如何深入解析Java 8 默认方法和多继承

2023-06-17 06:46

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本篇文章给大家分享的是有关如何深入解析Java 8 默认方法和多继承，小编觉得挺实用的，因此分享给大家学习，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获，话不多说，跟着小编一起来看看吧。

以前经常谈论的Java对比c++的一个优势是Java中没有多继承的问题。因为Java中子类只能继承(extends)单个父类，尽管可以实现(implements)多个接口，但是接口中只有抽象方法，方法体是空的，没有具体的方法实现，不会有方法冲突的问题。

这些都是久远的说法了，自从今年Java 8发布后，接口中也可以定义方法了(default method)。之所以打破以前的设计在接口中

增加具体的方法，是为了既有的成千上万的Java类库的类增加新的功能，且不必对这些类重新进行设计。比如，只需在Collection接口中
增加default Stream<E> stream(), 相应的Set和List接口以及它们的子类都包含此的方法，不必为每个子类都重新copy这个方法。

这是一个折衷的设计，带来的问题就是为Java引入了多继承的问题。我们知道，接口可以继承接口，类可以继承类和实现接口。一旦继承的类和实现的接口中有相同签名的方法，会出现什么样的状况呢？本文将探讨各种情况的多继承，以便能清楚的理解Java多继承的规则。

接口继承多个父接口

假定有三个接口Interface A, Interface B, Interface C, 继承关系如下：

+---------------+         +------------+ |  Interface A  |         |Interface B | +-----------^---+         +---^--------+             |                 |                     |                 |                     |                 |                     +-+------------+--+                       | Interface C|                          +------------+

A,B拥有相同签名的默认方法default String say(String name), 如果接口C没有override这个方法，则编译出错。

 interface A { default String say(String name) {   return "hello " + name; } } interface B { default String say(String name) {   return "hi " + name; } } interface C extends A,B{  }

错误信息：

C:/Lambda/class="lazy" data-src>javac -J-Duser.country=US com/colobu/lambda/chap ter3/MultipleInheritance1.java com/colobu/lambda/chapter3/MultipleInheritance1.java:17: error: interface C inherits unrelated defaults for say(String) from types A and B         static interface C extends A,B{                ^ 1 error

我们可以在子接口C中覆盖override这个方法, 这样编译就不会出错了：

interface C extends A,B{ default String say(String name) {   return "greet " + name; } }

注意方法签名不包括方法的返回值，也就是仅仅返回值不同的两个方法的签名也是相同的。下面的代码编译不会出错，因为A和B的默认方法不同， C隐式继承了两个默认方法。

interface A { default void say(int name) {  } } interface B { default void say(String name) {  } } interface C extends A,B{  }

但是有的情况下即使是不同签名的方法也是很难分辨的：

interface A { default void say(int a) {   System.out.println("A"); } } interface B { default void say(short a) {   System.out.println("B"); } } interface C extends A,B{  } static class D implements C {  } public static void main(String[] args) { D d = new D(); byte a = 1; d.say(a); //B }

Java会选择最适合的方法，请参看Java规范 15.12.2.5

接口多层继承

下面看一下多层继承的问题。继承关系如下图， A2继承A1, C继承A2。

+---------------+ |  Interface A1 | +--------+------+          |                 |                 |        +--------+------+ |  Interface A2 | +-------+-------+         |                 |                 |         +-------+--------+ |   Interface C  | +----------------+

基于我们以前对类继承的认识，很容易知道C会继承A2的默认方法，包括直接定义的默认方法，覆盖的默认方法，以及隐式继承于A1接口的默认方法。

interface A { default void say(int a) {   System.out.println("A"); }  default void run() {   System.out.println("A.run"); } } interface B extends A{ default void say(int a) {   System.out.println("B"); }  default void play() {   System.out.println("B.play"); } } interface C extends A,B{  }

多层多继承

上面一个例子还是单继承的例子，如果如下图的多继承呢？

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 +---------------+                          |  Interface A1 |                          +--------+------+                                   |                                          |                                          |                                 +--------+------+         +---------------+ |  Interface A2 |         |  Interface B  | +-------+-------+         +---------+-----+         |       +---------+---------^              |       |                                  |       |                          +-------+-------++                         |   Interface C  |                         +----------------+

如果A2和B拥有相同签名的方法，这和***个例子一样。如果不想编译出错，可以覆盖父接口的默认方法，还可以调用指定父接口的默认方法：

interface A1 {   default void say(int a) {    System.out.println("A1");   } }  interface A2 extends A1 {  }  interface B {   default void say(int a) {    System.out.println("B");   } } interface C extends A2,B{   default void say(int a) {    B.super.say(a);   } }

更复杂的多层多继承

+--------------+              | Interface A1 |              +------+------++                      |      ^+-------+              |               |      +-------+-------+       |      |  Interface A2 |       |      +------------+--+       |                   ^--++      |                       |      |                    +--+------+-----+               |  Interface C  |               +---------------+

接口A2继承A1，接口C继承A2和A1。代码如下，

interface A1 { default void say() {   System.out.println("A1"); } } interface A2 extends A1 { default void say() {   System.out.println("A2"); } } interface C extends A2,A1{  } static class D implements C {  } public static void main(String[] args) { D d = new D(); d.say(); }

以上代码不会编译出错，运行输出A2。

可以看到接口C会隐式继承子接口的方法，也就是子接口A2的默认方法。

类继承

如果继承关系类型全部是类，那么由于类依然是单继承的，不会有多继承的问题。

类和接口混杂

我们把***个例子中的其中一个接口换成类，会出现什么现象呢。

+-------------+       +-----------+ | Interface A |       |  Class B  | +-----------+-+       +-----+-----+             ^-+    +--+-----^                    |    |                         +---+----+-+                       |  Class C |                       +----------+

以下代码不会编译出错：

interface A { default void say() {   System.out.println("A"); } } static class B { public void say() {   System.out.println("B"); } } static class C extends B implements A{  } public static void main(String[] args) { C c = new C(); c.say(); //B }

结果输出B。

可以看出，子类优先继承父类的方法，如果父类没有相同签名的方法，才继承接口的默认方法。

结论

更复杂的继承关系可以简化成以上的继承关系。
根据以上的例子，可以得出以下的结论：