继承的基本思想是基于某个父类的扩展,制定出一个新的子类,子类可以继承父类原有的属性和方法,也可以增加原来父类所不具备的属性和方法,或者直接重写父类中的某些方法。例如,平行四边形是特殊的四边形,可以说平行四边形类继承了四边形类,这时平行四边形类将所有四边形具有的属性和方法都保留下来,并基于四边形类扩展了一些新的平行四边形类特有的属性和方法。
下面演示一下继承性。创建一个新类Test,同时创建另一个新类Test2继承Test类,其中包括重写的父类成员方法(重写的概念将在下文中进行详细介绍)以及新增成员方法等。
创建Test类和Test2类,在Test类中编写成员方法doSomething()和doIt(),使Test2类继承Test类,重写父类的这两个方法和构造方法,并新增doSomethingnew()方法。其中Test2类的构造方法中使用super关键字调用父类的构造方法和成员方法等。
class Test { public Test() { // 构造方法 // SomeSentence } protected void doSomething() { // 成员方法 // SomeSentence } protected Test doIt() { // 方法返回值类型为Test类型 return new Test(); } } class Test2 extends Test { // 继承父类 public Test2() { // 构造方法 super(); // 调用父类构造方法 super.doSomething(); // 调用父类成员方法 } public void doSomethingnew() { // 新增方法 // SomeSentence } public void doSomething() { // 重写父类方法 // SomeNewSentence } protected Test2 doIt() { // 重写父类方法,方法返回值类型为Test2类型 return new Test2(); } }
其中Test2类继承Test类,可以说Test类为Test2的父类,Test2类为Test类的子类。在子类中可以连同初始化父类构造方法来完成子类初始化操作,既可以在子类的构造方法中使用super()语句调用父类的构造方法,也可以在子类中使用super关键字调用父类的成员方法等,但是子类没有权限调用父类中被修饰为private的方法,只可以调用父类中修饰为public或protected的成员方法,例如,子类构造方法中可以使用super关键字调用父类的doSomething()方法,因为doSomething()方法的权限修饰符为protected。同时在子类中也可以定义一些新方法,如子类中的doSomethingnew()方法。
继承并不只是扩展父类的功能,还可以重写父类的成员方法。重写就是在子类中将父类的成员方法的名称保留,重写成员方法的实现内容,更改成员方法的存储权限,或是修改成员方法的返回值类型。例如,子类中的doSomething()方法,除了重写方法的实现内容之外,还将方法的修饰权限修改为public。
在继承中还有一种特殊的重写方式,子类与父类的成员方法返回值、方法名称、参数类型及个数完全相同,唯一不同的是方法实现内容,这种特殊重写方式被称为重构。
在Java中一切都以对象的形式进行处理,在继承的机制中,创建一个子类对象,将包含一个父类子对象,这个对象与父类创建的对象是一样的。两者的区别在于后者来自外部,而前者来自子类对象的内部。当实例化子类对象时,父类对象也相应被实例化,换句话说,在实例化子类对象时,Java编译器会在子类的构造方法中自动调用父类的无参构造方法。
创建Subroutine类和两个父类,分别为Parent和SubParent。这3个类的继承关系是Subroutine类继承SubParent类,而SubParent类继承Parent类。分别在这3个类的构造方法中输出构造方法名称,然后创建Subroutine类的实例对象,继承机制将使该类的父类对象自动初始化。
class Parent { // 父类 Parent() { System.out.println("调用父类的parent()构造方法"); } } class SubParent extends Parent { // 继承Parent类 SubParent() { System.out.println("调用子类的SubParent()构造方法"); } } public class Subroutine extends SubParent { // 继承SubParent类 Subroutine() { System.out.println("调用子类的Subroutine()构造方法"); } public static void main(String[] args) { Subroutine s = new Subroutine(); // 实例化子类对象 } }
在子类Subroutine的主方法中只调用子类的构造方法实例化子类对象,并且在子类构造方法中没有调用父类构造方法的任何语句,但是在实例化子类对象时它相应调用了父类的构造方法。在结果中可以看到调用构造方法的顺序,首先是顶级父类,然后是上一级父类,最后是子类。也就是说实例化子类对象时首先要实例化父类对象,然后再实例化子类对象,所以在子类构造方法访问父类的构造方法之前,父类已经完成实例化操作。
在实例化子类对象时,父类无参构造方法将被自动调用,但有参构造方法并不能被自动调用,只能依赖于super关键字显式地调用父类的构造方法。