java基础--继承、super、this、抽象类（IDEA版）

最新推荐文章于 2023-03-30 21:04:30 发布

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本文详细介绍了Java中的继承概念，包括如何定义和使用继承，以及其带来的代码复用和多态性优势。此外，讲解了super关键字用于访问父类的成员变量和方法，以及this关键字在当前类中的应用。接着，讨论了抽象类和抽象方法，强调子类必须重写父类的所有抽象方法。最后，通过群主发红包的案例展示了继承和抽象类的实际运用。

第一章：继承

1.概述
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，只要继承那一个类即可。
多个类可以称为子类，而单独的哪一个类被称为父类，超类，或者是基类。
2.定义
就是子类继承父类的方法和属性，使得子类与父类共有方法和属性，可以访问父类非私有化的属性和方法。
3.好处
提高了代码的复用性
类与类之间产生了关系，是多态的前提

在继承的关系中，“子类就是一个父类”。也就是说，子类可以被当做父类看待。
例如父类是员工，子类是讲师，那么“讲师就是一个员工”。关系：is-a。

定义父类的格式：（一个普通的类定义）
public class 父类名称 {
    // ...
}

定义子类的格式：
public class 子类名称 extends 父类名称 {
    // ...
}

在这里插入图片描述
注意：在父子类关系中，如果成员变量名字重名之后，则创建子类对象的时候，访问有两种方式，
1.直接通过子类对象访问成员变量
等号的左边是谁，就优先用谁，没有则向上找
2.间接通过成员方法访问成员变量
该方法属于谁，就优先使用谁，没有则向上找

父类

public class Fu {

    int numFu = 10;

    int num = 100;

    public void methodFu() {
        // 使用的是本类当中的，不会向下找子类的
        System.out.println(num);
    }

}

子类

public class Zi extends Fu {

    int numZi = 20;

    int num = 200;

    public void methodZi() {
        // 因为本类当中有num，所以这里用的是本类的num
        System.out.println(num);
    }

}

测试方法：

public class Demo01ExtendsField {

    public static void main(String[] args) {
        Fu fu = new Fu(); // 创建父类对象
        System.out.println(fu.numFu); // 只能使用父类的东西，没有任何子类内容
        System.out.println("===========");

        Zi zi = new Zi();

        System.out.println(zi.numFu); // 10
        System.out.println(zi.numZi); // 20
        System.out.println("===========");

        // 等号左边是谁，就优先用谁
        System.out.println(zi.num); // 优先子类，200
//        System.out.println(zi.abc); // 到处都没有，编译报错！
        System.out.println("===========");

        // 这个方法是子类的，优先用子类的，没有再向上找
        zi.methodZi(); // 200
        // 这个方法是在父类当中定义的，
        zi.methodFu(); // 100
    }

}

注意：
父类不能调用子类的东西
但是子类可以调用父类的
成员方法重名–重写
如果子类父类中出现重名的成员方法，这时的访问是一种特殊的情况，叫做方法重写
方法重写：子类中出现与父类一模一样的方法时（返回值类型，方法名和参数列表都相同），会出现覆盖效果，也称为重写或者复写。声明不变，重新实现。

class Fu {
public void show() {
System.out.println("Fu show");
}
} c
lass Zi extends Fu {
//子类重写了父类的show方法
public void show() {
System.out.println("Zi show");
}
}
public class ExtendsDemo05{
public static void main(String[] args) {
Zi z = new Zi();
// 子类中有show方法，只执行重写后的show方法
z.show(); // Zi show
}
}

重写和重载的关系
在父子类的继承关系当中，创建子类对象，访问成员方法的规则：
创建的对象是谁，就优先用谁，如果没有则向上找。

注意事项：
无论是成员方法还是成员变量，如果没有都是向上找父类，绝对不会向下找子类的。

重写（Override）
概念：在继承关系当中，方法的名称一样，参数列表也一样。

重写（Override）：方法的名称一样，参数列表【也一样】。覆盖、覆写。
重载（Overload）：方法的名称一样，参数列表【不一样】。

方法的覆盖重写特点：创建的是子类对象，则优先用子类方法。

//父类
public class Fu {

    public void methodFu() {
        System.out.println("父类方法执行！");
    }

    public void method() {
        System.out.println("父类重名方法执行！");
    }

}
//子类
public class Zi extends Fu {

    public void methodZi() {
        System.out.println("子类方法执行！");
    }

    public void method() {
        System.out.println("子类重名方法执行！");
    }

}
public static void main(String[] args) {
        Zi zi = new Zi();

        zi.methodFu();
        zi.methodZi();

