黑马程序员---继承

关键字：继承、super关键字、覆盖、子类实例化、final关键字、借口、模版设计模式

 

1 继承的概念

    将一些类的共性描述提取出来，单独进行描述，再让这些类与单独描述的这个类有关系即可。

    好处：

    1. 提高代码的复用性

    2. 让类与类之间产生了关系，有了这个关系才有了多态的作用。

    注意：千万不要为了获取其他类的功能，简化代码而继承，必须是类与类之间有所属关系才可以继承。判断条件，父类中的内容是否子类都应该具备。

 

2 继承的特点

    先父类（超类、基类），后子类。Java只支持单继承，不支持多继承。A类继承B类，就不能继承其他类了。因为多继承容易带来安全隐患。多个父类定义了相同功能但功能内容不同时，子类对象不确定要运行哪一个。Java改良了多继承机制，使用另一个体现来完成表示，叫“多实现”。

    Java支持多层继承，就是一个继承体系。

使用继承体系中的功能：想要使用体系，先查阅体系中父类的描述，因为父类中定义的是该体系中共性功能，通过了解共性功能就可以知道该体系的基本功能。这个体系已经可以基本使用。

具体调用时，要创建最子类的对象。原因：一是，有可能父类不能创建对象，如抽象类；二是，创建子类对象可以使用更多的功能，包括基本功能和特有功能。

查阅父类功能，创建子类对象使用功能。

 

聚集关系（包括）

聚合：例如，球队和球员。

组合：例如，手、脚是身体的一部分。

程序反应的是现实中的关系，不一定只有继承。

 

.3 super关键字

子父类出现后，类成员的特点

1. 变量

如果子类中出现非私有的同名成员变量时，子类要访问本类的变量用this，一般可以省略；子类要访问父类中的同名变量用super，不可以省略。super和this的使用几乎一致。this代表子类对象的引用；super代表父类对象的引用。同名变量的情况比较少见，没必要重新定义。

注意，即使父类的成员变量是私有的，也可以继承，只是不能对外访问而已。

使用super继承父类的成员，在堆内存中有两个同名成员，即父类的成员（包括私有的成员）和子类的成员；方法区也是如此。所以用super可以调用父类的成员。加载子类class文件时，先加载父类class文件。

class Zi extends Fu

{

       void show()

       {

              System.out.println(this.num);

       }

}

依然可以运行，子类的堆内存中有父类的num，可以用this访问，也可以用super访问，都指向子类的对象。

 

4 函数覆盖

2. 函数

当子类中出现和父类中一样的函数时，当子类对象调用该函数，会运行子类函数的内容。如同父类的函数被覆盖一样。这也是函数的另一个特性：重写（覆盖）。其实父类的方法还在内存中，只是没有运行而已。

当子类继承了父类、沿袭了父类的功能到子类中，子类虽具备该功能，但功能的内容却和父类不一致，这是没有必要定义新功能，而是使用覆盖特性，保留父类的功能定义，并重新功能的内容。重写一定是有不同的内容，否则无须重新。

开发中，决定不能修改以前的源码！利用继承来扩展程序的功能，重新父类的功能。简化代码可以用super.方法名();。

注意：

1. 子类覆盖父类，必须保证子类权限大于等于父类权限，才可以覆盖，否则编译失败。例如，父类方法为public，子类为默认权限，介于私有和公有之间。

权限：public ＞ 默认 ＞ pirvate

2. 静态只能覆盖静态，不能覆盖非静态，因为没有加载对象。很少用。

3. 父类的方法如果是私有，无法覆盖。因为不能对子类提供，子类不能沿袭这个方法，但可以使用这个方法，相当于新建了一个方法。子类能沿袭，才有覆盖的可能。

. 子父类中的函数，要么覆盖，要么不能重名，否则无法运行。例如，父类：int show();和子类：void show();

 

重写和重载的比较

	重载	重写
相同	函数名称一样，内容不一样。
要点	只看同名函数的参数列表	子父类方法要完全一样，包括返回值 否则无法覆盖，也无法运行。
应用	一个类中	子父类中
权限	不影响	子类权限大于等于父类权限

 

