最近在家里修習(xí) Java 這項(xiàng)技能全闷,Java 是面向?qū)ο蟮模怯胸S富動(dòng)態(tài)類(lèi)型信息的蔼水,是到處都用引用的。這讓我這個(gè)從來(lái)都用靜態(tài) C/C++ 的家伙很不適應(yīng)呢录肯。
嗯比如有一個(gè)問(wèn)題趴腋,為什么 Java 里定義方法,abstract
和 static
不能寫(xiě)在一起呢论咏?想想看优炬,人類(lèi)是會(huì)有這么寫(xiě)的需求的,我想寫(xiě)個(gè)基類(lèi)厅贪,它規(guī)定子類(lèi)有哪些靜態(tài)方法蠢护,多正常呀。
這個(gè)問(wèn)題嘛养涮,持 OO 思想者也許會(huì)解釋說(shuō)兩個(gè)詞矛盾葵硕,abstract
的意思是抽象,就是說(shuō)這個(gè)方法是一些東西共有的贯吓,但每個(gè)東西不一樣需要具體實(shí)現(xiàn)(剛學(xué)一個(gè)詞兒叫 manifestation)懈凹,至于 static
我也不知道 OO 應(yīng)該怎么解釋這個(gè)詞兒。好吧這個(gè)“持 OO 思想者說(shuō)”是我編的悄谐。
也有人說(shuō) static
的意思是可以在沒(méi)有實(shí)例的情況下調(diào)用介评,但標(biāo)記為 abstract
后就沒(méi)有實(shí)現(xiàn)無(wú)法調(diào)用了,是個(gè)矛盾爬舰。但是我標(biāo)記 abstract
本來(lái)也沒(méi)想調(diào)用它们陆,只想指出它的子類(lèi)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)這個(gè)靜態(tài)方法寒瓦,沒(méi)有矛盾呀。
真正的原因呢坪仇,是這么做沒(méi)有必要孵构。類(lèi)型這個(gè)東西在 int
, double
, int*
, int (int)
這些時(shí)候是用來(lái)處理底層軟硬件的不同工作模式的,但到了 struct
, class
什么之后就是為了抽象存在的烟很。抽象可以簡(jiǎn)化思考并盡可能幫助檢查錯(cuò)誤颈墅。對(duì)于 Java,一個(gè)人不會(huì)憑空想出來(lái) abstract
和 static
同時(shí)修飾的方法雾袱,因?yàn)橐粋€(gè) static
方法必須通過(guò)類(lèi)名調(diào)用恤筛。而如果像我上面說(shuō)的那樣,規(guī)定一個(gè)類(lèi)的子類(lèi)必須有某種 static
方法芹橡,那么那個(gè)方法也必須至少一次通過(guò)子類(lèi)的類(lèi)名調(diào)用(可以只通過(guò)實(shí)例調(diào)用但是就沒(méi)有必要聲明為 static
了)毒坛,這樣調(diào)用時(shí)編譯器就可以發(fā)現(xiàn)該方法不存在,就不需要父類(lèi)寫(xiě)個(gè) abstract
方法規(guī)定子類(lèi)必須有該方法來(lái)預(yù)防錯(cuò)誤了林说。
但是我想這么寫(xiě)可不是憑空想出來(lái)的煎殷,我的想法是有理有據(jù)令人信服的。比如說(shuō)
#include <stdio.h>
struct cat
{
static void meow()
{
printf("meow\n");
}
};
template <class T>
struct mammal
{
void lol()
{
T::meow();
}
};
int main()
{
mammal<cat> KarenJi;
KarenJi.lol(); // meow
return 0;
}
嗯說(shuō)到模版和泛型了腿箩。上面是一個(gè)用模版的 C++ 程序(好像生產(chǎn)生活中的教材里 mammal
和 cat
會(huì)是繼承關(guān)系豪直,啊這是細(xì)節(jié)問(wèn)題不要拍我),它定義了一個(gè)有 static
函數(shù)的結(jié)構(gòu)體 cat
和一個(gè)結(jié)構(gòu)體模版 mammal
