本条目讨论的问题并不适用于接口继承
与方法调用不同的是,继承打破了封装性,如果超类中特定功能的实现细节发生了变化,子类可能会遭到破坏,即使它的代码完全没有改变,除非超类是专门为了扩展而设计的,并且有很好文档说明
实例:
public class InstrumentedHashSet<E> extends HashSet<E>{ private int addCount = 0; public InstrumentedHashSet() { super(); } public InstrumentedHashSet(Collection<? extends E> c) { super(c); } public InstrumentedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) { super(initialCapacity, loadFactor); } public InstrumentedHashSet(int initialCapacity) { super(initialCapacity); } @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); } public int getAddCount() { return addCount; } }
这个类看起来正常,实际上它并不能工作
InstrumentedHashSet ih = new InstrumentedHashSet<>(); ih.addAll(Arrays.asList(new String[] {"1","2","3"})); System.out.println(ih.getAddCount());
我们期望的结果是3,但是实际结果是6,这是因为 addAll调用了add方法
add方法这种"自用性",是实现细节,不是承诺,它不能保证在所有实现类中不变,不能保证随着发行版本的不同而发生变化,所以这种类是非常脆弱的
稍微正确的做法是,子类模仿超类的方式,在addAll中调用add,这样能得到正确的结果, 这样做困难,而且容易出错:最重要的一点,子类无法访问超类的私有域,所以有的方法没办法使用
还有一个安全问题:子类先扩展 超类在后期的维护中添加了这个方法,那么使用多态的时候,子类可能被破坏,发生意想不到的结果
如果不覆盖父类,只进行扩展,这种方式比较安全一些,但也不完全没有风险,如果超类中的新增了一个和子类中方法名相同的方法,但是返回结果不同,那么就无法通过编译,即使相同,又会回到上面的安全问题
解决办法:
public class InstrumentedHashSet<E> extends ForwardingSet<E>{ public InstrumentedHashSet(Set s) { super(s); } private int addCount = 0; @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); } public int getAddCount() { return addCount; } }
public class ForwardingSet<E> implements Set<E>{ private final Set<E> s; public ForwardingSet(Set s) { this.s = s; } @Override public int size() { return s.size(); } @Override public boolean isEmpty() { return s.isEmpty(); } @Override public boolean contains(Object o) { return s.contains(o); } @Override public Iterator<E> iterator() { return s.iterator(); } @Override public Object[] toArray() { return s.toArray(); } @Override public <T> T[] toArray(T[] a) { return s.toArray(a); } @Override public boolean add(E e) { return s.add(e); } @Override public boolean remove(Object o) { return s.remove(o); } @Override public boolean containsAll(Collection<?> c) { return s.containsAll(c); } @Override public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { return s.addAll(c); } @Override public boolean retainAll(Collection<?> c) { return s.retainAll(c); } @Override public boolean removeAll(Collection<?> c) { return s.removeAll(c); } @Override public void clear() { s.clear(); } }
在新类中增加一个私有域,它引用现有类的一个实例,这种设计被称做"复合",因为现有的类变成了新类的一个组件,新类中的每个方法都可以调用现有类实例对应的方法,并返回它的结果.这被称为转发,新类中方法被称为转发方法,这样可以实现很好的分离,注意这个实现分为两部分:类本身和可重用的转发类,包含所有的转发方法,没有其它方法
包装类的优势:可以实现多态,接收任何set 及其子类,为其加上计数方法
转发类的优势:可重用,解除耦合
测试:
InstrumentedHashSet ih = new InstrumentedHashSet<>(new TreeSet<>()); ih.addAll(Arrays.asList(new String[] {"1","2","3"})); System.out.println(ih.getAddCount());
总结:
继承需要慎用:考虑清楚是否是"is-a"的关系