1. 概述
在这个教程中,我们将探讨面向对象编程中的关键概念之一——继承。在Java中,用于继承的主要关键字是extends
和implements
。
2. extends
与implements
让我们来讨论这两个关键字之间的差异。
我们使用extends
关键字从一个类继承属性和方法。 被当作父类的那个类称为基类,而从这个基类继承的类被称为派生类或子类。主要地,extends
关键字用于将父类的功能扩展到派生类中。此外,一个基类可以有多个派生类,但派生类只能有一个基类,因为Java不支持多重继承。
另一方面,我们使用implements
关键字实现接口。 接口只包含抽象方法。一个类将实现这个接口,并根据需要的功能定义这些抽象方法。与extends
不同,任何类都可以实现多个接口。
尽管两个关键字都符合继承的概念,但implements
关键字主要与抽象相关,用于定义契约,而extends
用于扩展类已有的功能。
3. 实现
现在,让我们深入探讨extends
、implements
和多重继承的实现。
3.1. extends
首先,我们创建一个名为Media
的类,它有id
、title
和artist
属性。这个类将作为基础类。VideoMedia
和AudioMedia
将扩展这个类的功能:
public class Media {
private int id;
private String title;
private String artist;
// standard getters and setters
}
现在,我们创建一个名为VideoMedia
的类,它extends
类Media
,继承其属性。此外,它还有自己的属性,如resolution
和aspectRatio
:
public class VideoMedia extends Media {
private String resolution;
private String aspectRatio;
// standard getters and setters
}
同样,AudioMedia
类也extends
类Media
,并会添加自己的额外属性,如bitrate
和frequency
:
public class AudioMedia extends Media {
private int bitrate;
private String frequency;
// standard getters and setters
@Override
public void printTitle() {
System.out.println("AudioMedia Title");
}
}
让我们创建基类和派生类的对象,看看继承的属性:
Media media = new Media();
media.setId(001);
media.setTitle("Media1");
media.setArtist("Artist001");
AudioMedia audioMedia = new AudioMedia();
audioMedia.setId(101);
audioMedia.setTitle("Audio1");
audioMedia.setArtist("Artist101");
audioMedia.setBitrate(3500);
audioMedia.setFrequency("256kbps");
VideoMedia videoMedia = new VideoMedia();
videoMedia.setId(201);
videoMedia.setTitle("Video1");
videoMedia.setArtist("Artist201");
videoMedia.setResolution("1024x768");
videoMedia.setAspectRatio("16:9");
System.out.println(media);
System.out.println(audioMedia);
System.out.println(videoMedia);
这三个类都打印关联的属性:
Media{id=1, title='Media1', artist='Artist001'}
AudioMedia{id=101, title='Audio1', artist='Artist101', bitrate=3500, frequency='256kbps'}
VideoMedia{id=201, title='Video1', artist='Artist201'resolution='1024x768', aspectRatio='16:9'}
3.2. implements
为了理解抽象和接口,我们将创建一个名为MediaPlayer
的接口,它有两个方法play
和pause
。如前所述,接口中的所有方法都是抽象的。换句话说,接口仅包含方法声明。
在Java中,接口不需要明确声明方法为abstract
或public
。 实现MediaPlayer
接口的类将定义这些方法:
public interface MediaPlayer {
void play();
void pause();
}
AudioMediaPlayer
类implements``MediaPlayer
,并将为音频媒体定义play
和pause
方法:
public class AudioMediaPlayer implements MediaPlayer {
@Override
public void play() {
System.out.println("AudioMediaPlayer is Playing");
}
@Override
public void pause() {
System.out.println("AudioMediaPlayer is Paused");
}
}
类似地,VideoMediaPlayer implements MediaPlayer
并提供视频媒体的play
和pause
方法定义:
public class VideoMediaPlayer implements MediaPlayer {
@Override
public void play() {
System.out.println("VideoMediaPlayer is Playing");
}
@Override
public void pause() {
System.out.println("VideoMediaPlayer is Paused");
}
}
然后,我们创建一个AudioMediaPlayer
和VideoMediaPlayer
的实例,并分别调用它们的play
和pause
方法:
AudioMediaPlayer audioMediaPlayer = new AudioMediaPlayer();
audioMediaPlayer.play();
audioMediaPlayer.pause();
VideoMediaPlayer videoMediaPlayer = new VideoMediaPlayer();
videoMediaPlayer.play();
videoMediaPlayer.pause();
AudioMediaPlayer
和VideoMediaPlayer
调用自己的play
和pause
实现:
AudioMediaPlayer is Playing
AudioMediaPlayer is Paused
VideoMediaPlayer is Playing
VideoMediaPlayer is Paused
3.3. 多重继承
由于存在歧义问题,Java不直接支持多重继承。 当一个类从两个以上的父类继承时,如果两个父类都有同名的方法或属性,就会出现歧义问题。因此,子类无法解决方法或属性继承的冲突。然而,类可以继承自多个接口。 我们创建一个名为AdvancedPlayerOptions
的接口:
public interface AdvancedPlayerOptions {
void seek();
void fastForward();
}
MultiMediaPlayer
类implements``MediaPlayer
和AdvancedPlayerOptions
,并定义了两个接口中声明的方法:
public class MultiMediaPlayer implements MediaPlayer, AdvancedPlayerOptions {
@Override
public void play() {
System.out.println("MultiMediaPlayer is Playing");
}
@Override
public void pause() {
System.out.println("MultiMediaPlayer is Paused");
}
@Override
public void seek() {
System.out.println("MultiMediaPlayer is being seeked");
}
@Override
public void fastForward() {
System.out.println("MultiMediaPlayer is being fast forwarded");
}
}
现在,我们创建MultiMediaPlayer
类的实例,并调用所有实现的方法:
MultiMediaPlayer multiMediaPlayer = new MultiMediaPlayer();
multiMediaPlayer.play();
multiMediaPlayer.pause();
multiMediaPlayer.seek();
multiMediaPlayer.fastForward();
正如预期的那样,MultiMediaPlayer
调用自己的play
和pause
实现:
MultiMediaPlayer is Playing
MultiMediaPlayer is Paused
MultiMediaPlayer is being seeked
MultiMediaPlayer is being fast forwarded
4. 结论
在这篇教程中,我们详细讨论了extends
和implements
之间的主要区别。我们通过创建类和接口展示了extends
和implements
的概念。同时,我们也讨论了多重继承以及如何通过接口实现它。
这个实现可以在GitHub上找到。