继承的巧妙-阿里云开发者社区

1.继承

Java中的继承和现实生活中的继承遗产……这种有那么一点相似，但又大不相同，往下看让你真正了解继承的含义和作用。

1.1继承的概念

在面向对象思想中提出了继承的概念，其目的是专门用来进行共性抽取，从而实现代码的复用，省去许多的重复。

继承的机制：

是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段，它允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展，增加新功能，这样产生新的类，称派生类（子类）。继承呈现了面向对象程序设计的层次结构，体现了由简单到复杂的认知过程。继承主要解决的问题是：共性抽取，代码复用。

1.2继承的语法

在Java中如果要表示类之间的继承关系，需要借助extends关键字

修饰符 class 子类 extends 父类 {

// ...

}

下面用两段代码让大家更好的了解继承的作用

//这是两个类的实现，其中有大量的重复性代码，非常的冗余
class Dog{
    String name;
    int age;
    public Dog(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(name+"在吃狗粮");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(name+"在睡觉");
    }
    public void bark(){
        System.out.println("汪汪叫");
    }
}
class Cat{
    String name;
    int age;
    public Cat(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(name+"在吃猫粮");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(name+"在睡觉");
    }
    public void bark(){
        System.out.println("喵喵叫");
    }
}
public class Exercise {
    public static void main(String[] args) {
       Dog dog = new Dog("小七",7);
       Cat cat = new Cat("咪咪",3);
       dog.eat();
       dog.sleep();
       dog.bark();
       cat.eat();
       cat.sleep();
       cat.bark();
    }
}

//对共性进行抽取，后续只需要继承便可使用父类中的代码
class Animal{
    String name;
    int age;
    public Animal(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(name+"在睡觉");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(name+"在吃饭");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name,int age){
        super(name,age);
    }
    public void bark(){
        System.out.println("汪汪叫");
    }
}
class Cat extends Animal{
    public Cat(String name,int age){
        super(name,age);
    }
    public void bark(){
        System.out.println("喵喵叫");
    }
}
public class Exercise2 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("小七",7);
        Cat cat = new Cat("秘密",3);
        dog.eat();
        dog.sleep();
        dog.bark();
        cat.eat();
        cat.sleep();
        cat.bark();
    }
}

继承发生后：

子类会将父类中的成员变量或者成员方法继承到子类中了
子类继承父类之后，要新添加自己特有的成员，体现出与基类的不同，否则就没有必要继承了

上述图示中，Dog和Cat都继承了Animal类，其中：Animal类称为父类/基类或超类，Dog和Cat可以称为Animal的子类/派生类，继承之后，子类可以复用父类中成员，子类在实现时只需关心自己新增加的成员。

继承最大的作用就是：实现代码复用，还有就是来实现多态。

1.3父类的访问

在继承体系中，子类将父类中的方法和字段继承下来了，现在我们要探讨的是能否在子类中直接访问父类的成员。

1.3.1父类成员变量访问

class Bass{
    int a;
    int c;
}
class Clss extends Bass{
    int a;
    int b;
    public void cs(){
        a = 10;//访问子类自己
        b = 20;//访问子类自己
        c = 30;//访问父类
        d = 40;//编译报错
    }
}

如果访问的成员变量子类中有，优先访问自己的成员变量。
如果访问的成员变量子类中无，则访问父类继承下来的，如果父类也没有定义，则编译报错。
如果访问的成员变量与父类中成员变量同名，则优先访问自己的

成员变量访问遵循就近原则，自己有优先自己的，如果没有则向父类中找

1.3.2父类成员方法访问

class Bass{
    public void add(){
        System.out.println("加法");
    }
    public void man(){
        System.out.println("硬汉");
    }
}
class Clss extends Bass{
    public void max(){
        System.out.println("最大值");
    }
    public void add(){
        System.out.println("clss");
    }
    public void cs2(){
        add();//访问子类自己
        man();//访问父类
        max();//访问子类自己
        mid();//编译报错
    }
}

