第四章: 混合（淆）“类”的对象 - 类机制

优质

小牛编辑

128浏览

2023-12-01

类机制

在许多面向类语言中，“标准库”都提供一个叫“栈”（压栈，弹出等）的数据结构，用一个 Stack 类表示。这个类拥有一组变量来存储数据，还拥有一组可公开访问的行为（“方法”），这些行为使你的代码有能力与（隐藏的）数据互动（添加或移除数据等等）。

但是在这样的语言中，你不是直接在 Stack 上操作（除非制造一个 静态的 类成员引用，但这超出了我们要讨论的范围）。Stack 类仅仅是任何的“栈”都会做的事情的一个抽象解释，但它本身不是一个“栈”。为了得到一个可以对之进行操作的实在的数据结构，你必须 实例化 这个 Stack 类。

建筑物

传统的”类（class）”和”实例（instance）”的比拟源自于建筑物的建造。

一个建筑师会规划出一栋建筑的所有性质：多宽，多高，在哪里有多少窗户，甚至墙壁和天花板用什么材料。在这个时候，她并不关心建筑物将会被建造在哪里，她也不关心有多少这栋建筑的拷贝将被建造。

同时她也不关心这栋建筑的内容 —— 家具、墙纸、吊扇等等 —— 她仅关心建筑物含有何种结构。

她生产的建筑学上的蓝图仅仅是建筑物的“方案”。它们不实际构成我们可以实在进入其中并坐下的建筑物。为了这个任务我们需要一个建筑工人。建筑工人会拿走方案并精确地依照它们建造这栋建筑物。在真正的意义上，他是在将方案中意图的性质拷贝到物理建筑物中。

一旦完成，这栋建筑就是蓝图方案的一个物理实例，一个很可能实质完美的拷贝。然后建筑工人就可以移动到隔壁将它再重做一遍，建造另一个拷贝。

建筑物与蓝图间的关系是间接的。你可以检视蓝图来了解建筑物是如何构造的，但对于直接考察建筑物的每一部分，仅有蓝图是不够的。如果你想打开一扇门，你不得不走进建筑物自身 —— 蓝图仅仅是为了用来表示门的位置而在纸上画的线条。

一个类就是一个蓝图。为了实际得到一个对象并与之互动，我们必须从类中建造（也就是实例化）某些东西。这种“构建”的最终结果是一个对象，通常称为一个“实例”，我们可以按需要直接调用它的方法，访问它的公共数据属性。

这个对象是所有在类中被描述的特性的拷贝。

你不太可能会指望走进一栋建筑之后发现，一份用于规划这栋建筑物的蓝图被裱起来挂在墙上，虽然蓝图可能在办公室的公共记录的文件中。相似地，你一般不会使用对象实例来直接访问和操作类，但是对于判定对象实例来自于 哪个类 至少是可能的。

与考虑对象实例与它源自的类的任何间接关系相比，考虑类和对象实例的直接关系更有用。一个类通过拷贝操作被实例化为对象的形式。

如你所见，箭头由左向右，从上至下，这表示着概念上和物理上发生的拷贝操作。

构造器（Constructor）

类的实例由类的一种特殊方法构建，这个方法的名称通常与类名相同，称为 “构造器（constructor）”。这个方法的具体工作，就是初始化实例所需的所有信息（状态）。

比如，考虑下面这个类的假想代码（语法是自创的）：

class CoolGuy {
    specialTrick = nothing
    CoolGuy( trick ) {
        specialTrick = trick
    }
    showOff() {
        output( "Here's my trick: ", specialTrick )
    }
}

为了制造一个 CoolGuy 实例，我们需要调用类的构造器:

Joe = new CoolGuy( "jumping rope" )
Joe.showOff() // Here's my trick: jumping rope

注意，CoolGuy 类有一个构造器 CoolGuy()，它实际上就是在我们说 new CoolGuy(..) 时调用的。我们从这个构造器拿回一个对象（类的一个实例），我们可以调用 showOff() 方法，来打印这个特定的 CoolGuy 的特殊才艺。

显然，跳绳使Joe看起来很酷。

类的构造器属于那个类，几乎总是和类同名。同时，构造器大多数情况下总是需要用 new 来调用，以便使语言的引擎知道你想要构建一个新的类的实例。