.5 子类的实例化过程

3. 构造函数

不能覆盖，因为类名不一样。

在对子类对象进行初始化时，父类的构造函数也会进行，那是因为子类的构造函数默认第一行有一条隐式语句：super()，super()会访问父类中空参数的构造函数。而且子类中所有的构造函数默认第一行都是super()。注意括号内没有参数。因为空参数的构造函数是默认的，即使父类中不写，子类也可以使用。传什么参数，就调用与之对应的构造函数。

注意：

1. 默认的是super()，空参数的构造函数。

2. 父类中必须有空参数是构造函数，或者默认，或者自己写。当父类中只有带参数的构造函数时，子类必须使用super()语句调用父类的构造函数。例如：supet(x).意味子类必须访问父类。

因为父类中的数据子类可以直接获取，所以子类对象在建立时，需要先查看父类是如何对这些数据进行初始化的。所以子类在对象初始化时，要先访问父类中的构造函数。如果要访问父类中指定的构造函数，可以通过手动定义super语句的方式来指定。例如。

class Person

{

       private String name;

       Person(String name)

       {

              this.name = name;

       }

       void show() {}

}

 

class Student extends Person

{

       private int age;

       Student(String name)

       {

              super(name);

       }

       Student(String name, int age)

       {

              this(name);

              this.age = age;

       }

       void method()

       {

              super.show();

       }    

}

注意：super语句放在子类构造函数的第一行。

 

子类的实例化过程：

子类中所有的构造函数，默认都会访问父类中空参数的构造函数。因为子类每一个构造函数内的第一行都有一句隐式super()。如果父类中没有空参数的构造函数，子类必须手动通过super语句来指定需要访问父类中；当然，子类的构造函数第一行也可以手动指定this语句来访问本类中的构造函数。如果是this(),指代空参数的构造函数，包含super()。所以，要么this()要么super()。子类中，至少有一个构造函数访问父类中的构造函数。

this和super不能同时出现，因为都只能在第一行。之所以在第一行，是因为需要先做初始化动作。

 

.6 final关键字

final：最终。作为修饰符。

特点如下：

1. 可以修饰类、方法和变量。

2. 被final修饰的类不可以被继承。

   继承有利有弊，弊端就是打破了封装性。所以有些类不允许继承，内部的功能不运行复写。要么直接用这个类，要么不用。为了避免被继承、被子类复写功能，用final修饰，最终类。

3. 被final修饰的方法不可以被覆盖。只能另建新方法。强制某些方法不能被覆盖，保证使用。

4. final修饰的变量是一个常量。和static不同，只能被赋值一次，即使再次赋的值一样也不行。既可以修饰成员变量，也可以修饰局部变量（函数中）。

在描述事物的时候，一些数据的出现值是固定的，这时为了增强阅读性，给这些值起个名字，方便阅读。而这个值不需要改变，所以加上final修饰，锁住这个变量。例如，final double PI = 3.14;固定数据，即使出现一次也可以用final修饰。为了方便访问，可以这样：public static final double PI = 3.14;全局常量。

常量的书写规范：所有的字母都大写，如果有多个单词组成，单词间通过“_”连接。

5. 内部类定义在类中的局部位置上时，只能访问被final修饰的局部变量。

类的修饰符有3：public、final、默认。private用来修饰成员。

 

4.7 抽象类

   当多个类中出现了相同功能（函数声明）、但功能主体不同，这时也可以进行向上抽取，只抽取功能定义，而不抽取功能主体。例如，void study()。相当于只保留一个壳，壳内的内容由子类定义。

   对于这种表面上看不懂的函数（壳），使用abstract抽象关键字，意为“看不懂”。抽象方法调用没有意义，所以必须存放在抽象类中，也用abstract修饰。不要创建抽象类的对象，没有意义。abstract只能修饰类和方法。

 

   特点：

   1. 抽象方法一定定义在抽象类中。

   2. 抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰。

   3. 抽象类不可以用new创建对象，虚拟机无法编译。因为调用抽象方法没有意义。但是可以创建引用，例如，Student s。

   4. 抽象类中的方法要被使用，必须由子类复写其所有的抽象方法后，建立子类对象调用，如果子类只覆盖了部分抽象方法，那么该子类还是一个抽象类。

 

