在Java語言中, abstract class 和interface 是支持抽象類定義的兩種機制。正是由于這兩種機制的存在,才賦予了Java強大的 面向?qū)ο竽芰Αbstract class和interface之間在對于抽象類定義的支持方面具有很大的相似性,甚至可以相互替換,因此很多開發(fā)者在進 行抽象類定義時對于abstract class和interface的選擇顯得比較隨意。其實,兩者之間還是有很大的區(qū)別的,對于它們的選擇甚至反映出對 于問題領(lǐng)域本質(zhì)的理解、對于設(shè)計意圖的理解是否正確、合理。本文將對它們之間的區(qū)別進行一番剖析,試圖給開發(fā)者提供一個在二者之間進行選擇的依據(jù)。
理解抽象類
abstract class和interface在Java語言中都是用來進行抽象類(本文 中的抽象類并非從abstract class翻譯而來,它表示的是一個抽象體,而abstract class為Java語言中用于定義抽象類的一種方法, 請讀者注意區(qū)分)定義的,那么什么是抽象類,使用抽象類能為我們帶來什么好處呢?
在 面向?qū)ο蟮母拍钪校覀冎浪械膶ο蠖际峭ㄟ^類來描繪的,但是反過來卻不是這樣。并不是 所有的類都是用來描繪對象的,如果一個類中沒有包含足夠的信息來描繪一個具體的對象,這樣的類就是抽象類。抽象類往往用來表征我們在對問題領(lǐng)域進行分析、 設(shè)計中得出的抽象概念,是對一系列看上去不同,但是本質(zhì)上相同的具體概念的抽象。比如:如果我們進行一個圖形編輯軟件的開發(fā),就會發(fā)現(xiàn)問題領(lǐng)域存在著圓、 三角形這樣一些具體概念,它們是不同的,但是它們又都屬于形狀這樣一個概念,形狀這個概念在問題領(lǐng)域是不存在的,它就是一個抽象概念。正是因為抽象的概念 在問題領(lǐng)域沒有對應(yīng)的具體概念,所以用以表征抽象概念的抽象類是不能夠?qū)嵗摹?/p>
在面向?qū)ο箢I(lǐng)域,抽象類主要用來進行類型隱藏。 我們可以構(gòu)造出一個固定的一組行為的抽象描 述,但是這組行為卻能夠有任意個可能的具體實現(xiàn)方式。這個抽象描述就是抽象類,而這一組任意個可能的具體實現(xiàn)則表現(xiàn)為所有可能的派生類。模塊可以操作一個 抽象體。由于模塊依賴于一個固定的抽象體,因此它可以是不允許修改的;同時,通過從這個抽象體派生,也可擴展此模塊的行為功能。熟悉OCP的讀者一定知 道,為了能夠?qū)崿F(xiàn)面向?qū)ο笤O(shè)計的一個最核心的原則OCP(Open-Closed Principle),抽象類是其中的關(guān)鍵所在。
從語法定義層面看abstract class 和 interface
在語法層面,Java語言對于abstract class和interface給出了不同的定義方式,下面以定義一個名為Demo的抽象類為例來說明這種不同。
使用abstract class的方式定義Demo抽象類的方式如下:
abstract class Demo{
abstract void method1();
abstract void method2();
…
}
使用interface的方式定義Demo抽象類的方式如下:
interface Demo{
void method1();
void method2();
…
}
在abstract class方式中,Demo可以有自己的數(shù)據(jù)成員,也可以有非 abstract的成員方法,而在interface方式的實現(xiàn)中,Demo只能夠有靜態(tài)的不能被修改的數(shù)據(jù)成員(也就是必須是static final 的,不過在interface中一般不定義數(shù)據(jù)成員),所有的成員方法都是abstract的。從某種意義上說,interface是一種特殊形式的 abstract class。
從編程的角度來看,abstract class和interface都可以用來實現(xiàn) "design by contract" 的思想。但是在具體的使用上面還是有一些區(qū)別的。
首先,abstract class 在 Java 語言中表示的是一種繼承關(guān)系,一個類只能使用一次繼承關(guān)系(因為Java不支持多繼承 -- 轉(zhuǎn)注)。但是,一個類卻可以實現(xiàn)多個interface。也許,這是Java語言的設(shè)計者在考慮Java對于多重繼承的支持方面的一種折中考慮吧。
其次,在abstract class的定義中,我們可以賦予方法的默認行為。但是在interface的定義中,方法卻不能擁有默認行為,為了繞過這個限制,必須使用委托,但是這會增加一些復(fù)雜性,有時會造成很大的麻煩。
在 抽象類中不能定義默認行為還存在另一個比較嚴重的問題,那就是可能會造成維護上的麻煩。因 為如果后來想修改類的界面(一般通過 abstract class 或者interface來表示)以適應(yīng)新的情況(比如,添加新的方法或者給已用的方法中添 加新的參數(shù))時,就會非常的麻煩,可能要花費很多的時間(對于派生類很多的情況,尤為如此)。但是如果界面是通過abstract class來實現(xiàn)的,那 么可能就只需要修改定義在abstract class中的默認行為就可以了。
