继承在Java中，如何在派生类的构造函数中分配基类的最终变量？

Question

我有一个基类Color，看起来像这样。该类被设计为不可变的，因此具有final修饰符而没有设置符：

public class Color
{
    public static Color BLACK   = new Color(0, 0, 0);
    public static Color RED = new Color(255, 0, 0);
    //...
    public static Color WHITE   = new Color(255, 255, 255);

    protected final int _r;
    protected final int _g;
    protected final int _b;

    public Color(int r, int b, int g)
    {
        _r = normalize(r);
        _g = normalize(g);
        _b = normalize(b);
    }

    protected Color()
    {

    }

    protected int normalize(int val)
    {
        return val & 0xFF;
    }
    // getters not shown for simplicity
}

从这个类派生的是一个ColorHSL类，它除了提供Color类的getter之外，还由色调、饱和度和亮度构成。这就是事情停止运转的地方

ColorHSL的构造函数需要进行一些计算，然后设置_r、_b和_g的值。但是在进行任何计算之前，必须调用超级构造函数。因此引入了无参数的Color()构造函数，允许稍后设置最终的_r、_b和_g。但是，Java编译器不接受无参数构造函数或设置（第一次，在ColorHSL的构造函数中）

有没有办法解决这个问题，或者我必须从_r、_b和_g中删除final修饰符

---

编辑：

最后，我选择了一个包含RGB和HSL数据的基本抽象Color类。基类：

public abstract class Color
{
    public static Color WHITE   = new ColorRGB(255, 255, 255);
    public static Color BLACK   = new ColorRGB(0, 0, 0);
    public static Color RED = new ColorRGB(255, 0, 0);
    public static Color GREEN   = new ColorRGB(0, 255, 0);
    public static Color BLUE    = new ColorRGB(0, 0, 255);
    public static Color YELLOW  = new ColorRGB(255, 255, 0);
    public static Color MAGENTA = new ColorRGB(255, 0, 255);
    public static Color CYAN    = new ColorRGB(0, 255, 255);

    public static final class RGBHelper
    {
        private final int   _r;
        private final int   _g;
        private final int   _b;

        public RGBHelper(int r, int g, int b)
        {
            _r = r & 0xFF;
            _g = g & 0xFF;
            _b = b & 0xFF;
        }

        public int getR()
        {
            return _r;
        }

        public int getG()
        {
            return _g;
        }

        public int getB()
        {
            return _b;
        }
    }

    public final static class HSLHelper
    {
        private final double    _hue;
        private final double    _sat;
        private final double    _lum;

        public HSLHelper(double hue, double sat, double lum)
        {
            //Calculations unimportant to the question - initialises the class
        }

        public double getHue()
        {
            return _hue;
        }

        public double getSat()
        {
            return _sat;
        }

        public double getLum()
        {
            return _lum;
        }
    }

    protected HSLHelper HSLValues   = null;
    protected RGBHelper RGBValues   = null;

    protected static HSLHelper RGBToHSL(RGBHelper rgb)
    {
        //Calculations unimportant to the question
        return new HSLHelper(hue, sat, lum);
    }

    protected static RGBHelper HSLToRGB(HSLHelper hsl)
    {
        //Calculations unimportant to the question
        return new RGBHelper(r,g,b)
    }

    public HSLHelper getHSL()
    {
        if(HSLValues == null)
        {
            HSLValues = RGBToHSL(RGBValues);
        }
        return HSLValues;
    }

    public RGBHelper getRGB()
    {
        if(RGBValues == null)
        {
            RGBValues = HSLToRGB(HSLValues);
        }
        return RGBValues;
    }
}

然后RGBColor和HSLColor类派生自Color，实现了一个简单的构造函数来初始化RGBValues和HSLValues成员。（是的，我知道基类包含派生类的静态实例）

public class ColorRGB extends Color
{
    public ColorRGB(int r, int g, int b)
    {
        RGBValues = new RGBHelper(r,g,b);
    }
}

public class ColorHSL extends Color
{
    public ColorHSL(double hue, double sat, double lum)
    {
        HSLValues = new HSLHelper(hue,sat,lum);
    }
}

Answer 1

最后一个变量必须在声明类型的构造函数完成时赋值。因此，不能在子类中指定super的最终字段

但是，您可以在子类中的静态工厂方法中进行转换：

class HSLColor {
    private HSLColor(int r, int g, int b) { super(r,g,b);}

    static HSLColor create(int h, int s, int l) {
        // conversion code here
        return new HSLColor(r,g,b);
    }
}

Answer 2

是的，我可以看到super(calculateRGB(...))——但是看起来你从继承中几乎什么也得不到。我只需要使用一个公共接口。RGB和HSV不只是两种不同的、可互换的颜色模型吗

我认为Java问题背后有一个面向对象的分析问题。你为什么要使用继承

如果你所需要做的只是互换地操作一种颜色，你可能会发现你根本没有从继承中受益（这只会为超类创建一个将HSV映射回RGB的开销）。。。如果你只想互换颜色模型，考虑使用颜色界面，而不是继承从RGB。

如果看不到这些彩色物体的实际用途，就很难提出更好的设计。现在看来，继承的成本（调用超级构造函数时的颜色模型转换）将超过重用normalize的唯一好处

Answer 3

可以做的一件事是使用一个表示计算器的构造函数参数。例如：

public Color(int r, int g, int b, Calc calc) {
   _r = calc.normalize(r);
   _g = calc.normalize(g);
   _b = calc.normalize(b);
}

这可能会完全消除对子类的需求。您可以声明构造函数：

public Color(int r, int g, int b) { 
  this(r,g,b, defaultCalc);
}

甚至提供静态样式的构造函数：

public static Color hslColor(int r, int g, int b) {
    return new Color(r,g,b, hslCalc);
}

Answer 4

Java中不能有一个抽象构造函数，所以除非你能把所有的计算都放在对super的调用中，否则你不能对当前的设计做你想做的事情，因为最终变量必须在声明构造函数完成时赋值

另一种方法是找出一些创建颜色对象（工厂模式）的方法，这些方法接受参数，在构造函数外部进行计算，然后可以调用super（）作为第一个参数

例如，如果你的颜色课上有以下内容

public Color static createHSLColor(int h, int s, int v) {
   // All the calculation here

   return new ColorHSL(h,s,v);
}

然后可以使构造函数不公开（可能受保护），然后创建对象的唯一方法是通过工厂方法

Answer 5

据我所知，实现这一点的唯一方法是将超级构造函数的调用与计算r、g和b的函数嵌套：

super(calculateRGB(...))

<>你可能会考虑添加一个构造函数来将RGB值作为数组。p>