Java继承详解-优快云博客

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继承

1.1 为什么要有继承

java中使用继承能够实现代码的复用，能够表示实体之间的联系。
例如：
狗和猫是两个不同的类，但它们都属于动物这个父类，都具有动物的共性，通过继承能够实现代码的复用。

//父类
public class Animal {
    String name;
    String color;
    String gender;
    int age;
    public void sleep(){
        System.out.println(name+"睡觉");
    }
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃东西");
    }
}

//Cat通过继承自Animal,简化代码。
public class Cat extends Animal{
    public void mew(){
        System.out.println(name+":喵喵喵");
    }
}

//Dog继承自Animal
public class Dog extends Animal{
    public void bark(){
        System.out.println(name+":旺旺旺");
    }
}

1.2 继承的概念

继承(inheritance)机制：是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段，它允许程序员在保持原有类特性
的基础上进行扩展，增加新功能，这样产生新的类，称派生类。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。
在这里插入图片描述
上述图示中，Dog和Cat都继承了Animal类，其中：Animal类称为父类/基类或超类，Dog和Cat可以称为Animal的子类/派生类，继承之后，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。从继承概念中可以看出继承最大的作用就是：实现代码复用，还有就是来实现多态

1.3 继承的语法

修饰符 class 子类 extends 父类 {
// …
}

注意：

子类会将父类中的成员变量或者成员方法继承到子类中。
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。

1.4 父类成员访问

子类继承了父类的成员变量和成员方法，在子类中如何访问父类成员？

1.4.1 子类访问父类的成员变量

1.子类与父类成员变量不同名

public class Base {
 int a;
 int b; }
public class Derived extends Base{
 int c;
 public void method(){
 a = 10; // 访问从父类中继承下来的a
 b = 20; // 访问从父类中继承下来的b
 c = 30; // 访问子类自己的c
 }
}

2.子类和父类成员变量同名

public class Derived extends Base{
 int a; // 与父类中成员a同名，且类型相同
 char b; // 与父类中成员b同名，但类型不同
 public void method(){
 a = 100; // 访问父类继承的a，还是子类自己新增的a？
 b = 101; // 访问父类继承的b，还是子类自己新增的b?
 c = 102; // 子类没有c，访问的肯定是从父类继承下来的c
 // d = 103; // 编译失败，因为父类和子类都没有定义成员变量b
 }
}

在子类方法中或者通过子类对象访问成员时：
如果访问的成员变量子类中有，优先访问自己的成员变量。
如果访问的成员变量子类中无，则访问父类继承下来的，如果父类也没有定义，则编译报错。
如果访问的成员变量与父类中成员变量同名，则优先访问自己的，即：子类将父类同名成员隐藏了。
成员变量访问遵循就近原则，自己有优先自己的，如果没有则向父类中找。

1.4.2 子类中访问父类的成员方法

1. 成员方法名字不同

public class Base {
public void methodA(){
 System.out.println("Base中的methodA()");
 }
}
public class Derived extends Base{
 public void methodB(){
 System.out.println("Derived中的methodB()方法");
 }
 
 public void methodC(){
 methodB(); // 访问子类自己的methodB()
 methodA(); // 访问父类继承的methodA()
 // methodD(); // 编译失败，在整个继承体系中没有发现方法methodD()
 }
}

2. 成员方法名字相同

public class Base {
public void methodA(){
 System.out.println("Base中的methodA()");
 }
public void methodB(){
 System.out.println("Base中的methodB()");
 }
}
public class Derived extends Base{
 public void methodA(int a) {
 System.out.println("Derived中的method(int)方法");
 }
 public void methodB(){
 System.out.println("Derived中的methodB()方法");
 }
 public void methodC(){
 methodA(); // 没有传参，访问父类中的methodA()
 methodA(20); // 传递int参数，访问子类中的methodA(int)
 methodB(); // 直接访问，则永远访问到的都是子类中的methodB()，基类的无法访问到
 }
}

通过子类对象访问父类与子类中不同名方法时，优先在子类中找，找到则访问，否则在父类中找，找到
则访问，否则编译报错。
通过派生类对象访问父类与子类同名方法时，如果父类和子类同名方法的参数列表不同(重载)，根据调用
方法适传递的参数选择合适的方法访问，如果没有则报错；如果父类和子类同名方法的原型一致(重写-后
面讲)，则只能访问到子类的，父类的无法通过派生类对象直接访问到。

