看了这篇,我确定你已经彻底搞懂Java的继承了

2020/05/30

遇到认真的读者是作者的一种幸运,真的,上一篇接口推送后,有好几个读者留言说,“二哥,你有一处内容需要修正,应该是接口中不能有 private 和 protected 修饰的方法。”说实话,看到这样的留言,我内心是非常欣慰的,因为你投出去的一块石头在水面上激起了一串美丽的涟漪。

在 Java 中,一个类可以继承另外一个类或者实现多个接口,我想这一点,大部分的读者应该都知道了。还有一点,我不确定大家是否知道,就是一个接口也可以继承另外一个接口,就像下面这样:

public interface OneInterface extends Cloneable {
}

这样做有什么好处呢?我想有一部分读者应该已经猜出来了,就是实现了 OneInterface 接口的类,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,我们还可以在 OneInterface 接口中定义其他一些抽象方法(比如说深拷贝),使该接口拥有 Cloneable 所不具有的功能。

public interface OneInterface extends Cloneable {
    void deepClone();
}

看到了吧?这就是继承的好处:子接口拥有了父接口的方法,使得子接口具有了父接口相同的行为;同时,子接口还可以在此基础上自由发挥,添加属于自己的行为

以上,把“接口”换成“类”,结论同样成立。让我们来定义一个普通的父类 Wanger:

public class Wanger {
    int age;
    String name;
    void write() {
        System.out.println("我写了本《基督山伯爵》");
    }
}

然后,我们再来定义一个子类 Wangxiaoer,使用关键字 extends 来继承父类 Wanger:

public class Wangxiaoer extends Wanger{
    @Override
    void write() {
        System.out.println("我写了本《茶花女》");
    }
}

我们可以将通用的方法和成员变量放在父类中,达到代码复用的目的;然后将特殊的方法和成员变量放在子类中,除此之外,子类还可以覆盖父类的方法(比如write() 方法)。这样,子类也就焕发出了新的生命力。

Java 只支持单一继承,这一点,我在上一篇接口的文章中已经提到过了。如果一个类在定义的时候没有使用 extends 关键字,那么它隐式地继承了 java.lang.Object 类——在我看来,这恐怕就是 Java 号称万物皆对象的真正原因了。

那究竟子类继承了父类的什么呢?

子类可以继承父类的非 private 成员变量,为了验证这一点,我们来看下面这个示例。

public class Wanger {
    String defaultName;
    private String privateName;
    public String publicName;
    protected String protectedName;
}

父类 Wanger 定义了四种类型的成员变量,缺省的 defaultName、私有的 privateName、共有的 publicName、受保护的 protectedName。

在子类 Wangxiaoer 中定义一个测试方法 testVariable()

可以确认,除了私有的 privateName,其他三种类型的成员变量都可以继承到。

同理,子类可以继承父类的非 private 方法,为了验证这一点,我们来看下面这个示例。

public class Wanger {
    void write() {
    }

    private void privateWrite() {
    }

    public void publicWrite() {
    }

    protected void protectedWrite() {
    }
}

父类 Wanger 定义了四种类型的方法,缺省的 write、私有的 privateWrite()、共有的 publicWrite()、受保护的 protectedWrite()。

在子类 Wangxiaoer 中定义一个 main 方法,并使用 new 关键字新建一个子类对象:

可以确认,除了私有的 privateWrite(),其他三种类型的方法都可以继承到。

不过,子类无法继承父类的构造方法。如果父类的构造方法是带有参数的,代码如下所示:

public class Wanger {
    int age;
    String name;

    public Wanger(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
}

则必须在子类的构造器中显式地通过 super 关键字进行调用,否则编译器将提示以下错误:

修复后的代码如下所示:

public class Wangxiaoer extends Wanger{
    public Wangxiaoer(int age, String name) {
        super(age, name);
    }
}

is-a 是继承的一个明显特征,就是说子类的对象引用类型可以是一个父类类型。

public class Wangxiaoer extends Wanger{
    public static void main(String[] args) {
        Wanger wangxiaoer = new Wangxiaoer();
    }
}

同理,子接口的实现类的对象引用类型也可以是一个父接口类型。

public interface OneInterface extends Cloneable {
}
public class TestInterface implements OneInterface {
    public static void main(String[] args) {
        Cloneable c1 = new TestInterface();
    }
}

尽管一个类只能继承一个类,但一个类却可以实现多个接口,这一点,我在上一篇文章也提到过了。另外,还有一点我也提到了,就是 Java 8 之后,接口中可以定义 default 方法,这很方便,但也带来了新的问题:

如果一个类实现了多个接口,而这些接口中定义了相同签名的 default 方法,那么这个类就要重写该方法,否则编译无法通过。

FlyInterface 是一个会飞的接口,里面有一个签名为 sleep() 的默认方法:

public interface FlyInterface {
    void fly();
    default void sleep() {
        System.out.println("睡着飞");
    }
}

RunInterface 是一个会跑的接口,里面也有一个签名为 sleep() 的默认方法:

public interface RunInterface {
    void run();
    default void sleep() {
        System.out.println("睡着跑");
    }
}

Pig 类实现了 FlyInterface 和 RunInterface 两个接口,但这时候编译出错了。

原本,default 方法就是为实现该接口而不覆盖该方法的类提供默认实现的,现在,相同方法签名的 sleep() 方法把编译器搞懵逼了,只能重写了。

public class Pig implements FlyInterface, RunInterface {

    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("会飞的猪");
    }

    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("只能重写了");
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("会跑的猪");
    }
}

类虽然不能继承多个类,但接口却可以继承多个接口,这一点,我不知道有没有触及到一些读者的知识盲区。

public interface WalkInterface extends FlyInterface,RunInterface{
    void walk();
}

学到了吧?学到就是赚到。

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