同樣,如果不能在抽象類中定義默認行為,就會導(dǎo)致同樣的方法實現(xiàn)出現(xiàn)在該抽象類的每一個派生類中,違反了 "one rule,one place" 原則,造成代碼重復(fù),同樣不利于以后的維護。因此,在abstract class和interface間進行選擇時要非常的小心。
從設(shè)計理念層面看 abstract class 和 interface
上面主要從語法定義和編程的角度論述了abstract class和interface的區(qū) 別,這些層面的區(qū)別是比較低層次的、非本質(zhì)的。本小節(jié)將從另一個層面:abstract class和interface所反映出的設(shè)計理念,來分析一下二者的區(qū)別。作者認為,從這個層面進行分析才能理解二者概念的本質(zhì)所在。
前面已經(jīng)提到過,abstract class在Java語言中體現(xiàn)了一種繼承關(guān)系,要想使得 繼承關(guān)系合理,父類和派生類之間必須存在"is-a"關(guān)系,即父類和派生類在概念本質(zhì)上應(yīng)該是相同的。對于interface來說則不然,并不要求interface的實現(xiàn)者和interface定義在概念本質(zhì)上是一致的, 僅僅是實現(xiàn)了interface定義的契約而已。為了使論述便于理解,下面將通過一個簡單的實例進行說明。
考慮這樣一個例子,假設(shè)在我們的問題領(lǐng)域中有一個關(guān)于Door的抽象概念,該Door具有執(zhí)行兩個動作open和close,此時我們可以通過abstract class或者interface來定義一個表示該抽象概念的類型,定義方式分別如下所示:
使用abstract class方式定義Door:
abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close();
}
使用interface方式定義Door:
interface Door{
void open();
void close();
}
其他具體的Door類型可以extends使用abstract class方式定義的Door或者implements使用interface方式定義的Door??雌饋砗孟袷褂胊bstract class和interface沒有大的區(qū)別。
如果現(xiàn)在要求Door還要具有報警的功能。我們該如何設(shè)計針對該例子的類結(jié)構(gòu)呢(在本例中, 主要是為了展示 abstract class 和interface 反映在設(shè)計理念上的區(qū)別,其他方面無關(guān)的問題都做了簡化或者忽略)?下面將羅列出可能的解 決方案,并從設(shè)計理念層面對這些不同的方案進行分析。
解決方案一:
簡單的在Door的定義中增加一個alarm方法,如下:
abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close();
abstract void alarm();
}
或者
interface Door{
void open();
void close();
void alarm();
}
那么具有報警功能的AlarmDoor的定義方式如下:
class AlarmDoor extends Door{
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
}
或者
class AlarmDoor implements Door{
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
}
這種方法違反了面向?qū)ο笤O(shè)計中的一個核心原則 ISP (Interface Segregation Principle),在Door的定義中把Door概念本身固有的行為方法和另外一個概念"報警器"的行為方 法混在了一起。這樣引起的一個問題是那些僅僅依賴于Door這個概念的模塊會因為"報警器"這個概念的改變(比如:修改alarm方法的參數(shù))而改變,反 之依然。
解決方案二:
既然open、close和alarm屬于兩個不同的概念,根據(jù)ISP原則應(yīng)該把它們分別定 義在代表這兩個概念的抽象類中。定義方式有:這兩個概念都使用 abstract class 方式定義;兩個概念都使用interface方式定義;一個概念 使用 abstract class 方式定義,另一個概念使用interface方式定義。
顯然,由于Java語言不支持多重繼承,所以兩個概念都使用abstract class方式定義是不可行的。后面兩種方式都是可行的,但是對于它們的選擇卻反映出對于問題領(lǐng)域中的概念本質(zhì)的理解、對于設(shè)計意圖的反映是否正確、合理。我們一一來分析、說明。
如果兩個概念都使用interface方式來定義,那么就反映出兩個問題:1、我們可能沒有 理解清楚問題領(lǐng)域,AlarmDoor在概念本質(zhì)上到底是Door還是報警器?2、如果我們對于問題領(lǐng)域的理解沒有問題,比如:我們通過對于問題領(lǐng)域的分 析發(fā)現(xiàn)AlarmDoor在概念本質(zhì)上和Door是一致的,那么我們在實現(xiàn)時就沒有能夠正確的揭示我們的設(shè)計意圖,因為在這兩個概念的定義上(均使用 interface方式定義)反映不出上述含義。
