Java从0开始（10）（继承和多态）

面向对象特征： 继承性

多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只要继承那个类即可。 此处的多个类称为子类(派生类)，单独的这个类称为父类(基类或超类)。

• 为描述和处理个人信息，定义类Person:
  
• 为描述和处理学生信息，定义类Student:
  
• 通过继承，简化Student类的定义:
  
• Student类继承了父类Person的所有属性和方法，并增加了一个属性school。Person中的属性和方法,Student都可以使用。

继承的作用：

• 继承的出现减少了代码冗余，提高了代码的复用性。
• 继承的出现，更有利于功能的扩展。
• 继承的出现让类与类之间产生了关系，提供了多态的前提。
• 注意：不要仅为了获取其他类中某个功能而去继承

继承的特性：

• 子类继承了父类，就继承了父类的方法和属性。
• 在子类中，可以使用父类中定义的方法和属性，也可以创建新的数据和 方法。
• 在Java 中，继承的关键字用的是“extends”，即子类不是父类的子集， 而是对父类的“扩展”。

继承的规则：子类不能直接访问父类中私有的(private)的成员变量和方法。

• Java只支持单继承和多层继承，不允许多重继承
• 一个子类只能有一个父类
• 一个父类可以派生出多个子类
  

方法的重写 (override/overwrite)

定义：

• 在子类中可以根据需要对从父类中继承来的方法进行改造，也称为方法的重置、覆盖。在程序执行时，子类的方法将覆盖父类的方法。

要求：

1. 子类重写的方法必须和父类被重写的方法具有相同的方法名称、参数列表
2. 子类重写的方法的返回值类型不能大于父类被重写的方法的返回值类型
3. 子类重写的方法使用的访问权限不能小于父类被重写的方法的访问权限
   子类不能重写父类中声明为private权限的方法
4. 子类方法抛出的异常不能大于父类被重写方法的异常

• 注意： 子类与父类中同名同参数的方法必须同时声明为非static的(即为重写)，或者同时声明为 static的（不是重写）。因为static方法是属于类的，子类无法覆盖父类的方法。

面向对象特征： 多态性

• Person类中定义了welcome()方法，各个子类重写了welcome()。
• 执行：
  多态的情况下，调用对象的welcome()方法，实际执行的是子类重写的方法。

概念：

多态(polymorphism)意为一个名字可具有多种语义.在程序设计语言中,多态性是指”一种定义,多种实现”.例如,运算符+有多种含义,究竟执行哪种运算取决于参加运算的操作数类型

• 多态性，是面向对象的核心特征之一,类的多态性提供类中成员设计的灵活性和方法执行的多样性
• 对象的多态性：父类的引用指向子类的对象 。可以直接应用在抽象类和接口上。
• Java引用变量有两个类型：编译时类型和运行时类型。编译时类型由声明该变量时使用的类型决定，运行时类型由实际赋给该变量的对象决定。简称：编译时，看左边；运行时，看右边。

多态性应用：

方法声明的形参类型为父类类型，可以使用子类的对象作为实参调用该方法

public class Test { 
    public void method(Person e) { // …… 
        e.getInfo(); 
    } 
    public static void main(Stirng args[]) { 
        Test t = new Test(); 
        Student m = new Student(); 
        t.method(m); // 子类的对象m传送给父类类型的参数e 
    } 
}

• 虚拟方法调用(多态情况下) ：
  子类中定义了与父类同名同参数的方法，在多态情况下，将此时父类的方法称为虚拟方法，父类根据赋给它的不同子类对象，动态调用属于子类的该方法。这样的方法调用在编译期是无法确定的。
• 成员方法：
  编译时：要查看引用变量所声明的类中是否有所调用的方法。
  运行时：调用实际new的对象所属的类中的重写方法。
• 成员变量：
  不具备多态性，只看引用变量所声明的类。

多态存在的三个必要条件：

1. 要有继承；
2. 要有重写；
3. 父类引用指向子类对象

多态性有两种:

1. 编译时多态性
   对于多个同名方法,如果在编译时能够确定执行同名方法中的哪一个,则称为编译时多态性.
2. 运行时多态性
   在编译时不能确定,只能在运行时才能确定执行多个同名方法中的哪一个,则称为运行时多态性

从编译和运行的角度看：

• Java的重载是可以包括父类和子类的，即子类可以重载父类的同名不同参数的方法。

1. 对于重载而言，在方法调用之前，编译器就已经确定了所要调用的方法，这称为“早绑定”或“静态绑定”；
2. 对于多态，只有等到方法调用的那一刻，解释运行器才会确定所要调用的具体方法，这称为“晚绑定”或“动态绑定”。