Java基础--继承

最新推荐文章于 2024-10-17 22:42:00 发布

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本文深入解析Java中的继承概念，包括继承的定义、为何使用继承、继承的格式与类型、继承的特性，以及super和this关键字的使用。同时，对比了继承与组合的优缺点，帮助读者理解如何在实际开发中做出合理选择。

本文部分内容摘自：https://www.runoob.com/java/java-inheritance.html

什么是继承

继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具有父类相同的行为。

例如人属于哺乳动物，鸡属于卵生动物，草属于植物，而哺乳动物、卵生动物、植物都属于生物。我们可以通过一张图来了解他们的继承结构：

通过图我们可以很清晰的看出，生物是哺乳动物的父类，哺乳动物是人的父类，鸡、草同理。

继承需要的关系是is-a的关系，以上图为例，人 is a 哺乳动物，哺乳动物 is a 生物。当满足这种is-a关系时便可以使用继承。像草is a 哺乳动物这一不成立的语句就不可以使用继承。

为什么要使用继承

使用继承的原因在于子类具有父类一些相同的特征（属性）和行为（方法）时，又与父类有一定的差异。在实际开发过程中，如果不使用继承，两个类之间容易有大量的代码重复，代码维护性不高。继承提取了两个类中共有的部分作为父类，通过继承的方式，子类不需要再重复写这部分共有的代码，只需要进行修改即可。

类的继承格式

Java中可以通过extends关键字申明一个类继承另一个类，一般形式如下：

class 父类{
    //父类的属性和方法
}

class 子类 extends 父类{
    //子类的属性和方法
}

Java除了继承类还有继承接口，我们可以使用implements关键字声明一个类继承一个接口，一般形式如下：

interface 接口A{
    //接口中的方法
}

class 类B implements 接口A{
    //重写接口中的方法
}

继承类型

还要注意，Java支持接口的多继承，但不支持类的多继承，原因是当两个父类具有相同的方法时，子类不知道需要调用哪一个方法。因此Java不支持多继承，但是Java支持多重继承。

继承的特性

子类拥有非private的属性、方法。
子类可以拥有自己的属性和方法，即子类可以对父类进行扩展
子类可以用自己的方式实现父类，即重写父类的方法
Java是单继承，但可以多重继承。（这里主要讲的是类继承，接口支持多继承）
继承提高了类的耦合性（继承的缺点，耦合性越高代码独立性越差）。

super和this关键字

super关键字：我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问，用来应用当前对象的父类。

this关键字：指向当前类的引用。

实例：

class Animal {
  void eat() {
    System.out.println("animal : eat");
  }
}
 
class Dog extends Animal {
  void eat() {
    System.out.println("dog : eat");
  }
  void eatTest() {
    this.eat();   // this 调用自己的方法
    super.eat();  // super 调用父类方法
  }
}
 
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    Animal a = new Animal();
    a.eat();
    Dog d = new Dog();
    d.eatTest();
  }
}

继承的注意事项

final关键字声明的类是不能继承的，若声明方法，则该方法无法被子类重写。变量也是如此。
子类是不继承父类的构造器的，它只是调用（隐式或者显示）。如果父类的构造器带有参数，则必须在子类的构造器中显示地通过super关键字来调用父类的构造器并配以适当的参数列表。若没有参数则不需要使用super调用父类构造器，系统会自动调用父类的无参构造器。

继承和组合

说到继承就必须要说到组合。类继承和对象组合是实现类复用的两种最常见的技术。

继承上边已经介绍过了，在此讲一下继承的缺点：

父类的内部细节对子类是可见的。
子类从父类继承的方法在编译时就确定下来，所以无法在运行期间改变从父类继承的方法的行为。
子类和父类是一种高耦合，违背了java的设计原则。（设计原则之后会在另一篇博客详细讲述）
继承最大的弱点是打破了封装，子类与父类高度耦合，子类缺乏独立性，从而影响了子类的可维护性。
不支持动态继承，在运行时子类无法选择不同的父类。

组合

上边讲过继承是is a的关系，而组合的关系可以用has a 来表示。话不多说，看看代码就懂了：


class Animal {
  void eat() {
    System.out.println("吃东西中");
  }
}
 
class Dog  {
  private Animal a;
  public Dog(Animal a){
    this.a = a;
  }

  void eat() {
    System.out.println("dog");
    a.eat();
  }
  
  void fake(){
    System.out.println("汪汪汪");    
  }
}
 
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    Animal a = new Animal();
    Dog d = new Dog(a);
    d.eat();
    d.fake();
  }
}

从上面代码可以清晰的看出，组合极大的降低了父类和子类的耦合性。组合简单来说就是通过拼装对象来实现类的复用，与继承相比，它更强调一个has a 的关系。

组合的优点：