遇到認真的讀者是作者的一種幸運,真的,上一篇介面推送後,有好幾個讀者留言說,“二哥,你有一處內容需要修正,應該是介面中不能有 private 和 protected 修飾的方法。”說實話,看到這樣的留言,我內心是非常欣慰的,因為你投出去的一塊石頭在水面上激起了一串美麗的漣漪。
在 Java 中,一個類可以繼承另外一個類或者實現多個介面,我想這一點,大部分的讀者應該都知道了。還有一點,我不確定大家是否知道,就是一個介面也可以繼承另外一個介面,就像下面這樣:
public interface OneInterface extends Cloneable {
}
這樣做有什麼好處呢?我想有一部分讀者應該已經猜出來了,就是實現了 OneInterface 介面的類,也可以使用 Object.clone()
方法了。
public class TestInterface implements OneInterface {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
TestInterface c1 = new TestInterface();
TestInterface c2 = (TestInterface) c1.clone();
}
}
除此之外,我們還可以在 OneInterface 介面中定義其他一些抽象方法(比如說深拷貝),使該介面擁有 Cloneable 所不具有的功能。
public interface OneInterface extends Cloneable {
void deepClone();
}
看到了吧?這就是繼承的好處:子介面擁有了父介面的方法,使得子介面具有了父介面相同的行為;同時,子介面還可以在此基礎上自由發揮,新增屬於自己的行為。
以上,把“介面”換成“類”,結論同樣成立。讓我們來定義一個普通的父類 Wanger:
public class Wanger {
int age;
String name;
void write() {
System.out.println("我寫了本《基督山伯爵》");
}
}
然後,我們再來定義一個子類 Wangxiaoer,使用關鍵字 extends
來繼承父類 Wanger:
public class Wangxiaoer extends Wanger{
@Override
void write() {
System.out.println("我寫了本《茶花女》");
}
}
我們可以將通用的方法和成員變數放在父類中,達到程式碼複用的目的;然後將特殊的方法和成員變數放在子類中,除此之外,子類還可以覆蓋父類的方法(比如write()
方法)。這樣,子類也就煥發出了新的生命力。
Java 只支援單一繼承,這一點,我在上一篇介面的文章中已經提到過了。如果一個類在定義的時候沒有使用 extends
關鍵字,那麼它隱式地繼承了 java.lang.Object
類——在我看來,這恐怕就是 Java 號稱萬物皆物件的真正原因了。
那究竟子類繼承了父類的什麼呢?
子類可以繼承父類的非 private 成員變數,為了驗證這一點,我們來看下面這個示例。
public class Wanger {
String defaultName;
private String privateName;
public String publicName;
protected String protectedName;
}
父類 Wanger 定義了四種型別的成員變數,預設的 defaultName、私有的 privateName、共有的 publicName、受保護的 protectedName。
在子類 Wangxiaoer 中定義一個測試方法 testVariable()
:
可以確認,除了私有的 privateName,其他三種型別的成員變數都可以繼承到。
同理,子類可以繼承父類的非 private 方法,為了驗證這一點,我們來看下面這個示例。
public class Wanger {
void write() {
}
private void privateWrite() {
}
public void publicWrite() {
}
protected void protectedWrite() {
}
}
父類 Wanger 定義了四種型別的方法,預設的 write、私有的 privateWrite()、共有的 publicWrite()、受保護的 protectedWrite()。
在子類 Wangxiaoer 中定義一個 main 方法,並使用 new 關鍵字新建一個子類物件:
可以確認,除了私有的 privateWrite(),其他三種型別的方法都可以繼承到。
不過,子類無法繼承父類的構造方法。如果父類的構造方法是帶有引數的,程式碼如下所示:
public class Wanger {
int age;
String name;
public Wanger(int age, String name) {
this.age = age;
this.name = name;
}
}
則必須在子類的構造器中顯式地通過 super 關鍵字進行呼叫,否則編譯器將提示以下錯誤:
修復後的程式碼如下所示:
public class Wangxiaoer extends Wanger{
public Wangxiaoer(int age, String name) {
super(age, name);
}
}
is-a 是繼承的一個明顯特徵,就是說子類的物件引用型別可以是一個父類型別。
public class Wangxiaoer extends Wanger{
public static void main(String[] args) {
Wanger wangxiaoer = new Wangxiaoer();
}
}
同理,子介面的實現類的物件引用型別也可以是一個父介面型別。
public interface OneInterface extends Cloneable {
}
public class TestInterface implements OneInterface {
public static void main(String[] args) {
Cloneable c1 = new TestInterface();
}
}
儘管一個類只能繼承一個類,但一個類卻可以實現多個介面,這一點,我在上一篇文章也提到過了。另外,還有一點我也提到了,就是 Java 8 之後,介面中可以定義 default 方法,這很方便,但也帶來了新的問題:
如果一個類實現了多個介面,而這些介面中定義了相同簽名的 default 方法,那麼這個類就要重寫該方法,否則編譯無法通過。
FlyInterface 是一個會飛的介面,裡面有一個簽名為 sleep()
的預設方法:
public interface FlyInterface {
void fly();
default void sleep() {
System.out.println("睡著飛");
}
}
RunInterface 是一個會跑的介面,裡面也有一個簽名為 sleep()
的預設方法:
public interface RunInterface {
void run();
default void sleep() {
System.out.println("睡著跑");
}
}
Pig 類實現了 FlyInterface 和 RunInterface 兩個介面,但這時候編譯出錯了。
原本,default 方法就是為實現該介面而不覆蓋該方法的類提供預設實現的,現在,相同方法簽名的 sleep()
方法把編譯器搞懵逼了,只能重寫了。
public class Pig implements FlyInterface, RunInterface {
@Override
public void fly() {
System.out.println("會飛的豬");
}
@Override
public void sleep() {
System.out.println("只能重寫了");
}
@Override
public void run() {
System.out.println("會跑的豬");
}
}
類雖然不能繼承多個類,但介面卻可以繼承多個介面,這一點,我不知道有沒有觸及到一些讀者的知識盲區。
public interface WalkInterface extends FlyInterface,RunInterface{
void walk();
}
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