珠移,其中 mammal
的 lol
函數(shù)通過(guò)模版類(lèi)型名變量 T
調(diào)用了它的靜態(tài)函數(shù)弓乙。在編譯時(shí)刻,C++ 編譯器會(huì)逐個(gè)把每個(gè)結(jié)構(gòu)體模版和函數(shù)模版中的類(lèi)型名變量用實(shí)際的類(lèi)型代入钧惧,為每種類(lèi)型生成不同的代碼暇韧。在代入生成代碼的過(guò)程中,編譯器會(huì)檢查這個(gè)結(jié)構(gòu)體是不是定義了這個(gè)靜態(tài)函數(shù)(如果用類(lèi)型名變量調(diào)用了靜態(tài)函數(shù)的話(huà))浓瞪,從而給出錯(cuò)誤提示懈玻。
但是 Java 對(duì)泛型的處理和 C++ 對(duì)模版的處理有所不同,在 Java 里這么做有兩個(gè)問(wèn)題乾颁。Java 的所有類(lèi)型(除了基本類(lèi)型)都是對(duì)象而且是 Object
的子類(lèi)涂乌,這樣 Java 沒(méi)什么動(dòng)力去做一個(gè)功能特別強(qiáng)的泛型了,畢竟 C++ 無(wú)模版就沒(méi)法泛型钮孵,Java 大不了都搞成 Object
完了再動(dòng)態(tài)檢查類(lèi)型骂倘。但是這樣編譯時(shí)刻對(duì)類(lèi)型不做任何檢查的話(huà),太容易把編譯時(shí)刻可能查出來(lái)的問(wèn)題推遲到運(yùn)行時(shí)刻才發(fā)現(xiàn)了(其實(shí) C 的 void *
也有類(lèi)似作用和問(wèn)題巴席,qsort
熟么的)历涝,Java 就也只好引入尖括號(hào)標(biāo)記,加入了編譯時(shí)刻的檢查機(jī)制。Java 的泛型就是一編譯的檢查機(jī)制荧库,實(shí)現(xiàn)起來(lái)如下:以 public class mammal<T>
為例堰塌,在編譯檢查后,把所有 T
都換成 Object
分衫,這樣在泛型類(lèi)型變量被賦值時(shí)對(duì)象會(huì)先被強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成 Object
场刑,而一個(gè)引用獲得泛型類(lèi)型變量的值時(shí),指向的對(duì)象會(huì)由 Object
強(qiáng)制轉(zhuǎn)為 T
(沒(méi)有考慮泛型方法和有(多個(gè))界限的情況)蚪战。用類(lèi)型名變量調(diào)用靜態(tài)方法碰到問(wèn)題都是從這種機(jī)制中生出來(lái)的牵现。
問(wèn)題一是這樣子 Java 沒(méi)法做檢查,C++ 在編譯的過(guò)程中有一個(gè)把類(lèi)型代入的過(guò)程邀桑,Java 沒(méi)有瞎疼,Java 沒(méi)有動(dòng)機(jī)去弄明白這個(gè)類(lèi)有沒(méi)有這個(gè)靜態(tài)方法。問(wèn)題二是這樣子運(yùn)行時(shí) Java 也根本沒(méi)法知道你要調(diào)用哪個(gè)方法壁畸。在 C++ 里靜態(tài)函數(shù)是用函數(shù)地址來(lái)調(diào)用的贼急,類(lèi)型不同,靜態(tài)函數(shù)地址也不同捏萍,但 C++ 用為每個(gè)類(lèi)型單獨(dú)生成一份代碼的方法解決了這個(gè)問(wèn)題太抓。在 Java 里,盡管不用函數(shù)地址令杈,也得用 invokestatic
和要調(diào)用靜態(tài)函數(shù)的類(lèi)名走敌,所有類(lèi)用同樣的代碼,做不到調(diào)用不同的方法这揣。你可以說(shuō)那只有類(lèi)靜態(tài)函數(shù)不同悔常,其它代碼都一樣就不用再生成一份了,我調(diào)用時(shí)編譯器處理一下加個(gè)類(lèi)型信息或者關(guān)于靜態(tài)函數(shù)的信息给赞,讓這個(gè)調(diào)用可以調(diào)用就好了嘛,嗯有道理不過(guò) Java 沒(méi)有這么做矫户。Java 的泛型機(jī)制沒(méi)有任何可能傳遞類(lèi)型信息片迅,要傳類(lèi)型信息唯一的方法是傳與該類(lèi)有關(guān)的實(shí)例(該類(lèi)的實(shí)例,有方法返回類(lèi)型為該類(lèi)的類(lèi)的實(shí)例皆辽,etc)柑蛇。
