Java中的继承和多态

目录

一、继承

1、继承的概念

2、继承的语法

（1）关键字extends

（2）父类成员访问

（3）super

a.子类方法中访问父类的成员

b.将基类继承下来的成员构造完整

c.super和this的比较

（4）final关键字

二、组合

三、多态

1、多态的概念

2、多态实现条件

3、代码举例

4、重写

（1）重写的概念

（2）重写的规则

5、向上转型和向下转型

（1）向上转型

（2）向下转型

6、动态绑定

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一、继承

Java在面向对象的思想中提出了继承的概念，以便更好的实现代码的共性提取以及代码的复用

1、继承的概念

如图所示，Dog类和Cat类继承了Animal类，其中Dog类和Cat类被称为子类或派生类，Animal类被称为父类或基类或超类，它们的关系也如父子一样，Dog和Cat通过继承Animal来复用Animal中的成员，也就是说子类可以复用父类中成员，子类在实现时只需关心自己新增加的成员即可

Java不支持多继承，也就是一个子类最多只能对应一个父类

2、继承的语法

（1）关键字extends

在Java中通过关键字extends来表示继承关系

举例:

注意：

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，体现出与基类的不同，否则就没有必要继承了

（2）父类成员访问

a. 子类访问父类成员变量：遵循就近原则，如果子类自己有则用自己的，没有则用父类的，都没有报错，当子类和父类的成员变量同名时，优先使用子类的

b. 子类访问父类成员方法：与变量访问一致，也遵循就近原则，如果有子类和父类的方法发生重载的情况，选择参数合适的那个方法

但若子类中存在与父类中相同的成员时，那如何在子类中访问父类相同名称的成员呢？我们可以通过super关键字来解决这个问题

（3）super

a.子类方法中访问父类的成员

Java提供了super关键字，该关键字主要作用：在子类方法中访问父类的成员

在子类方法中，如果想要明确访问父类中成员时，借助super关键字即可

【注意事项】

1. 只能在非静态方法中使用（这点和this关键字相同）

2. 在子类方法中，访问父类的成员变量和方法

b.将基类继承下来的成员构造完整

子类对象构造时，需要先调用父类构造方法，然后执行子类的构造方法：

当父类构造方法有参数时，子类构造方法中需要由自己添加带参的super()来将基类继承下来的成员构造完整，然后再调用子类自己的构造方法，将子类自己新增加的成员初始化完整

c.super和this的比较

相同点：

1. 都是Java中的关键字

2. 只能在类的非静态方法中使用，用来访问非静态成员方法和字段

3. 在构造方法中调用时，必须是构造方法中的第一条语句，并且不能同时存在

不同点：

1. this是当前对象的引用，当前对象即调用实例方法的对象，super相当于是子类对象中从父类继承下来部分成 员的引用

2. 在非静态成员方法中，this用来访问本类的方法和属性，super用来访问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

（4）final关键字

final关键字可以用来修饰变量、成员方法以及类

修饰变量：使变量值不能被改变

修饰成员方法：使成员方法无法被重写

修饰类：使类无法被继承

二、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

继承表示对象之间是is-a的关系，比如：狗是动物，猫是动物

组合表示对象之间是has-a的关系，比如：汽车有轮胎、发动机、车载系统

三、多态

1、多态的概念

多态的概念：通俗来说，就是多种形态，具体点就是去完成某个行为，当不同的对象去完成时会产生出不同的状态

2、多态实现条件

在java中要实现多态，必须要满足如下几个条件，缺一不可：

1. 必须在继承体系下

2. 子类必须要对父类中方法进行重写

3. 通过父类的引用调用重写的方法

多态体现：在代码运行时，当传递不同类对象时，会调用对应类中的方法

3、代码举例

运行结果：

4、重写

（1）重写的概念

重写（override）是子类对父类方法进行重新编写

（2）重写的规则

a.子类的返回值类型、方法名、参数要求和父类必须相同（返回值类型也可以不同，但是必须是具有父子关系的）

b.父类方法不能被private  static  final修饰，构造方法不能重写

c.子类的访问权限要大于等于父类的访问权限。例如：如果父类方法被public修饰，则子类中重写该方法就不能声明为 protected（只能是public）

5、向上转型和向下转型

（1）向上转型

a.向上转型：实际就是创建一个子类对象，将其当成父类对象来使用，父类类型引用子类对象

b.语法格式：父类类型 对象名 = new 子类类型()

animal是父类类型，但可以引用一个子类对象，因为是从小范围向大范围的转换

c.使用场景：直接赋值、方法传参、方法返回

（2）向下转型

与向上转型相反，向下转型是由大范围到小范围的转变，因此必须类型强制转换

向下转型用的比较少，而且不安全，万一转换失败，运行时就会抛异常。Java中为了提高向下转型的安全性，引入 了instanceof，如果该表达式为true，则可以安全转换：

6、动态绑定

动态绑定的两个条件：

（1）向上转型

（2）父类的方法在子类中重写