关于为何说JAVA中要慎重使用继承详解

前言

这篇文章的主题并非鼓励不使用继承，而是仅从使用继承带来的问题出发，讨论继承机制不太好的地方，从而在使用时慎重选择，避开可能遇到的坑。

JAVA中使用到继承就会有两个无法回避的缺点：

  • 打破了封装性，子类依赖于超类的实现细节，和超类耦合。
  • 超类更新后可能会导致错误。

继承打破了封装性

关于这一点，下面是一个详细的例子（来源于Effective Java第16条）

public class MyHashSet<E> extends HashSet<E> {
 private int addCount = 0;

 public int getAddCount() {
  return addCount;
 }

 @Override
 public boolean add(E e) {
  addCount++;
  return super.add(e);
 }

 @Override
 public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
  addCount += c.size();
  return super.addAll(c);
 }
}

这里自定义了一个HashSet，重写了两个方法，它和超类唯一的区别是加入了一个计数器，用来统计添加过多少个元素。

写一个测试来测试这个新增的功能是否工作：

public class MyHashSetTest {
 private MyHashSet<Integer> myHashSet = new MyHashSet<Integer>();

 @Test
 public void test() {
  myHashSet.addAll(Arrays.asList(1,2,3));

  System.out.println(myHashSet.getAddCount());
 }
}

运行后会发现，加入了3个元素之后，计数器输出的值是6。

进入到超类中的addAll()方法就会发现出错的原因：它内部调用的是add()方法。所以在这个测试里，进入子类的addAll()方法时，数器加3，然后调用超类的addAll()，超类的addAll()又会调用子类的add()三次，这时计数器又会再加三。

问题的根源

将这种情况抽象一下，可以发现出错是因为超类的可覆盖的方法存在自用性(即超类里可覆盖的方法调用了别的可覆盖的方法)，这时候如果子类覆盖了其中的一些方法，就可能导致错误。

比如上图这种情况，Father类里有可覆盖的方法A和方法B，并且A调用了B。子类Son重写了方法B，这时候如果子类调用继承来的方法A，那么方法A调用的就不再是Father.B()，而是子类中的方法Son.B()。如果程序的正确性依赖于Father.B()中的一些操作，而Son.B()重写了这些操作，那么就很可能导致错误产生。

关键在于，子类的写法很可能从表面上看来没有问题，但是却会出错，这就迫使开发者去了解超类的实现细节，从而打破了面向对象的封装性，因为封装性是要求隐藏实现细节的。更危险的是，错误不一定能轻易地被测出来，如果开发者不了解超类的实现细节就进行重写，那么可能就埋下了隐患。

超类更新时可能产生错误

这一点比较好理解，主要有以下几种可能：

1、超类更改了已有方法的签名。会导致编译错误。

2、超类新增了方法：

  • 和子类已有方法的签名相同但返回类型不同，会导致编译错误。
  • 和子类的已有方法签名相同，会导致子类无意中复写，回到了第一种情况。
  • 和子类无冲突，但可能会影响程序的正确性。比如子类中元素加入集合必须要满足特定条件，这时候如果超类加入了一个无需检测就可以直接将元素插入的方法，程序的正确性就受到了威胁。

设计可继承的类

设计可以用来继承的类时，应该注意：

  • 对于存在自用性的可覆盖方法，应该用文档精确描述调用细节。
  • 尽可能少的暴露受保护成员，否则会暴露太多实现细节。
  • 构造器不应该调用任何可覆盖的方法。

详细解释下第三点。它实际上和 继承打破了封装性 里讨论的问题很相似，假设有以下代码：

public class Father {
 public Father() {
  someMethod();
 }

 public void someMethod() {
 }
}
public class Son extends Father {
 private Date date;

 public Son() {
  this.date = new Date();
 }

 @Override
 public void someMethod() {
  System.out.println("Time = " + date.getTime());
 }
}

上述代码在运行测试时就会抛出NullPointerException ：

public class SonTest {
 private Son  son = new Son();

 @Test
 public void test() {
  son.someMethod();
 }
}

因为超类的构造函数会在子类的构造函数之前先运行，这里超类的构造函数对someMethod()有依赖，同时someMethod()被重写，所以超类的构造函数里调用到的将是Son.someMethod()，而这时候子类还没被初始化，于是在运行到date.getTime()时便抛出了空指针异常。

因此，如果在超类的构造函数里对可覆盖的方法有依赖，那么在继承时就可能会出错。

结论

继承有很多优点，但使用继承时应该慎重并多加考虑。同样用来实现代码复用的还有复合，如果使用继承和复合皆可(这是前提)，那么应该优先使用复合，因为复合可以保持超类对实现细节的屏蔽，上述关于继承的缺点都可以用复合来避免。这也是所谓的复合优先于继承。

