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Java 8 默认方法和多继承深入解析

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。

Java 8 默认方法和多继承深入解析

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<code>default stream&lt;e&gt; stream()</code>, 相应的<code>set</code>和<code>list</code>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<code>default string say(string name)</code>, 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 { 

  return "hi " + name; 

interface c extends a,b{ 

错误信息:

c:/lambda/src&gt;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<code>c</code>中覆盖override这个方法, 这样编译就不会出错了:

  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<code>a</code>和<code>b</code>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) { 

default void say(string name) { 

但是有的情况下即使是不同签名的方法也是很难分辨的:

default void say(int a) { 

  system.out.println("a"); 

default void say(short a) { 

  system.out.println("b"); 

static class d implements c { 

public static void main(string[] args) { 

d d = new d(); 

byte a = 1; 

d.say(a); //b 

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。

default void run() { 

  system.out.println("a.run"); 

interface b extends a{ 

default void play() { 

  system.out.println("b.play"); 

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?

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+---------------+                          

|  interface a1 |                          

+--------+------+                          

         |                                 

+--------+------+         +---------------+ 

|  interface a2 |         |  interface b  | 

+-------+-------+         +---------+-----+ 

        |       +---------+---------^      

        |       |                          

+-------+-------++                         

|   interface c  |                         

如果a2和b拥有相同签名的方法,这和第一个例子一样。 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 { 

   system.out.println("b"); 

interface c extends a2,b{ 

   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,

default void say() { 

  system.out.println("a1"); 

  system.out.println("a2"); 

interface c extends a2,a1{ 

d.say(); 

以上代码不会编译出错,运行输出<code>a2</code>。

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

我们把第一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:

static class b { 

public void say() { 

static class c extends b implements a{ 

c c = new c(); 

c.say(); //b 

结果输出<code>b</code>。

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:

类优先于接口。 如果一个子类继承的父类和接口有相同的方法实现。 那么子类继承父类的方法

子类型中的方法优先于父类型中的方法。

如果以上条件都不满足, 则必须显示覆盖/实现其方法,或者声明成abstract。

来源:51cto