JavaSE:继承

已于 2024-06-22 20:35:05 修改
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文章标签： java 开发语言
于 2024-06-20 00:47:37 首次发布
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在谈继承之前，我们先观察下面这个代码： 

//定义一个猫类
class Cat {
    public String name;
    public int age;
    public float weigth;

    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"正在吃饭");
    }
    public void mimi(){
        System.out.println(this.name+"正在咪咪叫");
    }
}
//定义一个狗类
class Dog {
    public String name;
    public int age;
    public float weigth;

    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"正在吃饭");
    }
    public void bark(){
        System.out.println(this.name+"正在狗叫");
    }

}
//测试类
public class Test{
 public static void main(String[] args) {
  Dog dog=new Dog();//定义一个狗对象
  dog.name="旺财";
  dog.eat();
  dog.bark();
  Cat cat=new Cat();//定义一个猫对象
  cat.name="咪咪";
  cat.eat();
  cat.mimi();
 }
}

上面代码中发现，在猫类和狗类中，有大量代码存在重复：

 public String name;
    public int age;
    public float weigth;

    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"正在吃饭");
    }

那能不能将这些重复的部分进行抽取呢？面向对象的思想中提出了继承的概念，专门用来进行共性抽取，实现代码复用。

继承概念：

继承（inheritance）：是面向对象程序设计使代码可以复用的重要手段，它允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展和增加新功能。一个类继承另一个类，这样产生的类叫子类/派生类，被继承的类叫父类/基类/超类,继承呈现了面向对象程序设计的层次结构,体现了由简单到复杂的认知过程。继承主要解决的问题是：共性的抽取，实现代码复用。

例如：上面的猫类和狗类中，可以将共性进行抽取。然后采用继承的思想来达到共用。

//定义一个Animal类
class Animal(){
 public String name;
    public int age;
    public float weigth;

    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"正在吃饭");
    }
}

继承的语法：

在猫类和狗类中继承Animal类，在java中要表示继承的关系，需要借助extends关键字，具体如下：

修饰符 class 子类 extends 父类{

}

 对猫类和狗类重新进行设计：让猫类和狗类都继承Animal类

//猫类
class Cat extends Animal{
    public void mimi(){
        System.out.println(this.name+"正在咪咪叫");
    }
}
//狗类
class Dog extends Animals{ 
    public void bark(){
        System.out.println(this.name+"正在狗叫");
    }

}

 1.子类会将父类中的成员变量或者成员方法继承到子类中了

 2.子类继承父类之后，必须要新添加自己特有的成员，体现出与父类的不同，否则就没有必要继承

父类成员访问：

1.子类中访问父类的成员变量：

1.1子类和父类不存在同名字的成员变量：
public class B {
    public int a=1;
    public int b=2;
}

public class C extends B{
    public int c=3;
    public void func(){
        System.out.println(a);//访问从父类继承下来的a
        System.out.println(b);//访问从父类继承下来的b
        System.out.println(c);//访问子类自己有的c
    }
}

在子类中也可以通过this调用来访问父类的成员变量。

public class B {
    public int a=1;
    public int b=2;
}

public class C extends B{
    public int c=3;
    public void func(){
        System.out.println(this.a);//访问从父类继承下来的a
        System.out.println(this.b);//访问从父类继承下来的b
        System.out.println(this.c);//访问子类自己有的c
    }
}

这样写代码和上面效果一样。 

1.2子类和父类存在同名的成员变量：
public class B {
    public int a=1;
    public int b=2;
}

public class C extends B{
    public int c=3;
    public int a=100;//定义一个与父类同名的成员变量
    public void func(){
        System.out.println(a);//不知道是调用哪一个a
        System.out.println(b);//访问从父类继承下来的b
        System.out.println(c);//访问子类自己有的c
    }
}

我们在子类访问变量a时，不知道调用的哪一个a，但从运行结果：来看，这里调用的a是子类自己的a。

所以当父类和子类有同名的成员变量时：优先访问子类的。

但有的人想问，如果想要先调用父类的a呢？这里就要用到一个关键字super，

格式：super . 父类的成员变量

super可以用来访问子类继承过来父类的成员

具体下面会讲到。

 

 成员变量访问遵循就近原则，子类有优先访问自己的，如果没有则在父类中找。

 2.子类中访问父类的成员方法：

2.1子类和父类不存在同名的成员方法：
//父类
public class B {
   public void methodA(){
       System.out.println("父类的methodA方法...");
   }
}
//子类
public class C extends B{
    public void methodB(){
        System.out.println("子类的methodB方法...");
    }
}
//测试类
class Test {
  public static void main(String[] args) {
   C c=new C();
   c.methodA();
   c.methodB();
  }
 }

