Java中继承机制以及父类引用指向子类对象的一些问题(多态)

本文面向Java初学者,深入探讨Java中的继承概念,包括继承类对象的存储、构造方法的使用以及多态特性。通过实例解释了父类引用指向子类对象时如何调用子类方法,并分析了父类对象强制转换为子类对象时引发的ClassCastException异常。

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本篇文章是面向初学者的,本人在项目中遇到了这一part的部分,于是去查书看博,总结了一下,放到该篇博客中.

本篇面向对Java有一定了解的群众,扫盲的就可以把我跳过了QaQ.

目录

一、概念介绍

二、继承类对象的存储

三、继承中的构造方法

四、父类对象强转子类导致异常


一、概念介绍

首先介绍一下继承的概念,继承在写Java实体类的时候可以避免重复的定义域(即类的属性),比如Person和Student,每一个学生都是一个人,所以他们之间存在继承关系,继承最简单的判断方式就是"is a",Student is a Person,所以Student继承自Person,但Person不一定是Student,所以Person是父类,Student是子类.

Person.java

public class Person{

    private String name;    //姓名
    private int age;        //年龄
    private int sex;        //性别

    public Person(){
        
    }
    public String getName() {    return name;    }
    public void setName(String name) {    this.name = name;    }
    
    public int getAge() {    return age;    }
    public void setAge(int age) {    this.age = age;    }
    
    public int getSex() {    return sex;    }
    public void setSex(int sex) {    this.sex = sex;    }
    
    public void run(){    System.out.println("Peoson run");    }
}

在Person类中定义了三个实例域,name、age和sex,并且定义了他们的set和get方法,为了区分Person类和Student类以及实现重写,我在Person类中定义了run()方法,后续再Student中会重写该方法.

 

Student.java

### Java 多态机制解析 在Java中,父类引用指向子类对象的现象体现了多态的核心概念。这种设计模式不仅增强了代码的灵活性和可扩展性,还简化了复杂系统的维护工作。 #### 实现原理 为了实现这一功能,需满足以下几个条件: - **继承关系**:必须有一个类(子类继承自另一个类(父类),这是构建层次结构的基础[^1]。 - **方法重写**:子类能够重新定义来自父类方法行为,这为不同类型的对象提供了特定的行为方式[^3]。 - **向上转型**:通过将子类实例赋给父类类型变量完成自动转换过程,在此过程中虽然只保留了共同接口部分的功能访问权限,但却不影响内部实际执行逻辑的选择依据——即运行刻的对象真实身份决定具体调用哪个版本的方法实现[^2]。 #### 动态绑定机制 Java采用动态方法分派技术来支持上述特性。这意味着即使是在编译阶段确定下来的静态类型信息指示应调用某个类别的成员函数,但在真正发生调用会根据当前实例所属的确切类别去寻找最合适的那个覆写的版本并加以执行[^4]。 ```java class Animal { public void makeSound() { System.out.println("Some generic animal sound"); } } class Dog extends Animal { @Override public void makeSound() { System.out.println("Bark!"); } // 特有方法 public void fetchStick(){ System.out.println("Fetching stick..."); } } ``` 当创建`Dog`对象并通过其父类`Animal`类型的引用来操作: ```java public class Main { public static void main(String[] args) { Animal myPet = new Dog(); myPet.makeSound(); // 输出 "Bark!" ((Dog)myPet).fetchStick(); // 需要强制类型转换才能调用特有方法 } } ``` 注意,如果尝试直接经由`Animal`类型的引用调用仅存在于`Dog`中的额外方法,则会导致编译错误,因为这些方法不属于该引用所声明的数据类型的一部分[^5]。
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