    必须全部复写，只要有一个抽象方法进入子类，子类就变成了抽象类，无法使用。即使空内容复写也可以，例如：void study() {}

    抽象类由不断的分析得到，功能声明一样，但内容不一样，所以只抽取声明，不抽取功能主体。父类只定义基本的功能需求，没有具体内容。具体内容由子类定义，其实是在强迫子类定义功能的内容。

    抽象类中也可以有非抽象方法，子类使用这些方法无需复写。抽象类和普通类没有太大区别，描述事物依然如此，只是有些看不懂的内容（抽象方法），这些看不懂的内容，也是事物的功能，需要明确出现，但无法定义主体，通过抽象方法表示。

子类复写抽象方法，直接使用普通方法。凡是那些功能不确定的方法，都沿袭到子类去做，父类只提供功能声明即可。

抽象类中可以不定义抽象方法，作用仅是不让改类建立对象。使用较少。

 

    抽象类和一般类的比较

	抽象类	一般类
相同	描述事物的方法依旧，都有一般方法。
不同	出现了看不懂的内容，即抽象方法。 无法定义主体。	有实在内容。内部方法都可以 直接使用，无需复写。
对象	无法建立，不可以实例化，但可以 建立引用。	可以建立对象。

   

    模板方法设计模式

    在定义功能时，功能的一部分是确定的，但是有一部分是不确定的，确定的部分在使用不确定的部分。可以将不确定的部分暴露出去，由子类去完成，确定部分最好用final，使子类不能覆盖。不一定是抽象的，比如有默认的操作方式。

    提高了扩展性、复用性。模板已经确定，但是具体内容不确定，由子类完成。

 

.8 接口

    格式：interface() {}

    接口的出现将“多继承”通过另一种形式现实，即“多实现”。

    可以理解为一个特殊的抽象类，当类中的方法都是抽象的，该类可以通过接口的形式来表示。接口中的方法都是没有方法体的，便于以后的覆盖。

    class用于定义类，interface用于定义接口。都产生class文件。

    接口定义时的结构特点：

    1. 接口中常见定义：常量和抽象方法。

    2. 接口中的成员都有固定修饰符：

      成员常量：例如，public static final int NUM = 3;

      成员函数：例如，public abstract void show();

    接口中的成员都是public的。只要是接口内的成员，public static final abstract这些关键字自动添加，修饰符是固定的。最好写全。不能创建对象。

    类与接口之间是“实现”关系，implements。父类中有非抽象内容可以直接拿来用，子类只有将接口中的内容全部实现后才能实例化，否则是抽象类。接口是不可以创建对象的，因为有抽象方法。覆盖接口中的方法必须用public，因为接口中的方法都是共有的。抽象类的权限不确定。

    接口可以被类多实现。一个类可以同时现实多个接口。也是对多继承的不支持的补偿。依然需要覆盖每个接口的方法。即使多个接口有相同名称的方法也没有问题，因为没有方法体，不会产生矛盾，子类可以全部覆盖。

    子类在继承父类的同时，还是实现多个接口。

    类之间是继承关系；类和接口之间是实现关系；接口之间是继承关系；接口之间可以多继承，但是不能有重载函数。

 

    接口的特点

    1. 接口是对外暴露的规则。

    2. 接口是程序的功能扩展。体系以外的功能扩展。

    3. 接口可以用来多实现，降低了耦合性。

例如，主板上的插槽就是对外暴露的规则，符合规则的内存条、CPU等都可以插上使用，扩展了主板的功能，同时降低了CPU和主板的关系，即耦合性（紧密联系程度）只要符合就能一起工作，同一个CPU可以插在不同的主板上使用。接口类似这些插槽。模块化开发。

    接口与类之间是实现关系；类可以继承一个类的同时再实现多个接口。

    接口与接口之间是继承关系。

 

    使用思路：

    子类继承父类的全部功能；但是，有的子类需要某些功能，有的子类不需要某些功能，可以将这些功能作为接口，需要的用，不需要的不用，防止不需要的子类也带上这些功能，而且其他的子类也可以使用这些接口；如果所有的子类都需要这些功能，但是具体的内容不同，可以使用抽象类，子类自己进行覆盖，或者使用一般类，少部分的子类通过覆盖获得自己所需要的功能。

    不同体系之间，基本功能和扩展功能有不同，例如，学生和运动员。基本功能定义在类中，扩展功能定义在接口中。

     

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