Effective Java(16~20)

本文探讨了面向对象设计的几个核心原则,包括复合优于继承、为继承而设计并提供文档说明、接口优于抽象类等,旨在指导开发者如何更合理地进行面向对象设计。

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第16条 复合优于继承

继承存在三个天然缺陷,这些缺陷会导致软件非常脆弱:

1) 子类如果调用了父类的方法,那么就会对父类形成依赖,一旦父类做了改动,子类就很可能不能正常工作。
2) 如果父类新增了方法,而子类恰好已经提供了一个签名相同但是返回值不同的方法,那么子类将无法通过编译。
3) 在不应该继承的时候使用继承,会暴露不必要的API给子类。

可以被继承的类要么在同一个包内(在同一个程序员的控制之下),要么是专门为继承而实现,并提供了很好的文档说明。

复合方法:先创建一个转发类,该转发类实现接口内的所有方法

public class ForwardingSet<E> implements Set<E> {
    private final Set<E> s;

    public ForwardingSet(Set<E> s) { this.s = s; }

    public void clear() { s.clear(); }

    public boolean contains(Object o) { return s.contains(o); }

    public boolean isEmpty() { return s.isEmpty(); }

    public int size() { return s.size(); }

    public Iterator<E> iterator() { return s.iterator(); }

    public boolean add(E e) { return s.add(e); }

    public boolean remove(Object o) { return s.remove(o); }

    public boolean containsAll(Collection<?> c) { return s.containsAll(c); }

    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { return s.addAll(c); }

    public boolean removeAll(Collection<?> c) { return s.removeAll(c); }

    public boolean retainAll(Collection<?> c) { return s.retainAll(c); }

    public Object[] toArray() { return s.toArray(); }

    public <T> T[] toArray(T[] a) { return s.toArray(a); }

    @Override
    public boolean equals(Object o) { return s.equals(o); }

    @Override
    public int hashCode() { return s.hashCode(); }

    @Override
    public String toString() { return s.toString(); }
}

子类继承该转发类

public class InstrumentedSet<E> extends ForwardingSet<E> {
    private int addCount = 0;

    public InstrumentedSet(Set<E> s) {
        super(s);
    }

    @Override
    public boolean add(E e) {
        addCount++;
        return super.add(e);
    }

    @Override
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        addCount += c.size();
        return super.addAll(c);
    }

    public int getAddCount() {
        return addCount;
    }

    public static void main(String[] args) {
        InstrumentedSet<String> s =
                new InstrumentedSet<String>(new HashSet<String>());
        s.addAll(Arrays.asList("Snap", "Crackle", "Pop"));
        System.out.println(s.getAddCount());
    }
}

复合就是设计模式中的装饰模式。继承多用于继承本项目中的类,复合则用于引用的其他项目的类。

第17条 要么为继承而设计,并提供文档说明,要么就禁止继承

该类的文档必须精确地描述覆盖的每个方法的影响,阐明该方法对其他方法的影响

第18条 接口优于抽象类

抽象类与接口的区别:

1.抽象类中可以存在非抽象的方法,而接口不行。接口默认的方法都为public abstract类型。也可以说接口是一种特殊的抽象类。

2.一个类只能继承一个抽象类,但可以实现多个接口。

3.抽象类的非抽象方法可以选择继承,接口中的每一个方法必须被重写。

接口通常是允许多个实现的类型的最佳途径。

第19条 接口只用于定义类型

接口应该只被用来定义类型,不应该被用于导出常量。即不应在接口中定义常量。

第20条 类层次优于标签类

    abstract class Figure {
		abstract double area();
	}
	class Circle extends Figure {
		final double radius;
 
		Circle(double radius) {
			this.radius = radius;
		}
 
		double area() {
			return Math.PI * (radius * radius);
		}
	}
	class Rectangle extends Figure {
		final double length;
		final double width;
 
		Rectangle(double length, double width) {
			this.length = length;
			this.width = width;
		}
 
		double area() {
			return length * width;
		}
	}

应尽量将类分成多个层次,直观,便于理解。标签类用途较少。

内容概要:该研究通过在黑龙江省某示范村进行24小时实地测试,比较了燃煤炉具与自动/手动进料生物质炉具的污染物排放特征。结果显示,生物质炉具相比燃煤炉具显著降低了PM2.5、CO和SO2的排放(自动进料分别降低41.2%、54.3%、40.0%;手动进料降低35.3%、22.1%、20.0%),但NOx排放未降低甚至有所增加。研究还发现,经济性和便利性是影响生物质炉具推广的重要因素。该研究不仅提供了实际排放数据支持,还通过Python代码详细复现了排放特征比较、减排效果计算和结果可视化,进一步探讨了燃料性质、动态排放特征、碳平衡计算以及政策建议。 适合人群:从事环境科学研究的学者、政府环保部门工作人员、能源政策制定者、关注农村能源转型的社会人士。 使用场景及目标:①评估生物质炉具在农村地区的推广潜力;②为政策制定者提供科学依据,优化补贴政策;③帮助研究人员深入了解生物质炉具的排放特征和技术改进方向;④为企业研发更高效的生物质炉具提供参考。 其他说明:该研究通过大量数据分析和模拟,揭示了生物质炉具在实际应用中的优点和挑战,特别是NOx排放增加的问题。研究还提出了多项具体的技术改进方向和政策建议,如优化进料方式、提高热效率、建设本地颗粒厂等,为生物质炉具的广泛推广提供了可行路径。此外,研究还开发了一个智能政策建议生成系统,可以根据不同地区的特征定制化生成政策建议,为农村能源转型提供了有力支持。
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