day10-多态性和集合，MVC

Java 多态性和集合

模型-视图-控制器MVC（Model-View-Controller）

控制器 -- 事务处理逻辑 Event Handling logic ；

视图 -- 展示Display；渲染逻辑Rendering logic（任何模型中的状态改变，会自动渲染到视图中。）

模型 -- (数据、逻辑、业务规则) 域Domain；

例子：

四个类CalculatorModel, CalculatorView, CalculatorController, MVCCalculator (main方法存在的类，运行程序)。

• main：用new创建M、V、C，并使视图状态为可见。

• 模型：模型执行所有需要的计算，且模型不知道视图的存在。模型存储数字求和的值，并将其输入到视图中。

• 视图：唯一职责是展示用户视图。不执行任何计算，但传递用户输入的信息到所需的地方去。有一些与控制器关联link的方法，如getFirstNumber，setCalcSolution（文字域），还有addCalculatListener：一旦计算按钮被按下，就执行控制器中的actionPerformed方法。

• 控制器：定义控制器时就需要输入对视图、模型的引用，因此将三者联系起来。协调视图和模型间的交互：从视图获得数字getFirstNumber，从模型获得求和theModel.addTwoNumbers(firstNumber, secondNumber)，把从模型获得求和值设置给视图theView.setCalcSolution(theModel.getCalculationValue())。

例子：胜利检测逻辑位于controller而不是model的原因：

​ 一般来说，模型包含的是数据、数据结构、访问数据结构的方式。

​ 控制器只有决策制定过程逻辑，以及有效性检查，比如事件执行、错误报告，都是在控制器内进行的。如果放在模型中，就不一定被调用于执行了。

灵活性

使用情景：需要2D数组存储任意时刻的当前面板状态，简单2D数组不够，还要允许游戏中途修改面板尺寸，所有格子被填满为平局时，面板size可被增加使得游戏继续，直到一方终于胜利。

Java部分库支持使用动态数据类型，比如：队列、栈、列表等，来存储大小动态变化的多组对象。动态数组好处是可以动态地扩容（类似C的realloc()函数）

类对象是类关系树的核心

单向遗传中，一类只来源于一个直系父类，所有类间继承关系最终形成树状结构，其核心是类对象。可以不断向下转型casting调用各种特定的属性、方法。

对象栈ObjectStack——向下转型的原理

• 对象栈执行接口合约，可类似于C的linkedlist，实现push、pop、peek、empty功能。
• 执行向下转型：类似于C的void pointer能存储任意类型数据，java通过对象的转型 (在前面加上"(_TargetClass)"标记)能转换为任意我们需要访问的特定成员的类型。执行后，对象栈将检索该目标对象。
• 对象栈通过从“peek”的各种对象中检索目标类，来实现向下转型。
• 但存在一个问题：程序员必须保证向下转型能够成功，否则将导致异常Exception。

泛型 Generics

泛型允许指定一个特的定复合数据结构来存储特定的对象类型。这使我们能使用无类型的数据结构，但同时强迫在编译时进行类型检查。

• 如果存在向下转型的问题，我们只能在运行时才发现。但Java5起泛型的引入，解决了这一问题。
• 泛型使编译器在编译时就可追踪对象类型，无需依赖程序员。通过<...>参数化类的类型，以减少向下转型的失控现象。
• < V >中类的类型V不能是原始数据类型，需是对任意对象的引用，如Stack、String等。
• 由于在pop()、peek这两个返回值类型为V的函数中，V result = (V) stack[size-1]; return result;
• 所以此时向下转型为V类型，不再失控，保持是V类型（改变的是reference，不改变object，object一直是Robot）。而push、empty本就不返回原类型，因此可以直接push (new CarrierRobot()) 。

集合 Collections

将模型类中，面板格子的数据结构从数组转换为动态数组（arraylist）。目前无需测试动态改变board size，用arraylist复现model当前已足够。下一节再测试模型中的变化。

注意：改变数组至动态数组，需要修改cells变量的声明和初始化，以及格子占有者getter 和setter的方法。

集合包（Collection package）提供了许多有用的复合数据结构，这都利用了前面概述的泛型机制。

• 集合是将多个元素组织为单一单元的一个容器。
• Java 集合框架（JCF - Java Collection framework）是Java所有库中的最重要之一，提供高质量执行架构。
• 使用泛型来灵活写入包含的元素类型，而且是多态性建构的，因此同样的方法在不同的集合中也工作。

List是接口，List包括Arraylist，定义使用List比Arraylist会更灵活。

ArrayList具有动态扩容的机制，每次在添加元素时，都会判断容量是否够用，如果不够用，则需要扩容。

1. 声明一个动态数组（Arraylist）类的对象list，可以很灵活地add, rm, printf（运用list的接口）。该数组内所存的，是不同的Robot“类”对象。
2. 因为将这个list与< Robot >一同声明，此list可以使用多态性添加许多不同的Robot、Robot的各种子类、以及Robot类本身。

注意：list.add(1, new Robot("C4PO"))的意思是在索引=1的位置，插入C4PO。