如果我們對于問題領(lǐng)域的理解是:AlarmDoor在概念本質(zhì)上是Door,同時它有具有報 警的功能。我們該如何來設(shè)計、實現(xiàn)來明確的反映出我們的意思呢?前面已經(jīng)說過,abstract class在Java語言中表示一種繼承關(guān)系,而繼承關(guān)系 在本質(zhì)上是"is-a"關(guān)系。所以對于Door這個概念,我們應(yīng)該使用abstarct class方式來定義。另外,AlarmDoor又具有報警功能,說 明它又能夠完成報警概念中定義的行為,所以報警概念可以通過interface方式定義。如下所示:
abstract class Door{
abstract void open();
abstract void close();
}
interface Alarm{
void alarm();
}
class Alarm Door extends Door implements Alarm{
void open(){…}
void close(){…}
void alarm(){…}
}
這種實現(xiàn)方式基本上能夠明確的反映出我們對于問題領(lǐng)域的理解,正確的揭示我們的設(shè)計意圖。其 實abstract class表示的是"is-a"關(guān)系,interface表示的是"like-a"關(guān)系,大家在選擇時可以作為一個依據(jù),當(dāng)然這是建立在對問題領(lǐng)域的理解上的,比如:如果我們認為AlarmDoor在概念本質(zhì)上是報警器,同時又具有Door的功能,那么上述的定義方式就要反過來了。
小結(jié)
1.abstract class 在 Java 語言中表示的是一種繼承關(guān)系,一個類只能使用一次繼承關(guān)系。但是,一個類卻可以實現(xiàn)多個interface。
2.在abstract class 中可以有自己的數(shù)據(jù)成員,也可以有非abstarct的成員方法,而在interface中,只能夠有靜態(tài)的不能被修改的數(shù)據(jù)成員(也就是必須是static final的,不過在 interface中一般不定義數(shù)據(jù)成員),所有的成員方法都是abstract的。
3.abstract class和interface所反映出的設(shè)計理念不同。其實abstract class表示的是"is-a"關(guān)系,interface表示的是"like-a"關(guān)系。
4.實現(xiàn)抽象類和接口的類必須實現(xiàn)其中的所有方法。抽象類中可以有非抽象方法。接口中則不能有實現(xiàn)方法。
5.接口中定義的變量默認是public static final 型,且必須給其初值,所以實現(xiàn)類中不能重新定義,也不能改變其值。
6.抽象類中的變量默認是 friendly 型,其值可以在子類中重新定義,也可以重新賦值。
7.接口中的方法默認都是 public,abstract 類型的。
結(jié)論
abstract class 和 interface 是 Java語言中的兩種定義抽象類的方式,它們之間有很大的相似性。但是對于它們的選擇卻又往往反映出對于問題領(lǐng)域中的概 念本質(zhì)的理解、對于設(shè)計意圖的反映是否正確、合理,因為它們表現(xiàn)了概念間的不同的關(guān)系(雖然都能夠?qū)崿F(xiàn)需求的功能)。這其實也是語言的一種的慣用法,希望讀者朋友能夠細細體會。
1.為什么要用抽象類實現(xiàn)接口抽象類和接口比起來,有一個好處,就是某些函數(shù)可以實現(xiàn)具體的方法,而并不一定是聲明抽象的方法,而接口只能聲明抽象方法,所以用一個抽象類來實現(xiàn)某個接口可以實現(xiàn)一些通用的方法,而這些具體實現(xiàn)的方法里還可以調(diào)用抽象方法,所以減少了子類中的重復(fù)代碼。
java庫里也有不少這這樣的設(shè)計,
比如java.util.AbstractList實現(xiàn)了java.util.List,而其實某些方法就是調(diào)用了抽象方法。
還有一個好處就是可以給子類一個默認的實現(xiàn),而不必給所有的子類實現(xiàn)所有的方法。
另外還有一個好處就是可以提供一些公用的方法給子類使用。
2. 第一種通過spring中的CronTrigger復(fù)雜觸發(fā)器實現(xiàn)
<filter> <filter-name>AddHeaderFilter</filter-name> <filter-class> badqiu.web.filter.AddHeaderFilter </filter-class> <init-param> <param-name>headers</param-name> <param-value>Content-Encoding=gzip</param-value> </init-param> </filter> <filter-mapping> <filter-name>AddHeaderFilter</filter-name> <url-pattern>*.gzjs</url-pattern> </filter-mapping>