        // 创建的是new了子类对象，所以优先用子类方法
        zi.method();
    }

方法重写的注意事项

1. 必须保证父子类之间方法的名称相同，参数列表也相同。
@Override：写在方法前面，用来检测是不是有效的正确覆盖重写。
这个注解就算不写，只要满足要求，也是正确的方法覆盖重写。

2. 子类方法的返回值必须【小于等于】父类方法的返回值范围。
小扩展提示：java.lang.Object类是所有类的公共最高父类（祖宗类），java.lang.String就是Object的子类。

3. 子类方法的权限必须【大于等于】父类方法的权限修饰符。
小扩展提示：public > protected > (default) > private
备注：(default)不是关键字default，而是什么都不写，留空。

重写的应用
子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。既沿袭了父类的功能名称，又根据子类的需要重新实现父类方法，从而进行扩展增强。比如新的手机增加来电显示头像的功能，代码如下：

// 本来的老款手机
public class Phone {

    public void call() {
        System.out.println("打电话");
    }

    public void send() {
        System.out.println("发短信");
    }

    public void show() {
        System.out.println("显示号码");
    }

}

// 定义一个新手机，使用老手机作为父类
public class NewPhone extends Phone {

    @Override
    public void show() {
        super.show(); // 把父类的show方法拿过来重复利用
        // 自己子类再来添加更多内容
        System.out.println("显示姓名");
        System.out.println("显示头像");
    }
}

public static void main(String[] args) {
        Phone phone = new Phone();
        phone.call();
        phone.send();
        phone.show();
        //打电话 发短信  显示号码
        System.out.println("==========");

        NewPhone newPhone = new NewPhone();
        newPhone.call();
        newPhone.send();
        newPhone.show();
        //打电话
//发短信
//显示号码
//显示姓名
//显示头像
    }

继承关系中，父子类构造方法的访问特点：

子类构造方法当中有一个默认隐含的“super()”调用，所以一定是先调用的父类构造，后执行的子类构造。
子类构造可以通过super关键字来调用父类重载构造。
super的父类构造调用，必须是子类构造方法的第一个语句。不能一个子类构造调用多次super构造。
总结：
子类必须调用父类构造方法，不写则赠送super()；写了则用写的指定的super调用，super只能有一个，还必须是第一个。

public class Fu {

    public Fu() {
        System.out.println("父类无参构造");
    }

    public Fu(int num) {
        System.out.println("父类有参构造！");
    }

}

public class Zi extends Fu {

    public Zi() {
        super(); // 在调用父类无参构造方法
//        super(20); // 在调用父类重载的构造方法
        System.out.println("子类构造方法！");
    }

    public void method() {
//        super(); // 错误写法！只有子类构造方法，才能调用父类构造方法。
    }

}

public class Demo01Constructor {

    public static void main(String[] args) {
        Zi zi = new Zi();
    }
    //输出
   // 父类无参构造
    //子类构造方法！

}

注意：
只有子类的构造方法才可以调用父类的构造方法

super关键字的用法有三种：

在子类的成员方法中，访问父类的成员变量。
在子类的成员方法中，访问父类的成员方法。
在子类的构造方法中，访问父类的构造方法。

public class Fu {

    int num = 10;

    public void method() {
        System.out.println("父类方法");
    }

}

public class Zi extends Fu {

    int num = 20;

    public Zi() {
        super();
    }

    public void methodZi() {
        System.out.println(super.num); // 父类中的num
    }

    public void method() {
        super.method(); // 访问父类中的method
        System.out.println("子类方法");
    }