如果使用继承，那么应该留意重写超类中存在自用性的可覆盖方法可能会出错，即使不进行重写，超类更新时也可能会引入错误。同时也应该精心设计超类，对任何相互调用的可覆盖方法提供详细文档。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对我们的支持。

赞 (0)

相关推荐

  • java的继承原理与实现方法详解

    本文实例讲述了java的继承原理与实现方法.分享给大家供大家参考,具体如下: 继承 1.java中是单继承的.每个子类只有一个父类. 语法:子类 extends 父类 2.在java中,即使没有声明父类,也有一个隐含的父类,就是Object类 3.在子类中可以使用super来调用父类的方法 4.继承中的构造方法问题 在new一个子类实例的过程中,会优先自动调用父类默认的无参数构造方法,然后再调用子类的构造方法.如果父类没有默认的构造方法,只有带参数的构造方法,此时就会出错. 除了由jvm自动调用

  • java用接口、多态、继承、类计算三角形和矩形周长及面积的方法

    本文实例讲述了java用接口.多态.继承.类计算三角形和矩形周长及面积的方法.分享给大家供大家参考.具体如下: 定义接口规范: /** * @author vvv * @date 2013-8-10 上午08:56:48 */ package com.duotai; /** * * */ public interface Shape { public double area(); public double longer(); } /** * @author vvv * @date 2013-8

  • java继承中的构造方法实例解析

    本文实例讲述了java继承中的构造方法.分享给大家供大家参考.具体如下: 继承中的构造方法: 1.子类的构造过程中必须调用其基类的构造方法. 2.子类可以在自己的构造方法中使用super(argument_list)调用基类的构造方法. 2.1.使用this(argument_list)调用本类的另外构造方法.   2.2.如果调用super,必须写在子类构造方法的第一行. 3.如果子类的构造方法中没有显示的调用基类的构造方法,则系统默认调用基类的无参数构造方法. 4.如果子类构造方法中既没有显

  • 解析Java继承中方法的覆盖和重载

    方法的覆盖 在类继承中,子类可以修改从父类继承来的方法,也就是说子类能创建一个与父类方法有不同功能的方法,但具有相同的名称.返回值类型.参数列表. 如果在新类中定义一个方法,其名称.返回值类型和参数列表正好与父类中的相同,那么,新方法被称做覆盖旧方法. 参数列表又叫参数签名,包括参数的类型.参数的个数和参数的顺序,只要有一个不同就叫做参数列表不同. 被覆盖的方法在子类中只能通过super调用. 注意:覆盖不会删除父类中的方法,而是对子类的实例隐藏,暂时不使用. 请看下面的例子: public c

  • java继承的概念及案例解析

    java继承的概念及案例解析

    这篇文章主要介绍了java继承的概念及案例解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下 package java09; //定义一个员工类 public class Employee { public void method(){ System.out.println("方法执行!!!"); } } package java09; //定义一个教师类 public class Teacher extends Employee {

  • 老生常谈 Java中的继承(必看)

    老生常谈 Java中的继承(必看)

    Java作为一面向对象的语言,具备面向对象的三大特征--继承,多态,封装. 继承顾名思义,继任,承接,传承的意思.面向对象的语言有一个好处,就是可以用生活中的例子来说明面向对象的特性.那么我们先来看看生活中的继承关系有哪些?最常见的:父母子女:汽车,电动车,自行车和车.无论哪种车,都有具备车的特性.再比如说:家里面的电饭锅,电磁炉,电冰箱.他们都属于电器类,都具有名字这个属性,也都需要用电这个方法.如果在程序中我们一个个类去把这些重复的代码都写上去,那不是浪费时间和精力吗?联系之前的知识,我们能

  • java为何不能多继承的原因详解

    多继承指一个子类能同时继承于多个父类,从而同时拥有多个父类的特征,但缺点是显著的. 1.若子类继承的父类中拥有相同的成员变量,子类在引用该变量时将无法判别使用哪个父类的成员变量. 如: public class classA // 父类 classA { private int num = 0; } public class classB // 父类 classB { private int num = 1; } public class classC extends classA,classB

  • 详解java为什么不允许类多重继承却允许接口多重继承

    首先看下面这一段代码: interface a{ void b(); } interface a1 extends a{ void b(); } interface a2 extends a{ void b(); } interface a12 extends a1,a2{ void b(); } public class Main { public static void main(String args[]){ } } 上面a1和a2都继承了接口a,都获得了b方法的定义.然后a12又多重继承