<html> <head> <!-- type="text/javascript"不可少,有些瀏覽器缺少這個不能運行,具體已經(jīng)忘記了 --> <script src="prototype.gzjs" type="text/javascript"></script> </head> <body> <input id="username" name="username" value="badqiu"/><br /> <input id="email" value="badqiu@gmail.com"/> <script> <!-- 測試prototype的方法是否正常--> alert($F('username')) </script> </body> </html>
經(jīng)過我的多次測試實踐,在linux和window下測試通過,win的比較簡單,因為在默認的情況下,組播就已經(jīng)打開。
1 在linux 下同一臺服務(wù)器上測試通過(注意端口不要沖突。特別要注意那個tcpListenPort=”4001″ )
2 在window下的同一臺服務(wù)器上測試通過,注意要點同上
3 window下多臺不同主機上測試通過,沒有什么好注意點,可以完全備份一個tomcat
4.linux多臺不同tomcat服務(wù)器上測試通過。這個也是最后實現(xiàn),最實際的方案。(一般不用在win下部署tomcatweb應(yīng)用。呵呵。我覺得)
這里講下第四中情況
先講一下環(huán)境:都是在Red Hat Linux AS4上測試通過
Apache:ip:192.168.1.11 (一臺) 版本:2.0/2.2 (做均換負載服務(wù)器)
Tomcat:ip1:192.168.1.12 ip2:192.168.1.13 (兩臺) 版本:5.0、5.5 (web應(yīng)用的Real Server)
Jdk:版本1.5 安裝在 192.168.1.12 和192.168.1.13上的tomcat服務(wù)器上
安裝tomcat和apache ,在這里就不講了。
軟件都可以在www.apache.org 的網(wǎng)站上找到(apache,tomcat,mod_jk)
1.下載mod_jk.so 文件放到apache 下的modules下
地址:http://apache.mirror.phpchina.com/tomcat/tomcat-connectors/jk/binaries/ 請選擇正確的操作系統(tǒng)和Apache的版本。
2.在apache的conf下建立文件workers.properties
添加內(nèi)容:
3.在conf下添加一個mod_jk.conf文件
4.增加一個虛擬機配置文件vhosts.conf (這個不是必須的,可以將JkMount 的寫其他的配置文件中)
4.修改conf下的httpd.conf文件加上
5.配置tomcat
講Cluster 前的注釋去掉,啟用tomcat集群功能。
一般不需要修改什么東西,但在我這邊,兩臺linux的tomcat就是死活找不到node,而同樣的配置文件在window下的跑得很是正常。
有個東西要說明下,因為tomcat的session同步功能需要用到組播,windows默認情況下是開通組播服務(wù)的,但是linux默認情況下并沒有開通,可以通過指令打開route add -net 224.0.0.0 netmask 240.0.0.0 dev eth0,如果需要服務(wù)器啟動時即開通組播需在/etc/sysconfig/static-routes文件內(nèi)加入eht0 net 224.0.0.0 netmask 240.0.0.0。具體組播概念請查閱CCNP相關(guān)內(nèi)容。
可以通過netstate -g 來查看組播狀態(tài),也可以在route -e 命令中看到
原來一直提示這個問題
信息: Manager [/clusterapp]: skipping state transfer. No members active in cluster group.
最后測試只要修改在Cluster之間的一段代碼
改為
在13的服務(wù)器上也將這一段修改為自己的ip
然后打開jvmRoute ,跟workers.properties 的兩個tomcat名字相匹配
ip1
ip2
好了,apache和tomcat的配置好了,可以訪問了。
這里,再提供一個鏈接,可以監(jiān)控和配置負載均衡的各種信息
http://192.168.1.11/jkstatus或http://my.linuxcoffee.org、jkstatus來訪問網(wǎng)站。
注:需要在web.xml的display-name后面 下加上一段。 這個跟順序有關(guān)的,不然,xml文件會變紅哦。
參考文章:
Tomcat 5 Home Page
Clustering Home Page on Tomcat site
Load Balancer Home Page on Tomcat site
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