成员方法没有同名时，在子类方法中或者通过子类对象访问方法时，则优先访问自己的，自己没有时再到父类中找，如果父类中也没有则报错。

通过子类对象访问父类与子类中不同名方法时，优先在子类中找，找到则访问，否则在父类中找，找到则访问，否则编译报错。

通过派生类对象访问父类与子类同名方法时，如果父类和子类同名方法的参数列表不同(重载)，根据调用方法适传递的参数选择合适的方法访问，如果没有则报错。

1.4super关键字

继承中有些情况下由于设计不好，或者因场景需要，子类和父类中可能会存在相同名称的成员，如果要在子类方法中访问父类同名成员时，由于子类是无法直接访问的，就需要用到Java提供的super关键字，该关键字主要作用：在子类方法中访问父类的成员。

class Bass{
    int a;
    int c;
    public void hod1(){
        System.out.println("bass");
    }
    public void hod2(){
        System.out.println("hello");
    }
}
class Clss extends Bass{
    int a;
    int b;
    public void hod1(int a){
        System.out.println("clss");
    }
    public void met(){
        System.out.println("sql");
    }
    public void cs(){
        super.a = 55;//访问父类成员变量
        super.hod1();//访问父类成员方法
        a = 66;//访问子类成员变量
        //hod1是构成重载的，可以直接根据参数列表来确认是父类还是子类
        hod1(10);//访问子类成员方法
        met();//访问子类方法
    }
}

只能在非静态方法中使用。
子类方法中，访问父类的成员变量和方法。

1.5子类的构造方法

子类对象构造时，需要先调用父类构造方法，然后执行子类的构造方法，所谓父子，先有父后有子。

public class Base {
    public Base(){
        System.out.println("Base()");
    }
}
public class Derived extends Base{
    public Derived(){
// super(); // 注意子类构造方法中默认会调用基类的无参构造方法：super(),
// 用户没有写时,编译器会自动添加，而且super()必须是子类构造方法中第一条语句，
// 并且只能出现一次
        System.out.println("Derived()");
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Derived d = new Derived();
    }
}
//结果打印，是先调用父类
Base()
Derived()

在子类构造方法中，并没有写任何关于基类构造的代码，但是在构造子类对象时，先执行基类的构造方法，然后执行子类的构造方法，因为：子类对象中成员是有两部分组成的，基类继承下来的以及子类新增加的部分。在构造子类对象时候，先要调用基类的构造方法，将从基类继承下来的成员构造完整，然后再调用子类自己的构造方法，将子类自己新增加的成员初始化完整。

若父类显式定义无参或者默认的构造方法，在子类构造方法第一行默认有隐含的super()调用，即调用基类构造方法。
如果父类构造方法是带有参数的，此时需要用户为子类显式定义构造方法，并在子类构造方法中选择合适的父类构造方法调用，否则编译失败。
在子类构造方法中，super(...)调用父类构造时，必须是子类构造函数中第一条语句。
super(...)只能在子类构造方法中出现一次，并且不能和this同时出现。

1.6super与this的区别

【相同点】

都是Java中的关键字
只能在类的非静态方法中使用，用来访问非静态成员方法和字段
在构造方法中调用时，必须是构造方法中的第一条语句，并且不能同时存在

【不同点】

1. this是当前对象的引用，当前对象即调用实例方法的对象，super相当于是子类对象中从父类继承下来部分成员的引用
在非静态成员方法中，this用来访问本类的方法和属性，super用来访问父类继承下来的方法和属性
在构造方法中：this(...)用于调用本类构造方法，super(...)用于调用父类构造方法，两种调用不能同时在构造方法中出现
构造方法中一定会存在super(...)的调用，用户没有写编译器也会增加，但是this(...)用户不写则没有

1.7继承关系的代码块

在没有继承关系的时候：

静态代码块先执行，并且只执行一次，在类加载阶段执行
当有对象创建时，才会执行实例代码块，实例代码块执行完成后，最后构造方法执行

有继承关系时：

父类静态代码块优先于子类静态代码块执行，且是最早执行
父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行
子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行
第二次实例化子类对象时，父类和子类的静态代码块都将不会再执行

