漫話：如何給女朋友解釋為什么Java不支持多繼承？

要提到多繼承，首先要從繼承開(kāi)始說(shuō)起。

面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言有三個(gè)重要的基本特性：封裝、繼承和多態(tài)。而很多人認(rèn)為繼承是Java面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)的一塊基石。

繼承就是子類(lèi)繼承父類(lèi)的特征和行為，使得子類(lèi)對(duì)象（實(shí)例）具有父類(lèi)的屬性和方法，或子類(lèi)從父類(lèi)繼承方法，使得子類(lèi)具有父類(lèi)相同的行為。

Java繼承是使用已存在的類(lèi)的定義作為基礎(chǔ)建立新類(lèi)的技術(shù)，新類(lèi)的定義可以增加新的數(shù)據(jù)或新的功能，也可以用父類(lèi)的功能，但不能選擇性地繼承父類(lèi)。

加入，我們已經(jīng)定義了一個(gè)Car類(lèi)，這個(gè)Car中包含了輪胎、發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、方向盤(pán)等屬性，還具有行走、加油、開(kāi)窗等行為。

而如果我們想要定義一輛Bus，想要復(fù)用這些屬性和行為，就可以通過(guò)繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)使用繼承，我們使得Bus類(lèi)和Car類(lèi)之間存在了一定的關(guān)系，而我們通常稱呼Car是Bus的父類(lèi)，Bus是Car的子類(lèi)。

在Java中，使用extends關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)繼承。

如上面Car與Bus，當(dāng)寫(xiě)繼承語(yǔ)句時(shí)，class Bus extends Car{ } 其中Bus類(lèi)是子類(lèi)，Car類(lèi)是父類(lèi)。

上面我們提到的Bus和Car之間的關(guān)系其實(shí)是一種單繼承，指的是一個(gè)類(lèi)只繼承自一個(gè)父類(lèi)。

在軟件開(kāi)發(fā)中，還有一種多繼承（多重繼承）的情況，顧名思義，就是一個(gè)類(lèi)同時(shí)繼承自多個(gè)父類(lèi)。

比如維基百科中關(guān)于多繼承舉了一個(gè)例子：

例如，可以創(chuàng)造一個(gè)“哺乳類(lèi)動(dòng)物”類(lèi)別，擁有進(jìn)食、繁殖等的功能；然后定義一個(gè)子類(lèi)型“貓”，它可以從父類(lèi)繼承上述功能，不需重新編寫(xiě)程序，同時(shí)增加屬于自己的新功能，例如“追趕老鼠”。

但是，"貓"還可以作為"寵物"的子類(lèi)，擁有一些寵物獨(dú)有的能力。

作為面向?qū)ο笳Z(yǔ)言，C++是支持多重繼承的。

但是，多年以來(lái)，多重繼承一直都是一個(gè)敏感的話題，反對(duì)者指它增加了程序的復(fù)雜性與含糊性。

很多人知道，Java是不支持多重繼承的，這里要提一下，這里的繼承特指的是使用extends關(guān)鍵字的這種繼承行為。

那么為什么Java不支持多重繼承呢？

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，Java的創(chuàng)始人James Gosling曾經(jīng)回答過(guò)，他表示：

"Java之所以不支持一個(gè)類(lèi)繼承多個(gè)類(lèi)，主要是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)之初我們聽(tīng)取了來(lái)自C++和Objective-C登陣營(yíng)的人的意見(jiàn)。因?yàn)槎嗬^承會(huì)產(chǎn)生很多歧義問(wèn)題。"

Gosling老人家提到的歧義問(wèn)題，其實(shí)是C++因?yàn)橹С侄嗬^承之后帶來(lái)的菱形繼承問(wèn)題。

假設(shè)我們有類(lèi)B和類(lèi)C，它們都繼承了相同的類(lèi)A。另外我們還有類(lèi)D，類(lèi)D通過(guò)多重繼承機(jī)制繼承了類(lèi)B和類(lèi)C。

這時(shí)候，因?yàn)镈同時(shí)繼承了B和C，并且B和C又同時(shí)繼承了A，那么，D中就會(huì)因?yàn)槎嘀乩^承，繼承到兩份來(lái)自A中的屬性和方法。

這時(shí)候，在使用D的時(shí)候，如果想要調(diào)用一個(gè)定義在A中的方法時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)歧義。

因?yàn)檫@樣的繼承關(guān)系的形狀類(lèi)似于菱形，因此這個(gè)問(wèn)題被形象地稱為菱形繼承問(wèn)題。

而C++為了解決菱形繼承問(wèn)題，又引入了虛繼承。

因?yàn)橹С侄嗬^承，引入了菱形繼承問(wèn)題，又因?yàn)橐鉀Q菱形繼承問(wèn)題，引入了虛繼承。而經(jīng)過(guò)分析，人們發(fā)現(xiàn)我們其實(shí)真正想要使用多繼承的情況并不多。

所以，在 Java 中，不允許“實(shí)現(xiàn)多繼承”，即一個(gè)類(lèi)不允許繼承多個(gè)父類(lèi)。但是 Java 允許“聲明多繼承”，即一個(gè)類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，一個(gè)接口也可以繼承多個(gè)父接口。由于接口只允許有方法聲明而不允許有方法實(shí)現(xiàn)（Java 8之前），這就避免了 C++ 中多繼承的歧義問(wèn)題。

Java不支持多繼承，但是是支持多實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)，同一個(gè)類(lèi)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)類(lèi)。

我們知道，在Java 8以前，接口中是不能有方法的實(shí)現(xiàn)的。所以一個(gè)類(lèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口的話，也不會(huì)出現(xiàn)C++中的歧義問(wèn)題。因?yàn)樗蟹椒ǘ紱](méi)有方法體，真正的實(shí)現(xiàn)還是在子類(lèi)中的。

那么問(wèn)題來(lái)了。

Java 8中支持了默認(rèn)函數(shù)（default method ），即接口中可以定義一個(gè)有方法體的方法了。

public interface Pet {

    public default void eat(){
        System.out.println("Pet Is Eating");
    }
}

而又因?yàn)镴ava支持同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，這就相當(dāng)于通過(guò)implements就可以從多個(gè)接口中繼承到多個(gè)方法了，這不就是變相支持了多繼承么。

那么，Java是怎么解決菱形繼承問(wèn)題的呢？我們?cè)俣x一個(gè)哺乳動(dòng)物接口，也定義一個(gè)eat方法。

public interface Mammal {

    public default void eat(){
        System.out.println("Mammal Is Eating");
    }
}

然后定義一個(gè)Cat，讓他分別實(shí)現(xiàn)兩個(gè)接口：

public class Cat implements Pet,Mammal {

}

這時(shí)候，編譯期會(huì)報(bào)錯(cuò)：

error: class Cat inherits unrelated defaults for eat() from types Mammal and Pet

這時(shí)候，就要求Cat類(lèi)中，必須重寫(xiě)eat()方法。

public class Cat implements Pet,Mammal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("Cat Is Eating");
    }
}

所以可以看到，Java并沒(méi)有幫我們解決多繼承的歧義問(wèn)題，而是把這個(gè)問(wèn)題留給開(kāi)發(fā)人員，通過(guò)重寫(xiě)方法的方式自己解決。