Java의 복합 메커니즘에 대한 자세한 설명

이 글은 Java의 복합 메커니즘에 대한 자세한 설명에 대한 관련 정보를 주로 소개합니다. 이 글을 통해 모든 사람이 상속과 구성의 차이점을 이해하고 복합 메커니즘을 적용할 수 있기를 바랍니다.

Java의 복합 메커니즘 예제에 대한 자세한 설명

상속의 결함

상속의 결함은 지나치게 강력한 기능으로 인해 발생합니다. 상속은 하위 클래스를 상위 클래스 구현에 종속되게 만듭니다. 이러한 관점에서 보면 하위 클래스는 캡슐화 원칙을 준수하지 않습니다.
버전 릴리스로 슈퍼클래스가 변경되면 코드가 전혀 변경되지 않았더라도 하위클래스가 손상될 수 있습니다.

설명을 좀 더 구체적으로 하려면, 지금 프로그램에서 HashSet을 사용한다고 가정하고, 이 HashSet이 생성된 이후 이 HashSet에 추가된 요소 수를 계산하는 함수를 추가해야 합니다.

상속의 결함을 모르고 클래스를 설계하고, HashSet을 상속하고, 통계용 addCount 속성을 추가하고, add 및 addAll 메서드를 재정의하고, 메서드의 addCount 값을 수정했습니다.

코드는 다음과 같습니다.

public class InstrumentedHashSet<E> extends HashSet<E> { 
  // The number of attempted element insertions 
  private int addCount = 0; 
 
  public InstrumentedHashSet() { 
  } 
 
  public InstrumentedHashSet(int initCap, float loadFactor) { 
    super(initCap, loadFactor); 
  } 
 
  @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; 
  } 
 
}

이 클래스는 합리적으로 보이지만 제대로 작동하지 않습니다. 다음 코드를 실행하세요.

public static void main(String[] args) { 
  InstrumentedHashSet<String> s = 
    new InstrumentedHashSet<String>(); 
  s.addAll(Arrays.asList("Snap", "Crackle", "Pop"));   
  System.out.println(s.getAddCount()); // expect 3 but 6 
}

세 개의 요소만 삽입되었으므로 getAddCount 메소드가 3을 반환해야 하고 그 다음에는 사실은 6이 반환되었다는 것입니다. 무엇이 잘못되었나요?

사실 HashSet 내에서는 addAll 메서드가 add 메서드를 기반으로 구현되어 있으므로 addAll을 사용하여 세 개의 요소를 추가하면 addAll을 한 번 호출하고 세 번 추가하게 됩니다.
우선 재정의 메서드를 보면 getAddCount가 6을 반환하는 이유를 이해할 수 있습니다.

물론 HashSet이 이렇게 구현되었으므로 addAll 메서드를 재정의할 필요가 없다고 말할 것입니다. 네, 맞습니다.

그러나 이것이 정상적으로 작동하더라도 그 정확성은 HashSet의 addll 메소드가 add 메소드에 구현되어 있다는 사실에 달려 있습니다.

슈퍼 클래스가 구현 세부 사항을 수정하면 기능이 영향을 받을 수 있습니다.

일반적으로 상속에는 소프트웨어를 매우 취약하게 만드는 세 가지 자연적인 결함이 있습니다.

1) 하위 클래스가 상위 클래스의 메서드를 호출하면 상위 클래스가 호출하면 상위 클래스에 대한 종속성이 형성됩니다. 변경하지 않으면 하위 클래스가 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.
2) 상위 클래스가 새 메서드를 추가하고 하위 클래스가 이미 서명은 동일하지만 반환 값이 다른 메서드를 제공하는 경우 하위 클래스는 컴파일할 수 없습니다.
3) 사용해서는 안 되는 상속을 사용하면 불필요한 API가 하위 클래스에 노출됩니다. 이와 관련하여 Java 플랫폼은 실수를 범했습니다. Properties가 HashTable을 상속하는 것은 부당합니다. 그러나 Java 코드의 Properties는 사용자에 의해 상속됩니다. Properties 인스턴스를 생성하면 put이 있습니다. setProperties와 getProperties라는 두 가지 메소드가 있습니다. put 및 get 메소드는 사용자에게 노출되어서는 안 됩니다.
속성에서는 키와 값이 모두 문자열이어야 하지만 HashMap은 다른 유형이나 객체일 수도 있습니다.

public class TestProperty { 
  public static void main(String[] args) { 
    Properties properties = new Properties(); 
    properties.setProperty("aaa", "aaa"); 
    properties.put("aaa", new TestPropertyObj()); 
    System.out.println(properties.getProperty("aaa")); // null 
    System.out.println(properties.get("aaa")); // com.hzy.effjava.chp3.item16.TestProperty$TestPropertyObj@5f4fcc96 
  } 
  static class TestPropertyObj { 
     
  } 
}

Composition Alternatives to Inheritance

이전 섹션에서는 상속의 단점에 대해 이야기했습니다. 이번 섹션에서는 이 문제 구성에 대한 해결책을 살펴보겠습니다.

먼저 Set 개체를 보유하는 클래스가 필요합니다. 이 클래스는 Set 인터페이스를 구현합니다. 구현 메서드는 보유된 Set 개체의 해당 메서드를 호출하므로 이를 전달 클래스라고도 합니다.

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(); } 
}

그런 다음 통계 함수가 포함된 클래스를 설계할 수 있습니다. 방금 만든 전달 클래스를 상속한 다음 통계 논리 코드를 작성하면 됩니다.

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()); 
  } 
}

이 구현 방법은 다음에서 언급한 모든 문제를 해결합니다. 이전 섹션에서는 상속을 사용하지 않기 때문에 슈퍼 클래스의 구현 논리에 의존하지 않으며 슈퍼 클래스가 추가한 새로운 메서드가 우리에게 미치는 영향에 대해 걱정할 필요가 없습니다.

그리고 이렇게 작성하면 또 다른 장점이 있습니다. 이 클래스는 HashSet뿐만 아니라 TreeSet 등 다른 Set 인터페이스를 구현하는 모든 클래스에 통계 함수를 추가할 수 있습니다.

사실 이것은 장식 모드입니다. InstrumentedSet는 Set을 수정하고 여기에 계산 속성을 추가합니다.

요약

상속은 클래스의 캡슐화를 파괴하여 하위 클래스를 매우 취약하고 쉽게 손상되게 만듭니다.

복합 메서드를 사용하여 슈퍼 클래스를 수정하여 하위 클래스를 더욱 강력하고 강력하게 만듭니다.

위 내용은 Java의 복합 메커니즘에 대한 자세한 설명의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!