java基础-继承

最新推荐文章于 2025-05-22 18:26:31 发布

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分类专栏： java

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本文深入探讨Java中的继承特性，解释了为何及如何使用继承来避免代码重复，详细介绍了单继承、构造方法的调用、成员变量隐藏以及方法覆盖。通过示例代码展示了super关键字的应用，并强调了方法覆盖的原则。

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Java基础-继承
前言:类的继承性是面向对象语言的基本特性，多态性的前提是继承性。Java支持继承性和多态性。本文献将探索讨论Java继承性.下一文献将续写多态性
1, Java中的继承
为了了解继承性，先看这样一个场景：一位面向对象的程序员小明，在编程过程中需要描述和处理个人信息，于是定义了类Person，如下所示：在这里插入图片描述

一周以后，小明又遇到了新的需求，需要描述和处理学生信息，于是他又定义了一个新的类Student,如下所示在这里插入图片描述

很多人会认为小明的做法能够理解并相信这是可行的，其实不然,问题在于Student和Person两个类的结构太接近了，后者只比前者多了一个属性school，却要重复定义其他所有的内容，实在让人“不甘心”。Java提供了解决类似问题的机制，那就是类的继承，代码如下所示：
在这里插入图片描述

Student类继承了Person类中的所有成员变量和方法，从上述代码可以见继承使用的关键字是extends，extends后面的Person是父类。
如果在类的声明中没有使用extends关键字指明其父类，则默认父类为Object类，java.lang.Object类Java的根类，所有Java类包括数组都直接或间接继承了Object类，在Object类中定义了一些有关面向对象机制的基本方法，如equals()、toString()和finalize()等方法。
提示:一般情况下，一个子类只能继承一个父类，这称为“单继承”，但有的情况下一个子类可以有多个不同的父类，这称为“多重继承”。在Java中，类的继承只能是单继承，而多重继承可以通过实现多个接口实现。也就是说，在Java中，一个类只能继承一个父类，但是可以实现多个接口。
面向对象分析与设计（OOAD）时，会用到UML图1，其中类图非常重要，用来描述系统静态结构。Student继承Person的类图如图1所示。类图中的各个元素说明如图2所示，类用矩形表示，一般分为上、中、下三个部分，上部分是类名，中部分是成员变量，下部分是成员方法。实线+空心箭头表示继承关系，箭头指向父类，箭头末端是子类。UML类图中还有很多关系，如图3所示，如图虚线＋空心箭头表示实线关系，箭头指向接口，箭头末端是实线类。
(UML是Unified Modeling Language的缩写，即统一标准建模语言。它集成了各种优秀的建模方法学发展而来的。UML图常用的有例图、协作图、活动图、序列图、部署图、构件图、类图、状态图。)
在这里插入图片描述

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2 调用父类构造方法
当子类实例化时，不仅需要初始化子类成员变量，也需要初始化父类成员变量，初始化父类成员变量需要调用父类构造方法，子类使用super关键字调用父类构造方法。
下面看一个示例，现有父类Person和子类Student，它们类图如下图所示所示。
在这里插入图片描述

父类Person代码如下：
在这里插入图片描述

子类Student代码如下：
在这里插入图片描述

在Student子类代码第①行和第②行是调用父类构造方法，代码第①行super(name, age, d)语句是调用父类的Person(String name, int age, Date d)构造方法，代码第②行super(name, age)语句是调用父类的Person(String name, int age)构造方法。
提示: super语句必须位于子类构造方法的第一行代码第③行构造方法由于没有super语句，编译器会试图调用父类默认构造方法（无参数构造方法）,但是父类Person并没有默认构造方法，因此会发生编译错误。解决这个编译错误有三种办法：

在父类Person中添加默认构造方法，子类Student会隐式调用父类的默认构造方法。
在子类Studen构造方法添加super语句，显式调用父类构造方法，super语句必须是第一条语句。
在子类Studen构造方法添加this语句，显式调用当前对象其他构造方法，this语句必须是第一条语句
3 成员变量隐藏和方法覆盖
子类继承父类后，在子类中有可能声明了与父类一样的成员变量或方法，那么会出现什么情况呢？
1 成员变量隐藏
子类成员变量与父类一样，会屏蔽父类中的成员变量，称为“成员变量隐藏”。示例代码如下:

调用代码如下：
在这里插入图片描述

结果:
在这里插入图片描述

上述代码第①行是在ParentClass类声明x成员变量，那么在它的子类SubClass代码第②行也声明了x成员变量，它会屏蔽父类中的x成员变量。那么代码第③行的x是子类中的x成员变量。如果要调用父类中的x成员变量，则需要super关键字，见代码第④行的super.x。
2 方法的覆盖（Override）
如果子类方法完全与父类方法相同，即：相同的方法名、相同的参数列表和相同的返回值，只是方法体不同，这称为子类覆盖（Override）父类方法。
示例代码如下
在这里插入图片描述

调用代码如下
在这里插入图片描述

结果如下：
x = 20
super.x = 10
上述代码第①行是在ParentClass类声明setValue方法，那么在它的子类SubClass代码第②行覆盖父类中的setValue方法，在声明方法时添加@Override注解，@Override注解不是方法覆盖必须的，它只是锦上添花，但添加@Override注解有两个好处：

提高程序的可读性。
编译器检查@Override注解的方法在父类中是否存在，如果不存在则报错。
注意方法覆盖时应遵循的原则：
覆盖后的方法不能比原方法有更严格的访问控制（可以相同）。例如将代码第②行访问控制public修改private，那么会发生编译错误，因为父类原方法是protected。
覆盖后的方法不能比原方法产生更多的异常。
多态性将在下一章节阐述,期待你的关注