}

Super和This
super ：代表父类的存储空间标识(可以理解为父亲的引用)。
this ：代表当前对象的引用(谁调用就代表谁)
super关键字用来访问父类内容，而this关键字用来访问本类内容。用法也有三种：

在本类的成员方法中，访问本类的成员变量。
在本类的成员方法中，访问本类的另一个成员方法。
在本类的构造方法中，访问本类的另一个构造方法。
在第三种用法当中要注意：
A. this(…)调用也必须是构造方法的第一个语句，唯一一个。
B. super和this两种构造调用，不能同时使用。

public class Fu {

    int num = 30;

}

public class Zi extends Fu {

    int num = 20;

    public Zi() {
//        super(); // 这一行不再赠送
        this(123); // 本类的无参构造，调用本类的有参构造
//        this(1, 2); // 错误写法！
    }

    public Zi(int n) {
        this(1, 2);
    }

    public Zi(int n, int m) {
    }

    public void showNum() {
        int num = 10;
        System.out.println(num); // 局部变量
        System.out.println(this.num); // 本类中的成员变量
        System.out.println(super.num); // 父类中的成员变量
    }

    public void methodA() {
        System.out.println("AAA");
    }

    public void methodB() {
        this.methodA();
        System.out.println("BBB");
    }

}

//父类
public class Fu {

    int num = 10;

    public void method() {
        System.out.println("父类方法");
    }

}
//子类
public class Zi extends Fu {

    int num = 20;

    @Override
    public void method() {
        super.method(); // 调用了父类方法
        System.out.println("子类方法");
    }

    public void show() {
        int num = 30;
        System.out.println(num); // 30
        System.out.println(this.num); // 20  使用了this关键字调用本类的num
        System.out.println(super.num); // 10 使用了super关键字调用的是父类的
    }

}
//测试类
public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        Zi zi = new Zi();

        zi.show();
        zi.method();
    }

}

继承的特点

Java只支持单继承，不支持多继承。

//一个类只能有一个父类，不可以有多个父类。
class C extends A{} //ok
class C extends A，B... //error

Java支持多层继承(继承体系)

class A{}
class B extends A{}
class C extends B{}

注意：
顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object，作为父类。

子类和父类是一种相对的概念。

第二章：抽象类

父类中的方法，被它的子类们重写，子类各自的实现都不尽相同。那么父类的方法声明和方法主体，只有声明还有意义，而方法主体则没有存在的意义了。我们把没有方法主体的方法称为抽象方法。Java语法规定，包含抽象方法的类就是抽象类
父类中的方法被子类重写，子类实现都各个不同，而父类主题没有了意义，这种方法叫做抽象方法而父类叫做抽象类

如何使用抽象类和抽象方法：

不能直接创建new抽象类对象。
必须用一个子类来继承抽象父类。
子类必须覆盖重写抽象父类当中所有的抽象方法。
覆盖重写（实现）：子类去掉抽象方法的abstract关键字，然后补上方法体大括号。
创建子类对象进行使用。

//父类
public abstract class Animal {

    // 这是一个抽象方法，代表吃东西，但是具体吃什么（大括号的内容）不确定。
    public abstract void eat();

    // 这是普通的成员方法
//    public void normalMethod() {
//
//    }
//子类
public class Cat extends Animal {

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");//子类重写父类方法
    }

}
}
//测试类
public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
//        Animal animal = new Animal(); // 错误写法！不能直接创建抽象类对象

        Cat cat = new Cat();
        cat.eat();
    }

}

注意：
抽象类不能直接调用
如果一个类中含有抽象类，那么这个类必须是抽象类
抽象类的使用
1.继承抽象类的子类必须全部重写父类的方法，否则该子类也必须声明为抽象类，最终，必须还是得有一个子类来实现这些方法，否则，从最初的父类到最后的子类都不能创建对象，失去意义
2.一个抽象类不一定含有抽象方法，
只要保证抽象方法所在的类是抽象类，即可。
这样没有抽象方法的抽象类，也不能直接创建对象，在一些特殊场景下有用途。

public abstract class MyAbstract {
}

//父类
public abstract class Fu {

    public Fu() {
        System.out.println("抽象父类构造方法执行！");
    }

    public abstract void eat();