1.5 super关键字

当子类与父类出现同名成员时，可通过super关键字访问父类成员。

public class Derived extends Base{
 int a; // 与父类中成员a同名，且类型相同
 char b; // 与父类中成员b同名，但类型不同
 public void method(){
 super.a = 100; // 访问父类继承的a，还是子类自己新增的a？
 super.b = 101; // 访问父类继承的b，还是子类自己新增的b?
 c = 102; // 子类没有c，访问的肯定是从父类继承下来的c
 // d = 103; // 编译失败，因为父类和子类都没有定义成员变量b
 }
}

注意

只能在非静态方法中使用
在子类方法中，访问父类的成员变量和方法。

1.6 子类构造方法

子类对象构造时，调用子类构造方法，会先执行父类的构造方法。因为在子类构造方法的第一条语句默认调用父类的构造方法。

public class Base {
public Base(){
 System.out.println("Base()");
 }
}
public class Derived extends Base{
 public Derived(){
 // super(); // 注意子类构造方法中默认会调用基类的无参构造方法：super(),
 // 用户没有写时,编译器会自动添加，而且super()必须是子类构造方法中第一条语句，
 // 并且只能出现一次
 System.out.println("Derived()");
 }
}
public class Test {
 public static void main(String[] args) {
 Derived d = new Derived();
 }
}
结果打印：
Base()
Derived()

若父类显式定义无参或者默认的构造方法，在子类构造方法第一行默认有隐含的super()调用，即调用基类构造方法
如果父类构造方法是带有参数的，此时编译器不会再给子类生成默认的构造方法，此时需要用户为子类显式定义构造方法，并在子类构造方法中选择合适的父类构造方法调用，否则编译失败。

在这里插入图片描述
此时需要自定义子类的有参构造方法。

public class Cat extends Animal{
    public Cat(String name, String color, String gender, int age) {
        super(name, color, gender, age);
    }

    public void mew(){
        System.out.println(name+":喵喵喵");
    }
}

在子类构造方法中，super(…)调用父类构造时，必须是子类构造函数中第一条语句。
super(…)只能在子类构造方法中出现一次，并且不能和this同时出现

1.7 super和this的区别

【相同点】

都是Java中的关键字
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
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】

this是当前对象的引用，当前对象即调用实例方法的对象，super相当于是父类对象的引用
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
this是非静态成员方法的一个隐藏参数，super不是隐藏的参数
成员方法中直接访问本类成员时，编译之后会将this还原，即本类非静态成员都是通过this来访问的；在子类中如果通过super访问父类成员，编译之后在字节码层面super实际是不存在的(通过字节码文件可以验证)

在这里插入图片描述

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
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

1.8 初始化语句执行顺序

1、父类静态代码块优先于子类静态代码块执行，且是最早执行
2、父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行
3、子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行
4、第二次实例化子类对象时，父类和子类的静态代码块都将不会再执行

class Person {
 public String name;
 public int age;
 public Person(String name, int age) {
 this.name = name;
 this.age = age;
 System.out.println("Person：构造方法执行");
 }
 {
 System.out.println("Person：实例代码块执行");
 }
 static {
 System.out.println("Person：静态代码块执行");
 }
}
class Student extends Person{
 public Student(String name,int age) {
 super(name,age);
 System.out.println("Student：构造方法执行");
 }
 {
 System.out.println("Student：实例代码块执行");
 }
 static {
 System.out.println("Student：静态代码块执行");
 }
}
public class TestDemo4 {
 public static void main(String[] args) {
 Student student1 = new Student("张三",19);
 System.out.println("===========================");
 Student student2 = new Student("gaobo",20);
 }
 public static void main1(String[] args) {
 Person person1 = new Person("bit",10);
 System.out.println("============================");
 Person person2 = new Person("gaobo",20);
 }
}

执行结果： Person：静态代码块执行
Student：静态代码块执行 Person：实例代码块执行 Person：构造方法执行
Student：实例代码块执行
Student：构造方法执行
=====================================
Person：实例代码块执行
Person：构造方法执行
Student：实例代码块执行
Student：构造方法执行

1.9 protected 关键字

No	范围	private	default	protected	public
1	同一包中的同一类	Y	Y	Y	Y
2	同一包中的不同类	N	Y	Y	Y
3	不同包中的子类	N	N	Y	Y
4	不同包中的非子类	N	N	N	Y

1.10 继承方式

Java中只支持单继承，多层继承，不同类继承同一个类，不支持多继承。

1.11 final关键字

修饰变量或字段，表示常量(即不能修改)
修饰类：表示此类不能被继承
修饰方法：表示该方法不能被重写(后序介绍)

1.12 继承与组合

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。

组合和继承都可以实现代码复用，应该使用继承还是组合，需要根据应用场景来选择，一般建议：能用组合尽量用组合。