看了這篇,我確定你已經徹底搞懂Java的繼承了

沉默王二發表於2020-05-30

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 FlyInterfaceRunInterface {

    @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();
}

學到了吧?學到就是賺到。

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