}
//子类
public class Zi extends Fu {

    public Zi() {
        // super();
        System.out.println("子类构造方法执行");
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("吃饭饭");
    }
}
//测试类
public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
        Zi zi = new Zi();
        zi.eat();
    }

}
//输出结果
抽象父类构造方法执行！
子类构造方法执行
吃饭饭

在这里插入图片描述

关于抽象类的使用，以下为语法上要注意的细节，虽然条目较多，但若理解了抽象的本质，无需死记硬背。

抽象类不能创建对象，如果创建，编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象。
**理解：**假设创建了抽象类的对象，调用抽象的方法，而抽象方法没有具体的方法体，没有意义。
抽象类中，可以有构造方法，是供子类创建对象时，初始化父类成员使用的。
**理解：**子类的构造方法中，有默认的super()，需要访问父类构造方法。
抽象类中，不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。
未包含抽象方法的抽象类，目的就是不想让调用者创建该类对象，通常用于某些特殊的类结构设计。
抽象类的子类，必须重写抽象父类中所有的抽象方法，否则，编译无法通过而报错。除非该子类也是抽象类。
理解：假设不重写所有抽象方法，则类中可能包含抽象方法。那么创建对象后，调用抽象的方法，没有意义

案例：群主发普通红包

在这里插入图片描述
用户类：

public class User {

    private String name; // 姓名
    private int money; // 余额，也就是当前用户拥有的钱数

    public User() {
    }

    public User(String name, int money) {
        this.name = name;
        this.money = money;
    }

    // 展示一下当前用户有多少钱
    public void show() {
        System.out.println("我叫：" + name + "，我有多少钱：" + money);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getMoney() {
        return money;
    }

    public void setMoney(int money) {
        this.money = money;
    }
}

群主类：


// 群主的类
public class Manager extends User {

    public Manager() {
    }

    public Manager(String name, int money) {
        super(name, money);
    }

    public ArrayList<Integer> send(int totalMoney, int count) {
        // 首先需要一个集合，用来存储若干个红包的金额
        ArrayList<Integer> redList = new ArrayList<>();

        // 首先看一下群主自己有多少钱
        int leftMoney = super.getMoney(); // 群主当前余额
        if (totalMoney > leftMoney) {
            System.out.println("余额不足");
            return redList; // 返回空集合
        }

        // 扣钱，其实就是重新设置余额
        super.setMoney(leftMoney - totalMoney);

        // 发红包需要平均拆分成为count份
        int avg = totalMoney / count;
        int mod = totalMoney % count; // 余数，也就是甩下的零头

        // 除不开的零头，包在最后一个红包当中
        // 下面把红包一个一个放到集合当中
        for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
            redList.add(avg);
        }

        // 最后一个红包
        int last = avg + mod;
        redList.add(last);

        return redList;
    }
}

普通成员类：

public class Member extends User {

    public Member() {
    }

    public Member(String name, int money) {
        super(name, money);
    }

    public void receive(ArrayList<Integer> list) {
        // 从多个红包当中随便抽取一个，给我自己。
        // 随机获取一个集合当中的索引编号
        int index = new Random().nextInt(list.size());
        // 根据索引，从集合当中删除，并且得到被删除的红包，给我自己
        int delta = list.remove(index);
        // 当前成员自己本来有多少钱：
        int money = super.getMoney();
        // 加法，并且重新设置回去
        super.setMoney(money + delta);
    }
}

测试类：

public static void main(String[] args) {
        Manager manager = new Manager("群主", 100);

        Member one = new Member("成员A", 0);
        Member two = new Member("成员B", 0);
        Member three = new Member("成员C", 0);

        manager.show(); // 100
        one.show(); // 0
        two.show(); // 0
        three.show(); // 0
        System.out.println("===============");

        // 群主总共发20块钱，分成3个红包
        ArrayList<Integer> redList = manager.send(20, 3);
        // 三个普通成员收红包
        one.receive(redList);
        two.receive(redList);
        three.receive(redList);

        manager.show(); // 100-20=80
        // 6、6、8，随机分给三个人
        one.show();
        two.show();
        three.show();
    }