Java 8 默认方法和多继承深入解析

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以前经常谈论的Java对比c++的一个优势是Java中没有多继承的问题。因为Java中子类只能继承(extends)单个父类，尽管可以实现(implements)多个接口，但是接口中只有抽象方法，方法体是空的，没有具体的方法实现，不会有方法冲突的问题。

这些都是久远的说法了，自从今年Java 8发布后，接口中也可以定义方法了(default method)。之所以打破以前的设计在接口中
增加具体的方法，是为了既有的成千上万的Java类库的类增加新的功能，且不必对这些类重新进行设计。比如，只需在Collection接口中
增加default Stream<E> stream(), 相应的Set和List接口以及它们的子类都包含此的方法，不必为每个子类都重新copy这个方法。

这是一个折衷的设计，带来的问题就是为Java引入了多继承的问题。我们知道，接口可以继承接口，类可以继承类和实现接口。一旦继承的类和实现的接口中有相同签名的方法，会出现什么样的状况呢？本文将探讨各种情况的多继承，以便能清楚的理解Java多继承的规则。

接口继承多个父接口

假定有三个接口Interface A, Interface B, Interface C, 继承关系如下：

+---------------+ +------------+| Interface A | |Interface B |+-----------^---+ +---^--------+ | | | | | | +-+------------+--+ | Interface C| +------------+

A,B拥有相同签名的默认方法default String say(String name), 如果接口C没有override这个方法，则编译出错。

interface A {default String say(String name) {return "hello " + name;}}interface B {default String say(String name) {return "hi " + name;}}interface C extends A,B{}

错误信息：

C:/Lambda/src>javac -J-Duser.country=US com/colobu/lambda/chapter3/MultipleInheritance1.javacom/colobu/lambda/chapter3/MultipleInheritance1.java:17: error: interface C inherits unrelated defaults for say(String) from types A and B static interface C extends A,B{ ^1 error

我们可以在子接口C中覆盖override这个方法, 这样编译就不会出错了：

interface C extends A,B{default String say(String name) {return "greet " + name;}}

注意方法签名不包括方法的返回值，也就是仅仅返回值不同的两个方法的签名也是相同的。下面的代码编译不会出错，因为A和B的默认方法不同， C隐式继承了两个默认方法。

interface A {default void say(int name) {}}interface B {default void say(String name) {}}interface C extends A,B{}

但是有的情况下即使是不同签名的方法也是很难分辨的：

interface A {default void say(int a) {System.out.println("A");}}interface B {default void say(short a) {System.out.println("B");}}interface C extends A,B{}static class D implements C {}public static void main(String[] args) {D d = new D();byte a = 1;d.say(a); //B}

Java会选择最适合的方法，请参看Java规范 15.12.2.5

接口多层继承

下面看一下多层继承的问题。继承关系如下图， A2继承A1, C继承A2。

+---------------+| Interface A1 |+--------+------+ | | |+--------+------+| Interface A2 |+-------+-------+ | | |+-------+--------+| Interface C |+----------------+

基于我们以前对类继承的认识，很容易知道C会继承A2的默认方法，包括直接定义的默认方法，覆盖的默认方法，以及隐式继承于A1接口的默认方法。

interface A {default void say(int a) {System.out.println("A");}default void run() {System.out.println("A.run");}}interface B extends A{default void say(int a) {System.out.println("B");}default void play() {System.out.println("B.play");}}interface C extends A,B{}

多层多继承

上面一个例子还是单继承的例子，如果如下图的多继承呢？

23456789101112131415+---------------+| Interface A1 |+--------+------+ | | |+--------+------+ +---------------+| Interface A2 | | Interface B |+-------+-------+ +---------+-----+ | +---------+---------^ | | | |+-------+-------++| Interface C |+----------------+

如果A2和B拥有相同签名的方法，这和第一个例子一样。如果不想编译出错，可以覆盖父接口的默认方法，还可以调用指定父接口的默认方法：

interface A1 {default void say(int a) {System.out.println("A1");}}interface A2 extends A1 {}interface B {default void say(int a) {System.out.println("B");}}interface C extends A2,B{default void say(int a) {B.super.say(a);}}

更复杂的多层多继承

+--------------+ | Interface A1 | +------+------++ | ^+-------+ | |+-------+-------+ || Interface A2 | |+------------+--+ | ^--++ | | | +--+------+-----+ | Interface C | +---------------+

接口A2继承A1，接口C继承A2和A1。代码如下，

interface A1 {default void say() {System.out.println("A1");}}interface A2 extends A1 {default void say() {System.out.println("A2");}}interface C extends A2,A1{}static class D implements C {}public static void main(String[] args) {D d = new D();d.say();}

以上代码不会编译出错，运行输出A2。

可以看到接口C会隐式继承子接口的方法，也就是子接口A2的默认方法。

类继承

如果继承关系类型全部是类，那么由于类依然是单继承的，不会有多继承的问题。

类和接口混杂

我们把第一个例子中的其中一个接口换成类，会出现什么现象呢。

+-------------+ +-----------+| Interface A | | Class B |+-----------+-+ +-----+-----+ ^-+ +--+-----^ | | +---+----+-+ | Class C | +----------+

以下代码不会编译出错：

interface A {default void say() {System.out.println("A");}}static class B {public void say() {System.out.println("B");}}static class C extends B implements A{}public static void main(String[] args) {C c = new C();c.say(); //B}

结果输出B。

可以看出，子类优先继承父类的方法，如果父类没有相同签名的方法，才继承接口的默认方法。