很多Java程序员喜欢将“面向对象三大特性”奉为圭臬,特别是“继承”,在他们眼中,“继承”是“面向对象”最重要的特性,但事实上广义的“面向对象”并没有限定必需“继承”,甚至“面向对象”这个概念在业界上也还没达成统一,比如像Go和Rust这类不支持“继承”的编程语言,也有很多人认为它们是“面向对象”的语言。
今天我就想给很多Java程序员们泼一盘冷水:“类继承”是有害的。
为什么我明确是“类继承”呢?因为“接口继承”并不在此列,所以需要特别指出。
我的观点是:在所有的大型Java项目中,凡是最难以维护、难以修改、难以阅读、牵一发而动全身的代码,必然是那些使用了“类继承”的代码。
这是因为“类继承”违反了一个设计原则:最小职责原则。
对于父类来说,它即是实现又是抽象。实现是对于父类本身而言,它可以被实例化成对象;而抽象则是对于子类来说,它是子类的抽象。这两个特性分开来都说好特性,组合在一起就变成了难吃的五仁月饼。
对于实现而言,父类就不可能做得太小,因为它是有功能性的,即使它把单一的功能拆散成多个类再组合起来,这样对于子类来说,也是继承了父类的全部,而这恰恰造成了很大的耦合度——要是在将来重构发现子类不需要某个方法,也无法去掉,因为一旦去掉,就不满足父类了。你可能觉得可以在方法体里抛个异常即可,但是对于调用方来说,一旦不知道这一点,就会出现BUG,一旦系统中这种设计越来越多,整个系统就会混乱不堪,就像缝缝补补的破裤子一样。
而对于抽象来说,父类承担起了接口的责任,一个巨大的接口,这也是Java程序员津津乐道的“多态”。但是可怕的是,父类的多态类,有可能是它继承树下面的所有子类中的其中一个,而这个子类,又可能是其他子类的父类,你需要了解整个继承链路上的所有子类;而对于接口而言,实现类就是一张铺平的网,你要了解的这里的其中一个即可。
经验丰富的Java程序员有一种说法:“类继承不能够超过三层,否则就会造成混乱”。这是根据经验而得出的结论,而对于“接口继承”来说,却没有这种说法,一方面是接口很少情况会需要这么多层的继承,另一方面是即使超过100层的接口继承,也不会造成混乱。这是为什么?
因为“类继承”的混乱是指数级别的增长,而“接口继承”则是线性增长。对于混乱程度,物理学上把这种程度定义成熵,熵的符号是S,假设继承层数是N,那么,“类继承”的熵就是,而“接口继承”则是
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在多层继承里,方法的覆盖会非常混乱,你不知道方法到底在哪里被覆盖了,继承链路上所有子类都有可能是罪魁祸首。而对于接口来说,即使是接口中的方法是默认方法,也没关系,因为只有实现类最终会调用到方法,更重要的是,接口不会被实例化,因此它可以包含最少的方法,就是所谓的单一职责原则,而让实现类实现多个接口。这样接口就没有必要去继承了。
随着组合由于继承的观念深入人心,很多主流的框架和组件都放弃了继承,比如Spring,你基本上不需要用到继承,除非你自作主张。
在Java8之前,“类继承”尚且有他存在的意义,那就是代码复用;而在Java8之后,由于接口有了默认方法这一特性,“类继承”就变成了彻头彻尾的垃圾——抱歉我用“垃圾”两字来形容它,因为我真的不想看到那些使用了继承还沾沾自喜的代码了。