设计类层次结构——Java中的多重继承

Question

我知道 Java 不支持多重继承。但是如果我必须为动物王国设计一个类系统。如何表示由两种不同动物杂交而成的动物？例如，骡子（驴或马？），狮虎（狮子或老虎）。如何继承 Lion 和 Tiger 类来创建 Liger 类？ 有没有办法在不将 Tiger 和 Lion 作为接口的情况下做到这一点？如果不能做接口怎么办？

Answer 1

在这种情况下，继承不是正确的工具。你看，狮虎不是老虎，也不是狮子。它具有两者的特征，但不是。

假设你去动物园，笼子里写着“老虎”。你往里窥视，看到这只奇怪的巨猫，你肯定认不出它是老虎。 It's cool，但不是老虎。你也不认为它是狮子。也不是substitutable。

因此，它应该组合Lion 和Tiger 并将其行为委派到正确的行为，或完全或部分“覆盖”它们的行为。

更新：

现在，如果你真的想要某种多重继承，比如你想从Hybrid 和Feline 派生Liger，该怎么办？看看Scala traits 的可能性。要在 Java 中实现它，您需要一个接口和一个类用于设计中要乘以“继承”的每个概念。看看here 的想法。

Answer 2

它们总是需要是接口iff您希望单个对象可以识别为两者。

您通常可以将行为委托给复合类，但对于狮虎（它几乎是我最喜欢的子类），您需要决定哪种动物的行为具有优先权。狮虎可能是其中一个的直系后代，也可能不是。

Java 只允许多个“API 继承”（接口），不允许实现。

Answer 3

Java 不支持多类继承。考虑一下“狮子”和“老虎”可能具有的共同功能。 Java 不想解决“函数冲突”问题：

class Lion{
    public String call(){
        return "ROAR";
    }
}
class Tiger{
    public String call(){
        return "growl";
    }
}
class Liger extends Lion, Tiger{
}

public static void main(String[] args){
    System.out.println(new Liger().call());
}

应该打印什么？

Java 不支持多类继承，因此这不起作用——类声明的“扩展 Lion、Tiger”部分是非法的。 Java 支持接口的消歧机制，但这并没有扩展到类。

最好的办法是将每个动物类转换为接口，然后将代码转换为这些接口的实现。 Liger 可以按如下方式实现：

interface Liger extends Lion, Tiger { }
class LigerImpl implements Liger{
    private Lion mom;
    private Tiger dad;
    public LigerImpl(){
        mom = new LionImpl();
        dad = new TigerImpl();
    }
    public String call(){
        if(math.random() > 0.5){
            return mom.call();
        } else {
            return dad.call();
    }
}

这种方法需要对每个底层实现进行显式委托；绝对没有“免费”发生。不过，Java 不会让您更接近。 Java 的设计几乎可以归结为“如果有任何含糊、不安全、未定义或可能导致类型或解析冲突的东西，请让程序员编写更多代码。”

Answer 4

正如你所提到的，这是不可能的。此外，这也可能是设计不佳的标志（因为即使可能，它也可能带来歧义）。因此，您可能不得不尝试避免它并重新考虑您的设计。

Answer 5

我不建议您这样做，但反思可能会起作用。当然，使用“instanceof”永远不会奏效......

public class Lion {
    public void roar() {
        System.out.println("Lion is roaring");
    }

    public void eat(String what) {
        System.out.println("Lion is eating " + what);
    }
}

public class Tiger {
    public void purr() {
        System.out.println("Tiger is purring");
    }

    public void eat(String what) {
        System.out.println("Tiger is eating " + what);
    }
}

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;


public class Liger {
    public static void main(String[] args) {
        Liger liger = new Liger();
        liger.purr();
        liger.roar();
        liger.eat("food");

        //Result
        //Tiger is purring
        //Lion is roaring
        //Tiger is eating food
        //Lion is eating food
    }

    private ArrayList<Object> _extends = new ArrayList<Object>();

    public Liger() {
        _extends.add(new Tiger());
        _extends.add(new Lion());
    }

    private void invoke(String methodName, Object... args) {
        for ( Object obj : _extends ) {
            Class cls = obj.getClass();
            Method[] methods = cls.getMethods();
            for ( Method m : methods ) {
                if ( m.getName().equals(methodName) ) {
                    try {
                        m.invoke(obj, args);
                    }
                    catch ( Exception ex ) {
                        //handle me
                    }
                    continue;
                }
            }
        }
    }

    public void purr() {
        invoke("purr"); //Tiger only
    }

    public void roar() {
        invoke("roar"); // Lion only
    }

    public void eat(String what) {
        invoke("eat", what); //Both
    }
}