  • 关于为何说JAVA中要慎重使用继承详解

    关于为何说JAVA中要慎重使用继承详解

    前言 这篇文章的主题并非鼓励不使用继承,而是仅从使用继承带来的问题出发,讨论继承机制不太好的地方,从而在使用时慎重选择,避开可能遇到的坑. JAVA中使用到继承就会有两个无法回避的缺点: 打破了封装性,子类依赖于超类的实现细节,和超类耦合. 超类更新后可能会导致错误. 继承打破了封装性 关于这一点,下面是一个详细的例子(来源于Effective Java第16条) public class MyHashSet<E> extends HashSet<E> { private int

  • Java 中This用法的实例详解

     Java 中This用法的实例详解 用类名定义一个变量的时候,定义的只是一个引用,外面可以通过这个引用来访问这个类里面的属性和方法. 那们类里面是够也应该有一个引用来访问自己的属性和方法纳? 呵呵,Java提供了一个很好的东西,就是 this 对象,它可以在类里面来引用这个类的属性和方法.先来个简单的例子: public class ThisDemo { String name="Mick"; public void print(String name){ System.out.pr

  • Java中正则表达式的使用和详解(下)

    在上篇给大家介绍了Java中正则表达式的使用和详解(上),具体内容如下所示: 1.常用正则表达式 规则 正则表达式语法   一个或多个汉字 ^[\u0391-\uFFE5]+$  邮政编码 ^[1-9]\d{5}$ QQ号码 ^[1-9]\d{4,10}$  邮箱 ^[a-zA-Z_]{1,}[0-9]{0,}@(([a-zA-z0-9]-*){1,}\.){1,3}[a-zA-z\-]{1,}$  用户名(字母开头 + 数字/字母/下划线) ^[A-Za-z][A-Za-z1-9_-]+$ 手

  • java 中enum的使用方法详解

    java 中enum的使用方法详解 enum 的全称为 enumeration, 是 JDK 1.5 中引入的新特性,存放在 java.lang 包中. 下面是我在使用 enum 过程中的一些经验和总结. 原始的接口定义常量 public interface IConstants { String MON = "Mon"; String TUE = "Tue"; String WED = "Wed"; String THU = "Thu

  • java 中自定义OutputFormat的实例详解

    java 中 自定义OutputFormat的实例详解 实例代码: package com.ccse.hadoop.outputformat; import java.io.IOException; import java.net.URI; import java.net.URISyntaxException; import java.util.StringTokenizer; import org.apache.hadoop.conf.Configuration; import org.apa

  • java中的interface接口实例详解

     java中的interface接口实例详解 接口:Java接口是一些方法表征的集合,但是却不会在接口里实现具体的方法. java接口的特点如下: 1.java接口不能被实例化 2.java接口中声明的成员自动被设置为public,所以不存在private成员 3.java接口中不能出现方法的具体实现. 4.实现某个接口就必须要实现里面定义的所有方法. 接下来看一个实现接口的案例: package hello;   interface competer{ //定义接口 void set_comp

  • java中Spring Security的实例详解

    java中Spring Security的实例详解

    java中Spring Security的实例详解 spring security是一个多方面的安全认证框架,提供了基于JavaEE规范的完整的安全认证解决方案.并且可以很好与目前主流的认证框架(如CAS,中央授权系统)集成.使用spring security的初衷是解决不同用户登录不同应用程序的权限问题,说到权限包括两部分:认证和授权.认证是告诉系统你是谁,授权是指知道你是谁后是否有权限访问系统(授权后一般会在服务端创建一个token,之后用这个token进行后续行为的交互). spring

  • Java中正则表达式的使用和详解(上)

    1.匹配验证-验证Email是否正确 public static void main(String[] args) { // 要验证的字符串 String str = "service@xsoftlab.net"; // 邮箱验证规则 String regEx = "[a-zA-Z_]{1,}[0-9]{0,}@(([a-zA-z0-9]-*){1,}\\.){1,3}[a-zA-z\\-]{1,}"; // 编译正则表达式 Pattern pattern = Pa

  • Java中的动态和静态编译实例详解

    Java中的动态和静态编译实例详解 首先,我们来说说动态和静态编译的问题. Q: java和javascript有什么区别?    总结了一下:有以下几点吧: 1.首先从运行环境来说java代码是在JVM上编译成class文件,而javascript则直接在浏览器上加载运行. 2.由第一点可看出,java代码需要编译,而javascript不需要编译. 3.从语言性质来说,java是一种高级编程语言,对变量检查要求严格,javascript只是一个简单的解释性的脚本语言,对变量检查及要求很弱.

  • java 中createStatement()方法的实例详解

    java 中createStatement()方法的实例详解 用缺省设置创建时,ResultSet 是一种只能访问一次(one-time-through).只能向前访问(forward-only)和只读的对象.您只能访问数据一次,如果再次需要该 数据,必须重新查询数据库. 然而,并不只有这一种方式.通过设置 Statement 对象上的参数,您可以控制它产生的 ResultSet.例如: ... Class.forName(driverName); db = DriverManager.getC

随机推荐