重学java之继承与组合
重学java,是针对我自己而言的,在学java的初期并没有很认真的阅读相关书籍,导致只是单纯地写代码,对于java的很多基础知识以及一些该掌握的没有很好的掌握,所以抽暑假的时间好好巩固一下。
对于继承,大家都很熟悉,简单介绍一下,是面对对象三大特征之一,也是实现软件复用的重要手段之一。java的继承具有单继承的特点,每个子类只能有一个直接父类。
java的继承通过extends实现,实现继承的类称为子类,被继承的类称为父类(超类、基类)。子类和父类的关系,是一般和特殊的关系,例如家具和书桌的关系,书桌继承了家具,书桌是家具的子类,则书桌是特殊的家具。
java中的继承格式:
修饰符 class subClass extends baseClass{
//类定义部分
}
子类继承了父类,同时也是扩展了父类,在子类中包含与父类同名方法的现象交方法重写(方法覆盖Override),方法重写遵循的规则:
两同两小一大:
“两同”即方法名相同、形参列表相同;
“两小”指子类方法返回值类型应比父类方法返回值类型更小或者相等,子类方法声明抛出的异 常应比父类方法声明抛出的异常类更小或相等(这个在之前的编程中没有遇到过也没有发现过);
“一大”指的是子类方法的访问权限应比父类方法更大或相等。当父类方法被覆盖之后用super或 者父类类名可以调用父类中的方法。
另外我们要明白的是,在我们创建一个子类对象时,程序总是从该类所继承树最顶层类的构造器开始执行,然后依次向下执行,最后执行本类的构造器。最顶层类(java.lang.Object)总是会在创建子类对象时被隐式调用。
说了这么多继承,我们要明白继承在实现类重用时,会带来一个非常大的坏处:严重破坏了父类的封装性。当然,我们可以通过设计父类来保证其良好的封装性,这时,我们应遵循以下规则:
1.尽量隐藏父类的内部数据。尽量把父类的虽有属性设置成private访问类型。
2.不让子类可以随意访问、修改父类方法。父类中那些仅为辅助其他的工具方法,应用private修 饰;若父类中的方法需要被外部类调用,则必须用public修饰,但不希望子类重写改方法,则可以 用final修饰;如果希望父类的某个方法被子类重写,到不希望被其他类访问,则可以用protected修 饰。
3.不在父类构造器中调用被子类重写的方法。
另外,如果需要复用一个类,还可以把该类当成另一个类的组合成分,从而允许新类直接复用该类的public方法。组合是把旧类对象作为新类的属性嵌入,从而实现新类的功能,这样,用户看到的是新类的方法,而不能看到嵌入对象的方法。在新类中使用private修饰嵌入的旧类对象。
下面用代码实现看看继承和组合二者的用法以及区别:
/** * 用继承实现代码复用 */ class Animal { private void beat() { System.out.println("心脏跳动..."); } public void breath() { beat(); System.out.println("吸一口气,吐一口气,呼吸中..."); } } // 继承Animal,直接复用父类的breath方法 class Bird extends Animal { public void fly() { System.out.println("我在天空自在的飞翔..."); } } // 继承Animal,直接复用父类的breath方法 class Wolf extends Animal { public void run() { System.out.println("我在陆地上的快速奔跑..."); } } public class TestInherit { public static void main(String[] args) { Bird b = new Bird(); b.breath(); b.fly(); Wolf w = new Wolf(); w.breath(); w.run(); } }
/** * 用组合实现代码复用 */ class Animal { private void beat() { System.out.println("心脏跳动..."); } public void breath() { beat(); System.out.println("吸一口气,吐一口气,呼吸中..."); } } class Bird { // 将原来的父类嵌入原来的子类,作为子类的一个组合成分 private Animal a; public Bird(Animal a) { this.a = a; } // 重新定义一个自己的breath方法 public void breath() { // 直接复用Animal提供的breath方法来实现Bird的breath方法。 a.breath(); } public void fly() { System.out.println("我在天空自在的飞翔..."); } } class Wolf { // 将原来的父类嵌入原来的子类,作为子类的一个组合成分 private Animal a; public Wolf(Animal a) { this.a = a; } // 重新定义一个自己的breath方法 public void breath() { // 直接复用Animal提供的breath方法来实现Bird的breath方法。 a.breath(); } public void run() { System.out.println("我在陆地上的快速奔跑..."); } } public class TestComposite { public static void main(String[] args) { // 此时需要显式创建被嵌入的对象 Animal a1 = new Animal(); Bird b = new Bird(a1); b.breath(); b.fly(); // 此时需要显式创建被嵌入的对象 Animal a2 = new Animal(); Wolf w = new Wolf(a2); w.breath(); w.run(); } }
在我们实际运用中明显用继承多与组合,但是,对于我们来说,在使用之前,考虑使用哪个方法是必须要做的。我们要知道,继承是对已有的类做一番改造,从此获得一个特殊的版本,也就是将一个较为抽象的类改造成能用于某些特定需求的类。例如Wolf和Animal的关系。
而组合则是表示整体与部分的关系,例如Person类需要复用Arm类的方法,则应使用组合来实现复用。
总之,继承是要表达一种“是(is-a)”关系,组合是要表达“有(has-a)”的关系。