Java编程思想#复用类

“类”有“广义”和“狭义”之分。“广义的类”包括：狭义的类（Class），抽象类（Abstract Class），接口（Interface），枚举（Enum），注解（Annotation）。为了进行区分，在接下来的叙述中，“类”指代“广义的类”，“具体类”指代“狭义的类”。

一、类的本质分类

根据以上叙述可知，“类”包括：具体类（Class），抽象类（Abstract Class），接口（Interface），枚举（Enum），注解（Annotation）。但是本质上“类”只包括“具体类和接口”两种，原因描述如下：

“抽象类”本质上是“含有抽象方法的具体类”
“枚举”本质上是“具体类”，可以使用javap命令进行查看
“注解”本质上是“接口”，可以使用javap命令进行查看

而内部类只是处于类中的“具体类，抽象类，接口，枚举，注解”的特定称呼而已。

在接下来的描述中，“类”就只包含“具体类”和“接口”。

二、复用类的3种方式

2.1、组合

复用现有类的功能。

2.2、继承

复用现有类的形式。

2.3、代理

组合和继承之间的中庸之道，我们将一个实例对象（只有具体类才具有实例对象）作为字段置于所要构造的新类（具体类）中（就像组合），但与此同时在新类中暴露该实例对象的某个方法子集（就像继承）。

三、继承

关于“继承”有以下几点描述：

当创建一个类时，总是在继承，除非已明确指出要从其他类继承，否则就是在隐式地从Java的标准根类Object继承（接口跟Object类的关系在“接口”章节进行详细介绍）
继承时，会自动继承基类中可被继承的字段和方法
继承时，可以继承基类方法，覆盖基类方法，重载基类方法，可以通过@Override注解断言“覆盖基类方法”，从而防止意外重载基类的方法
生成导出类实例对象（导出类为具体类）时，会有基类子实例对象（基类为具体类）生成。当创建了一个导出类的实例对象时，该实例对象包含了一个基类的子实例对象，这个子实例对象与你用基类直接创建的实例对象是一样的。二者区别在于，后者来自外部，而基类的子实例对象被包装在导出类实例对象内部
在生成导出类实例对象时，对基类子实例对象的正确初始化也是至关重要的，这个只能通过调用基类构造器来完成。JVM会在导出类的构造器中插入对基类构造器的调用，只有基类构造器才能完成基类子实例对象的正确初始化。如果基类构造器为带参构造器，那么在导出类构造器中必须通过super语句显式调用基类的带参构造器

四、完备介绍“初始化与清理”

在包含“具体类，抽象类，接口，枚举，注解”（本质上只有“具体类”和“接口”），且存在继承关系的背景下，对Java编程思想#初始化与清理作补充，完备介绍“初始化与清理”相关内容。
一个综合复杂的继承关系示例图如图1所示。

图1

4.1、完备介绍“初始化”

4.1.1、完备介绍“类对象初始化”

触发时机：第一次访问类的“静态字段，静态方法，构造方法”，Class.forName(相应类类路径)语句第一次执行。类对象初始化最多执行一次。
触发后初始化过程：

public void initializeForClassObject(当前类) {
  当前类在之前已经完成初始化则直接返回

  if (当前类是具体类) {
    if (存在当前类的“父类具体类”){
      //递归进行“父类具体类”的类对象初始化
      initializeForClassObject(父类具体类）
          
      1、默认初始化（有可能在此之前已经完成，那么不再重复）
      2、定义初始化
      3、静态初始化语句初始化
    } else{
      //即当前类是java.lang.Object
      
      1、默认初始化（有可能在此之前已经完成，那么不再重复）
      2、定义初始化
      3、静态初始化语句初始化
    }
  } else {
    //即当前类是接口

    1、默认初始化（有可能在此之前已经完成，那么不再重复）
    2、定义初始化
  }
}

备注：
类对象的默认初始化有可能已经先于其他初始化（定义初始化，静态初始化语句初始化）完成，具体机制跟虚拟机的具体实现相关，且默认初始化不是整个初始化流程的关键所在，因此这里不再深究。

4.1.2、完备介绍“实例对象初始化”

触发时机：创建实例对象（再次提醒：只能通过构造器创建实例对象，接口没有实例对象，只能对应于具体类）。
触发后初始化过程：

public void initializeForInstanceObject(当前具体类) {
  首先分配当前具体类和所有祖先具体类的内存，并进行默认初始化

  //接下来执行构造器方法
  构造方法(当前具体类)
}

public void 构造方法(当前具体类) {
  if (构造器方法中首语句是this语句) {
    调用this语句指代的构造器方法——构造方法(当前具体类)
    执行“构造器方法中其他语句（不能再包含this语句）”
  } else {
    if (本类是Object类) {
      执行“定义初始化”（构造方法中隐式包含相应的触发执行语句）
      执行“实例初始化语句初始化”（构造方法中隐式包含相应的触发执行语句）
      执行“构造器方法中其他语句”
    } else {
      隐式或显式调用super语句，调用父类具体类的构造方法——构造方法(父类具体类)

      执行“定义初始化”（构造方法中隐式包含相应的触发执行语句）
      执行“实例初始化语句初始化”（构造方法中隐式包含相应的触发执行语句）
      执行“构造器方法中其他语句”
    }
  }
}

4.2、完备介绍“清理”

由Java编程思想#初始化与清理可知，当我们需要清理一些自定义的资源时，不能依赖finalize方法，得自己编写特殊的清理方法。在继承场景下，另外还需要注意这些清理方法的调用顺序：跟资源初始化顺序相反，防止出现“在清理资源时，该资源所依赖资源已经被提前清理，而导致错误”的情形。

五、其他

5.1、super关键词

跟this关键词类似，关于this关键词可参见Java编程思想#初始化与清理。super关键词有两个用途：“指代基类实例对象”和“在构造器中调用基类构造器”。
跟this关键词不一样的是，可执行return this;语句，不可执行return super;语句，可认为这个区别基于“基类的子实例对象被包装在导出类实例对象内部”的特性。
使用super调用基类构造器有以下限制：

“super调用基类构造器”只能在构造器中使用
“super调用基类构造器”只能置于构造器最起始处
“super调用基类构造器”在同一个构造器中至多使用1次

5.2、java命令能够作用于具有包访问权限的类生成的class文件

现在有一个“Main.java”文件，其中内容如下：

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hello World");
  }
}

class SecondClass {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hello World");
  }
}

执行javac Main.java命令，得到“Main.class”和“SecondClass.class”两个文件。执行java Main命令，得到打印的“Hello World”内容；执行java SecondClass命令，也能够得到打印的“Hello World”内容。
以上说明了java命令不只能够作用于具有public访问权限的类生成的class文件，也能够作用于具有包访问权限的类生成的class文件。

参考文献： [1]https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-12.html [2]https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-5.html