java基础(第一篇)继承与组合

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Coder_Ring
2018.01.03 09:39* 字数 1884

前言

本文讲述上篇文章《java基础(第零篇)对象与类》遗留的问题继承与组合的区别,在讲述区别之前。先讲述继承的有关概念,如果你对继承很清楚的可以直接拉到下面阅读继承与组合的区别。

继承是什么?

继承是面向对象三大特性之一。子类继承父类的特征和行为,使得子类对象拥有父类的属性和方法。子类亦可扩展其自己的方法。

继承的特点

  • 子类通过关键字extends 实现对父类的继承
  • 子类只可继承来自父类的除私有的属性和方法,对于包访问权限的属性和方法只能被同个包内的子类继承。
  • 构造方法不能被继承。
  • 静态方法和静态变量可以被继承。
  • java中,类之间只可单继承,即一个类只能继承一个父类。
  • 接口亦可继承另一个接口,但是接口可以多继承。
  • 继承的变量和方法可以覆盖。
  • 方法重写不允许降低访问权限。
  • 继承是紧耦合的。

protected 关键字作用

为了封装性,尽量隐藏对象的属性,会使用private关键字修饰,但是这样一来,如果这些属性除了对外隐藏外,还允许子类继承访问,那么protected关键字就派上用场了。

重写和重载

继承可以对父类的方法进行重写覆盖,而重载的概念并不是继承的一部分,重载是指类本身的方法通过参数表的不同进行重载,是编译时多态的实现方法。

举个栗子:

public class A extends B{
    public void method(){
        
    }
    public void method(int a){
        
    }
}
public class B{
    public void method(){
        
    }
}

上面的A类继承了B类,其中void method方法是父类B所拥有的,但是子类对其进行了重写覆盖,这就是重写。而A类中的 void method(int a); 则是A类的method方法进行重载。通过方法参数表进行区分重载。

另外,静态方法不能重写,因为重写指的是根据运行时对象的类型来决定调用哪个方法,而不是编译时的,类静态方法是编译时确定的,即使你在子类中定义了一个和父类一样的静态方法,编译器也不会报错,从多态的角度看,这并不是对静态方法的重写,而是子类自己的方法。

看个代码就知道了:

public class Base{
    public static void staticMethod(){
        System.out.println("父类静态方法执行了..");
    }
}

public class Son extends Base{
    public static void staticMethod(){
        System.out.println("子类静态方法执行了..");
    }
}

/*测试类*/
public class Test{
    public static void main(String[] args){
        Base b = new Son();
        b.staticMethod();//1. 
        b = new Base();
        b.staticMethod();//2. 
        Son son = new Son();
        son.staticMethod();//3.
    }
}

运行结果:


运行结果

按照实例方法的重写的规律,如果该方法是重写,那么代码第一处的执行应该是执行子类的重写方法,但是事实却未如此。由此看来,子类中看似重写的静态方法实际上不算一种重写。

final 关键字

  • 当一个类使用了final关键字进行修饰时,这个类不允许被继承
  • 当一个类的实例方法使用了final关键字进行修饰时,这个方法不允许子类重写。
  • 当一个类的属性使用了final关键字进行修饰时,这个属性不允许二次赋值,并且最晚需在构造方法中赋值,否则编译器会报错。

继承与组合的区别(重点)

继承:

优点:

(1) 子类自动继承父类接口,在多态时很方便
(2) 创建子类时无需创建父类对象

缺点:

(1) 继承破坏封装性

给父类增加了一个方法A,这时子类与父类之间就可能越来越脱离is-a
举个例子:比如,鸟类有羽毛等属性,这里有一个需求是,定义一个有羽毛的鸡类,采用继承的方法很优雅也很方便,直接一个extends 就可以实现,但是如果有一天,这个鸟类添加了一个飞翔的公有方法,此前继承了鸟类的鸡类会自动继承了这个方法,鸡会飞翔?顶多就是矮距离飞跃。此时给鸡飞的方法就是破坏了鸡的封装性,鸡不应该有此方法。此时的鸡已经和有飞翔行为的鸟类之间不是is-a 关系了。

(2) 继承是紧耦合:

继承紧耦合体现在父类变就会影响子类,此时子类如果因此需要修改,重构的难度可能会很高。

(3) 子类对父类的扩展往往会增加系统结构复杂度

继承树深度加深,结构越复杂。

(4) 不支持在运行时指定父类

(5) 子类不能改变父类的接口

组合

什么是组合?给个代码

public class A{
    public void a1(){}
    public void a2(){}
}

public class B{
    private A a = new A();
    public void a1(){
        a.a1();
    }
    public void a2(){
        a.a2();
    }
}

其中B类对A类这种复用的形式就是组合,这个是通过包装和方法转发实现的。

接下来讲述组合优缺点

优点

  1. 组合不破坏封装,相对于继承
  2. 组合松耦合,包装类和被包装类彼此独立,不会因为被包装类突然加个方法就使得包装类多了一个方法,包装类视情况包装所需方法。
  3. 支持动态组合,组合的方式在运行时可以根据条件来选择所组合的类。
  4. 包装类可以通过包装改变被包装类的接口,比如被包装类是实现了Set接口的,我可以通过包装,让包装类实现Map接口。

缺点

  1. 不能实现多态
  2. 无法自动获得被包装类的接口,比如被包装类实现了Set接口,包装类并没有自动获得此接口,需要经过包装,才有可能和他一样的接口。

何时用继承,何时用组合

这应该才是我们关心的问题吧。
在以下几种情况使用组合:

  1. 子类只需要继承父类的一部分,继承就没辙了。
  2. 如果只是为了具有父类的一些属性方法,比如汽车具有轮胎和发动引擎,但是如果为此继承这两个类是很不明智的,使用组合更为恰当。
  3. 如果设计的子类是为了复用代码,并不是为了扩展父类,那么最好是选组合的方式,因为父类改变会影响子类。对于只是为了复用而继承的类很不利。

什么时候使用继承?

  1. 类之间很明显是一种is-a 关系,而不是has-a或者contain-a关系。
  2. 考虑多态时使用继承

另外:

组合优于继承是面向对象设计原则之一

但我觉得也不能像滥用继承一样,一味地使用组合,该用继承的时候还是继承为佳。

以上是个人看法,可能不完全对,如有误,欢迎指教。

参考

java基础
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