp = base.m2( "hello" ); // tmp is "derived2.m2( hello )"

　　两个引用之所以调用同一个行为，是因为derived2对象并不知道去调用哪个方法。对象只知道什么时候调用，它随着继承实现的顺序去执行。这样的顺序决定了derived2对象调用derived里的m1()方法，并调用derived2里的m2(string)方法。这种结果取决于对象本身的类型，而不是引用的类型。

　　尽管如此，但不意味着你用derived2和base引用的效果是完全一样的。如图3所示，base的引用只能看到base类型拥有的操作。所以，虽然derived2有对方法m3()和m4()的映射，但是变量base不能访问这些方法。

string tmp; // derived2 reference (figure 2) tmp = derived2.m3(); // tmp is "derived.m3()" tmp = derived2.m4(); // tmp is "derived2.m4()" // base reference (figure 3) tmp = base.m3(); // compile-time error tmp = base.m4(); // compile-time error

　　运行期的derived2对象保持了接受m3()和m4()方法的能力。类型的限制使base的引用不能在编译期调用这些方法。编译期的类型检查像一套铠甲，保证了运行期对象只能和正确的操作进行相互作用。换句话说，类型定义了对象间相互作用的边界。 >>>更多专题请看java的类专题