這時(shí)我就提出標(biāo)題那個(gè)問(wèn)題啦,我要是寫(xiě)了個(gè)父類(lèi)叫 lolable
驱闷,讓 T extends lolable
耻台,我再寫(xiě)下 T.lol()
的時(shí)候,問(wèn)題一不就解決了么空另?是這個(gè)樣子的盆耽,不過(guò)問(wèn)題二還是沒(méi)有辦法解決。我當(dāng)時(shí)沒(méi)有想到問(wèn)題二,所以我想寫(xiě) abstract static
方法的想法是應(yīng)該給予理解的摄杂。
好了藏古,那么為什么不讓寫(xiě) abstract static
方法這個(gè)問(wèn)題回答好了旦部,那想寫(xiě)怎么辦?很簡(jiǎn)單呀,不要調(diào)用靜態(tài)方法了欲鹏,new
出個(gè)對(duì)象來(lái),然后傳入實(shí)例鞭莽,調(diào)用實(shí)例方法就好了普气。如果你覺(jué)得為了調(diào)用方法傳實(shí)例不值,你可以只傳類(lèi)型信息柑船,就是要調(diào)用方法的類(lèi)的 class
咪辱,然后接收 class
的家伙再去反射調(diào)用靜態(tài)方法,嗯可是用“反射”這么動(dòng)態(tài)的東西去調(diào)用一個(gè)靜態(tài)方法違和感滿(mǎn)滿(mǎn)椎组。
話(huà)說(shuō)回來(lái)油狂,為什么非要寫(xiě)靜態(tài)方法呢?有什么方法是非得沒(méi)有實(shí)例不可的呢寸癌?工廠(chǎng)方法呀专筷。既然只有工廠(chǎng)方法,那么調(diào)用的時(shí)候直接把方法傳進(jìn)去當(dāng)參數(shù)就好了蒸苇,但是 Java 沒(méi)有高階函數(shù)(真是汗顏磷蛹,Java 要啥沒(méi)啥,傳的東西只有 int
, double
, Object
溪烤,一看就沒(méi)有 C/C++ 高大上味咳,C/C++ 盡管不是函數(shù)式語(yǔ)言,可好歹還能傳函數(shù)指針吶)檬嘀,得寫(xiě)個(gè)類(lèi)把方法包起來(lái)傳進(jìn)去槽驶,就像這個(gè)樣子:
public class MyParcelable implements Parcelable {
private int mData;
public int describeContents() {
return 0;
}
public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {
out.writeInt(mData);
}
public static final Parcelable.Creator<MyParcelable> CREATOR
= new Parcelable.Creator<MyParcelable>() {
public MyParcelable createFromParcel(Parcel in) {
return new MyParcelable(in);
}
public MyParcelable[] newArray(int size) {
return new MyParcelable[size];
}
};
private MyParcelable(Parcel in) {
mData = in.readInt();
}
}
以及許許多多接收 Creator
的方法。
總之我要絕食靜坐上街游行呼吁各方推動(dòng) Java 加入高階函數(shù)的進(jìn)程鸳兽,你看傳函數(shù)當(dāng)參數(shù)或返回值就是語(yǔ)法糖嘛不需要做什么復(fù)雜的工作掂铐。有匿名類(lèi)和 GC,lambda
表達(dá)式也就是個(gè)語(yǔ)法糖(盡管我知道有啦揍异,可我還是要吐槽匿名類(lèi)里提及的變量必須得是 final
的)全陨。