• 为什么说JAVA中要慎重使用继承


    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:

    1. 打破了封装性,子类依赖于超类的实现细节,和超类耦合。
    2. 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:

    • 超类更改了已有方法的签名。会导致编译错误。
    • 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。

  • 相关阅读:
    筛选数据
    sed实现路径替换
    mask rcnn
    py faster rcnn+ 1080Ti+cudnn5.0
    反对迭代0:停止拖延,开始迭代
    故事点数是对工时的度量
    放弃在每日站会上按成员逐个发言
    So Easy!7000元Scrum认证课1元抢~
    用leangoo怎么做需求管理及规划?(产品Backlog、用户故事)
    怎么用leangoo做需求管理?(用户故事地图)
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xz816111/p/9080173.html
Copyright © 2020-2023  润新知