 调用成员方法与调用成员变量的操作一样。

 子类和父类成员方法没有同名的情况下，在子类方法中同对象引用访问方法时，优先调用子类自己的，若子类没有则在父类中寻找，若父类也没有则会报错。

2.2子类和父类存在同名的成员方法：
2.1子类和父类存在同名的成员方法（方法里的参数不一样）：
//父类
public class B {
   public void methodA(char a){
       System.out.println("父类的methodA(char a)方法...");
   }
}
//子类
public class C extends B{
    public void methodA(){
        System.out.println("子类的methodA()方法...");
    }
}
//测试类
 class Test {
  public static void main(String[] args) {
   C c=new C();
   c.methodA();
   c.methodA('a');
  }
 }

父类的methodA（char a）方法和 子类的methodA( )方法，因为方法名相同，方法参数不同。所以构成了方法的重载

根据调用的方法以及传递的参数访问合适的方法，若没有找到该方法，则会报错。

2.2子类和父类存在同名的成员方法（方法里的参数一样）：
//父类
public class B {
   public void methodA(){
       System.out.println("父类的methodA()方法...");
   }
}
//子类
public class C extends B{
    public void methodA(){
        System.out.println("子类的methodA()方法...");
    }
}
//测试类
 class Test {
  public static void main(String[] args) {
   C c=new C();
   c.methodA();
  }
 }

在测试类中调用methodA的方法，默认调用的是子类的methodA的方法。

如果想调用父类的methodA的方法就要用super关键字。super.methodA()

//父类
public class B {
   public void methodA(){
       System.out.println("父类的methodA()方法...");
   }
}
//子类
public class C extends B{
    public void methodA(){
        System.out.println("子类的methodA()方法...");
    }
//通过super来调用父类的methodA的方法
 public void methoda(){
        super.methodA();
}
//测试类
 class Test {
  public static void main(String[] args) {
   C c=new C();
   c.methodA();
  }
 }

 super关键字：

有时候在一些场景下，子类和父类可能存在同名的成员变量或者成员方法，如果想从子类中访问父类中同名的成员变量或者成员方法，直接访问是无法做到的，所以Java中提供了super关键字，它主要的作用：在子类中访问父类的成员变量或者成员方法。

在子类中：

1.super.父类成员变量

2.super.父类成员方法

可以通过上面两种方式来访问父类中的成员。

super只能指向子类的父类，不能指向子类的父类的父类。

super还有第三种方法：

如果在父类中有构造方法，当子类继承父类之后，子类需要显示的调用父类的构造方法，要先帮助父类的成员进行初始化。可以用super调用父类的构造方法进而对父类进行初始化。

//父类
public class B {
    public String name;
    public int age;
//父类的构造方法
    public B(String name,int age){
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
//子类
public class C extends B{
//子类显示调用父类的构造方法
   public C(String name,int age){
       super(name,age);//
    }
}
//测试类
class Test {
  public static void main(String[] args) {
   C c=new C("酷酷的森",19);
  }
 }

在使用super的时候，要注意：super在调用父类构造方法时，一定要在方法中的第一条语句，不然会出错。

1.super调用父类的构造方法时，必须在第一行。前面我们讲过this()调用构造方法时，也只能在第一行，所以super（）和this（）是不能共存的。

2.当没有提供任何的构造方法的时候，java中会提供默认的构造方法，如下：

//父类
public class B {
//默认提供的构造方法
    public B(){
}
    }
//子类
public class C extends B{
/默认提供的构造方法
    public C(){
    super();
}
}

子类对象中成员是由两部分组成，父类继承下来的以及子类新增加的部分，父子父子，肯定是先有父再有子，所以在构造子类的对象时，要先调用父类的构造方法，将父类继承下来的成员初始化完整，然后调用子类的构造方法，将子类自己新增加的成员初始化完整。 

 注意：

1.在public C方法中，你也可以省略super（），因为在若父类显式定义无参或者默认的构造方法时，在子类构造方法第一行默认有隐式的super（）调用。调用基类的构造方法。

