2024-03-13  阅读(46)
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回答

Java 不支持多重继承的主要原因是为了避免复杂性和简化设计,特别是为了避免“菱形问题”。在多重继承的情况下,如果一个类继承自两个具有相同方法签名的父类,子类将不清楚应该继承哪个父类的方法,这会导致歧义和设计上的复杂性。

虽然 java 不支持多重继承,但是我们可以通过使用接口或者接口的默认方法来间接实现类似“多重继承”的功能。

扩展

菱形问题

菱形问题是多重继承可能引发的一个典型问题。假如有类 BC ,他们继承 A,然后又有一个类 D 通过多重继承的方式继承 BC,那么他们之间的继承关系就形成了一个菱形:

假如 A 定义了一个 doSomething()BC 两个子类都重写了 doSomething(),如果这个时候 D 调用 doSomething(),那么编译器或在运行时就会面临一个问题:应该调用 BdoSomething() ,还是 CdoSomething() ?如果只有 B 重写了 doSomething() 方法,那么它是否应该直接调用 A 的原始版本,还是 C 的呢?

所以这会产生一个歧义的问题。出了歧义问题,还会面临维护问题,如果父类中的方法在未来发生变化,可能会在不经意间破坏子类的行为,使得维护和理解代码变得更加困难。

为了解决这个菱形问题,不同的编程语言采取不同的策略:

  • C++:通过虚继承(Virtual Inheritance)允许多重继承,但要求开发者显式解决潜在的冲突。
  • Java:不允许使用多重继承。

在 Java 中如何实现“多重继承”

虽然 Java 不支持多重继承,但是我们可以通过接口和接口的默认方法来间接实现类似“多重继承”的功能。

使用接口实现多重继承

Java 允许一个类实现多个接口,同时提供这些接口中所有方法的实现。这种允许我们定义可以由单个类实现的多个方法签名,从而在一定程度上模拟多重继承。

interface InterfaceA {
    void methodA();
}

interface InterfaceB {
    void methodB();
}

class MyClass implements InterfaceA, InterfaceB {
    public void methodA() {
        // 实现methodA
    }

    public void methodB() {
        // 实现methodB
    }
}

使用默认方法实现接口的“多重继承”

Java 引入默认方法,允许接口中有方法的具体实现。这就意味着一个接口可以提供某个方法的实现,而实现该接口的类则可以直接使用这个方法,或者根据需要重写它。这样,接口不仅可以定义方法的签名,还可以提供实现,使得通过接口模拟多重继承变得更加强大。

interface InterfaceA {
    void methodA();
    
    default void defaultMethodA() {
        // ...
    }
}

interface InterfaceB {
   void methodB();

    default void defaultMethodB() {
        // ...
    }
}

class MyClass implements InterfaceA, InterfaceB {
    public void methodA() {
      // ...
    }
    
    public void methodB() {
      // ...
    }

    // 重写 defaultMethodB
    public void defaultMethodB() {
        // ...
    }
}

但是使用默认方法会有一个问题。假如 InterfaceA 和 InterfaceB 都提供默认方法 defaultMethod()

public interface InterfaceA {
    default void defaultMethod(){
        System.out.println("InterfaceA - defaultMethod");
    }
}

public interface InterfaceB {
    default void defaultMethod(){
        System.out.println("InterfaceB - defaultMethod");
    }
}

public class MyClass implements InterfaceA,InterfaceB{
}

结果如下:

这个提示告诉我们:当一个类实现的多个接口中存在签名相同的默认方法时,Java编译器将无法决定应该继承哪个接口中的方法实现,我们需要重写这个默认方法来消除这个歧义:

public class MyClass implements InterfaceA,InterfaceB{
    @Override
    public void defaultMethod() {
        InterfaceA.super.defaultMethod();
    }
}
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