1.8protected关键字

在类和对象这篇博客中，由于当时并没有讲解这个成员访问修饰符的具体作用，因为protected与继承相关，放到此篇幅当中。

// extend01包中
public class B {
    private int a;
    protected int b;
    public int c;
    int d;
} // extend01包中
// 同一个包中的子类
public class D extends B{
    public void method(){
// super.a = 10; // 编译报错，父类private成员在相同包子类中不可见
        super.b = 20; // 父类中protected成员在相同包子类中可以直接访问
        super.c = 30; // 父类中public成员在相同包子类中可以直接访问
        super.d = 40; // 父类中默认访问权限修饰的成员在相同包子类中可以直接访问
    }
} // extend02包中
// 不同包中的子类
public class C extends B {
    public void method(){
// super.a = 10; // 编译报错，父类中private成员在不同包子类中不可见
        super.b = 20; // 父类中protected修饰的成员在不同包子类中可以直接访问
        super.c = 30; // 父类中public修饰的成员在不同包子类中可以直接访问
//super.d = 40; // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包子类中不能直接访问
    }
} // extend02包中
// 不同包中的类
public class TestC {
    public static void main(String[] args) {
        C c = new C();
        c.method();
// System.out.println(c.a); // 编译报错，父类中private成员在不同包其他类中不可见
// System.out.println(c.b); // 父类中protected成员在不同包其他类中不能直接访问
        System.out.println(c.c); // 父类中public成员在不同包其他类中可以直接访问
// System.out.println(c.d); // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包其他类中不能直接访问
    }
}

父类中private成员变量虽然在子类中不能直接访问，但是也继承到子类中了。

一般来说希望类要尽量做到 "封装", 即隐藏内部实现细节, 只暴露出必要的信息给类的调用者，因此我们在使用的时候应该尽可能的使用比较严格的访问权限，例如如果一个方法能用 private, 就尽量不要用 public。

简单粗暴的做法: 将所有的字段设为 private, 将所有的方法设为 public。但是这种方式属于是

对访问权限的滥用。写代码的时候还是要认真思考, 该类提供的字段方法到底给 "谁" 使用(是类内部自己用, 还是类的调用者使用, 还是子类使用）

1.9继承方式

Java中不支持多继承

我们写的类是现实事物的抽象，一般来说真正在公司中所遇到的项目往往业务比较复杂, 可能会涉及到一系列复杂的概念，都需要我们使用代码来表示, 所以我们真实项目中所写的类也会有很多，类之间的关系也会更加复杂，但是即使如此, 并不希望类之间的继承层次太复杂. 一般不希望出现超过三层的继承关系，如果继承层次太多，就需要考虑对代码进行重构了，如果想从语法上进行限制继承, 就可以使用 final 关键字。

1.10final关键字

final关键可以用来修饰变量、成员方法以及类：

修饰变量或字段，表示常量(即不能修改)
修饰类：表示此类不能被继承
修饰方法：表示该方法不能被重写

1.11继承与组合

和继承类似, 组合也是一种表达类之间关系的方式, 也是能够达到代码重用的效果。组合并没有涉及到特殊的语法(诸如 extends 这样的关键字)，仅仅是将一个类的实例作为另外一个类的字段。

继承表示对象之间是is-a的关系，比如：狗是动物，猫是动物

组合表示对象之间是has-a的关系，比如：汽车，汽车和其轮胎、发动机、方向盘、车载系统等的关系就应该是组合，因为汽车是有这些部件组成的

组合是一种将多个类组合成一个更大的类的方式。在组合关系中，一个类（容器类）包含另一个类（成员类）的实例作为它的成员变量。通过组合，容器类可以使用成员类的属性和方法，并且可以对成员类进行更多的封装和控制。组合使用成员变量来实现。

class Engine {
    void start() {
        System.out.println("Engine is starting");
    }
}
class Car {
    private Engine engine;
    Car() {
        engine = new Engine();
    }
    void start() {
        engine.start();
        System.out.println("Car is starting");
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        car.start(); // 输出：Engine is starting，Car is starting
    }
}

以上就是本期的全部内容啦，希望看完后能够对你有所帮助。希望小伙伴们可以点赞收藏加关注，学习知识不迷路，hhh~，下期再见啦。

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