Java新手问题 02 面向对象基本功

Question: 基于接口的继承和基于实现的继承各有什么优缺点

接口的本质:

• 协议,约定,能力. 接口这个概念在生活中并不陌生，电子世界中一个常见的接口就是USB接口。电脑往往有多个USB接口，可以插各种USB设备，可以是键盘、鼠标、U盘、摄像头、手机等等。接口声明了一组能力，但它自己并没有实现这个能力，它只是一个约定，它涉及交互两方对象，一方需要实现这个接口，另一方使用这个接口，但双方对象并不直接互相依赖，它们只是通过-接口间接交互

实现的本质:

• 事物本身要做的具体功能,具体操作

继承的本质:

• 对具体功能的扩展,泛化
• 之所以叫继承是因为，子类继承了父类的属性和行为，父类有的属性和行为，子类都有。但子类可以增加子类特有的属性和行为，某些父类有的行为，子类的实现方式可能与父类也不完全一样。使用继承一方面可以复用代码，公共的属性和行为可以放到父-类中，而子类只需要关注子类特有的就可以了，另一方面，不同子类的对象可以更为方便的被统一处理。

基于接口的继承:

• 优点:
  • 扩展灵活,代表协议层面的扩充. 可以在原接口上提供能力的扩展.
  • 接口的继承在降低耦合度方面有很好的作用,接口的继承不像实现的继承那样破坏封装.
• 缺点:
  • 只是针对接口能力的扩展, 没有具体实现代码的复用. 具体可复用实现需要具体处理.

基于实现的继承:

• 对原有实现的扩展,可以是父类的不同实现子类

• 优点:

  • 子类可以复用父类代码，不写任何代码即可具备父类的属性和功能，而只需要增加特有的属性和行为。
  • 子类可以重写父类行为，还可以通过多态实现统一处理。
  • 给父类增加属性和行为，就可以自动给所有子类增加属性和行为。
  • 另一个是利用多态和动态绑定统一处理多种不同子类的对象

• 缺点:

  • 破坏类封装,子类的的代码和父类耦合，如果子类不知道基类方法的实现细节，它就不能正确的进行扩展。
  • 降低代码灵活性,子类必须要有父类的的所有public方法,子类不再自由.
  • 侵入性,必须要有父类的所有方法

Question: 继承（包括 extend 和 implement）有什么【缺点】

• extends 是继承一个具体实体类
• implements 是继承一个接口.
  • 缺点:
    • 子类会依赖于父类存在无法解耦,父类的更改会影响子类
      • 父类新增方法
      • 父类删除方法
      • 子类脱离父类无法独立存在
    • 性能上会有影响,如果有十层继承,那么执行一个方法需要寻找十层
  • 优点:
    • 增加代码复用,重复的代码可以在父类中定义,子类可以很便利的调用
    • 覆盖,子类可以重写父类的实现
    • 扩展性,子类可以增加自己的实现
    • 接口会使得程序变得更加灵活
    • 隐藏数据,父类可以定义一些属性为private,这样子类就需要重定义

Question: 多态（polymorphism）有什么【缺点】？

• 性能问题（这个比较轻微）；
• 比如在“实现继承”中的多态，可能会附带有继承的缺点。

Question: 为什么 Java 可以多继承 interface，而不可以多继承 class？

• 菱形继承问题,若果a,b都有一个add方法.c多继承a,b; 那么c无法确定该用哪个父类的add方法.除了方法,变量也有这类问题.

Question: 假如让你写一个小游戏（比如人机对战的五子棋），你会如何设计类结构？

• 棋盘(放置棋子接口/获取当前棋盘情况接口/和棋计算)
  • 虚拟棋盘
    • 棋位置的二维数组
• 棋子
  • 白棋子
  • 黑棋子
• 棋手(下棋接口)
  • 电脑
  • 人类

Question: 类结构设计时，如何考虑可扩展性？

我认为做到如下几点就可以保证扩展性了.

• 单一职责原则:
  Single Responsibility Principle
• 里氏替换原则:
  If for each object o1 of type S there is an object o2 of type T such that for all programs P defined in terms of T,the behavior of P is unchanged when o1 is substituted for o2 then S is a subtype of T.（如果对每一个类型为S的对象o1，都有类型为T的对象o2，使得以T定义的所有程序P在所有的对象o1都代换成o2时，程序P的行为没有发生变化，那么类型S是类型T的子类型。）
• 依赖倒置原则:
  Dependence Inversion Principle.High level modules should not depend upon low level modules.Both should depend upon abstractions.Abstractions should not depend upon details.Details should depend upon abstractions.
• 接口隔离原则:
  Clients should not be forced to depend upon interfaces that they don't use; The dependency of one class to another one should depend on the smallest possible interface.
• 迪米特法则:
  Least Knowledge Principle
• 开闭原则:
  Software entities like classes, modules and functions should be open for extension but closed for modifications.

参考网址

• 1.Inheritance Advantages and Disadvantages
• 2.老马说编程