2.如果父类构造方法带有参数，此时需要用户显式定义构造方法，并在子类构造方法中选用合适的父类构造方法调用，否则编译出错。

3.在子类构造方法中调用父类构造方法，super（）必须在子类构造函数第一条语句

4.this()和super()不能同时出现在同一个构造方法里面。

但是只要你写了一个构造方法，这个默认构造方法就不会提供。

 super和this：

相同点：

1.都是java中的关键字

2.都只能在非静态方法中使用，用来访问非静态的成员或方法

3.在构造方法中使用时，都只能在该方法中的第一条语句，且super（）和this（）不能同时存在。

不同点：

1.this是指当前对象的引用， 当前对象即调用实例方法的对象。super是在子类对象中调用从父类继承下来的那部分成员的引用

2.在非静态成员方法中，this调用的是本类的方法和属性，而super用来访问从父类继承下来的方法和属性。

3. 在构造方法中：this(...)用于调用本类构造方法，super(...)用于调用父类构造方法，两种调用不能同时在构造方法中出现

4. 构造方法中一定会存在super(...)的调用，用户没有写编译器也会增加，但是this(...)用户不写则没有

再谈代码块：

之前讲过静态代码块，实例代码块，构造方法在没有谈继承的时候所执行的顺序。可以在（javaSE：对象和类（2））中复习

现在讲了继承，它们又是按照什么顺序进行执行的呢？

//父类
public class B {
    public String name;
    public int age;
    //父类构造方法
    public B(String name,int age){
        this.name=name;
        this.age=age;
        System.out.println("父类构造方法执行了....");
    }
    //父类静态代码块
    static{
        System.out.println("父类静态代码块执行了....");
    }
    //父类实例代码块
    {
        System.out.println("父类实例代码块执行了....");
    }
}
//子类
public class C extends B{
    //实例代码块
    {
        System.out.println("子类实例代码块执行了.....");
    }
    //构造方法
    public C(String name,int age){
        super(name,age);
        System.out.println("子类构造方法执行了.....");
    }
    //子类静态代码块
    static{
        System.out.println("子类静态代码块执行了....");
    }
//测试类
class Test {
     public static void main(String[] args) {
         C c=new C("酷酷的森",19);
     }
 }

运行结果：

可知：先执行父类和子类的静态，再执行父类的实例和构造，最后执行子类的实例和构造

 如果改一下代码，增加一个对象，又会有什么不同呢？

//父类
public class B {
    public String name;
    public int age;
    //父类构造方法
    public B(String name,int age){
        this.name=name;
        this.age=age;
        System.out.println("父类构造方法执行了....");
    }
    //父类静态代码块
    static{
        System.out.println("父类静态代码块执行了....");
    }
    //父类实例代码块
    {
        System.out.println("父类实例代码块执行了....");
    }
}
//子类
public class C extends B{
    //实例代码块
    {
        System.out.println("子类实例代码块执行了.....");
    }
    //构造方法
    public C(String name,int age){
        super(name,age);
        System.out.println("子类构造方法执行了.....");
    }
    //子类静态代码块
    static{
        System.out.println("子类静态代码块执行了....");
    }
//测试类
 class Test {
     public static void main(String[] args) {
         C c=new C("酷酷的森",19);
         System.out.println("============");
         C cc=new C("111111",19);
     }
 }

 运行结果：

可知：第二次实例化对象，父类和子类的静态代码块都不会执行。

访问限定符：

为了实现封装特性，java引入了限定访问操作符，主要限定：类或者类中的成员能否在类外或者其他包中使用。

 private修饰的成员，只能在当前类访问

default修饰的成员，只能在同一个包低下的类中访问

public修饰的成员，公共的，任何地方都能使用

protected修饰的成员，同一个包低下可以使用，但是不同包下，只有子类才能使用。

 继承方式：

1.单继承：

public class A{
....
}
public B extends A{
....
}

2.多层继承：

public class A{
....
}
public class B extends A{
....
}
public class C extends B{
....
}

但是多继承，也不能无限继承下去。一般不超过3层的继承关系

3.不同类继承同一个类：

public class A{
....
}
public class B extends A{
....
}
public class C extends A{
....
}

4.java是不支持多继承的：一个类继承有多个父类是不允许的

java不支持多继承，但是可以通过接口的修形式，支持多继承

 final关键字：

1.final 关键可以用来修饰变量、成员方法以及类。
2.final修饰的变量是常量，此时这个变量的值就不能被修改了

3.如果一个类不想被其他类继承，此时可以用关键字final来，修饰这个类，此时这个类就叫密封类，不允许被其他类继承。

final public class  Animal {
}
这个类因为被final修饰，所以不能被继承。

4.final修饰方法，这个方法就不能被重写。

在Java中，final关键字可以放在public关键字的前面或后面。它们的顺序可以互换，但是对于变量、方法和类的修饰，final关键字通常放在访问修饰符（如public、private、protected）的前面。

继承和组合：

组合和继承类似, 组合也是一种表达类之间关系的方式, 也是能够达到代码重用的效果。组合并没有涉及到特殊的语法(诸如 extends 这样的关键字), 仅仅是将一个类的实例作为另外一个类的字段。

继承是is-a的关系：比如：猫是动物，狗也是动物

组合是has-a的关系或者是 a part of （一部分）的关系：比如：汽车有发动机，轮子还有车载系统。

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