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【JavaSE】继承基本使用

2021-11-29 74
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简介： 【JavaSE】继承基本使用

1. 为什么需要继承

  • 一个小问题,还是看个程序[com.xdr630.extend_包: Extends01.java],提出代码复用的问题。
  • 编写了两个类，一个是Pupil类(小学生)，一个是Graduate(大学毕业生).
package com.xdr630.extends_;

public class Pupil {
    public String name;
    public int age;
    private double score;

    public void setScore(double score) {
        this.score = score;
    }
    public void testing(){
        System.out.println("小学生 " + name + " 正在考小学数学..");
    }
    public void showInfo(){
        System.out.println("学生名 " + name + " 年龄" + age + " 成绩" + score);
    }
}
package com.xdr630.extends_;

public class Graduate {
    public String name;
    public int age;
    private double score;

    public void setScore(double score) {
        this.score = score;
    }
    public void testing(){
        System.out.println("大学生 " + name + " 正在考大学数学..");
    }
    public void showInfo(){
        System.out.println("学生名 " + name + " 年龄" + age + " 成绩" + score);
    }
}

package com.xdr630.extends_;

public class Extends01 {
    public static void main(String[] args) {
        Pupil pupil = new Pupil();
        pupil.name = "小明";
        pupil.age = 10;
        pupil.setScore(60);
        pupil.showInfo();

        System.out.println("=====================");

        Graduate graduate = new Graduate();
        graduate.name = "大明";
        graduate.age = 23;
        graduate.setScore(100);
        graduate.showInfo();

    }
}

在这里插入图片描述

  • 问题:两个类的属性和方法有很多是相同的，怎么办?

=>继承(代码复用性~)

2. 继承基本介绍和示意图

  • 继承可以解决代码复用,让我们的编程更加靠近人类思维.当多个类存在相同的属性(变量)和方法时,可以从这些类中抽象出父类,在父类中定义这些相同的属性和方法，所有的子类不需要重新定义这些属性和方法，只需要通过 extends 来声明继承父类即可。
  • 继承的示意图

在这里插入图片描述

3. 继承的基本语法

在这里插入图片描述

4. 快速入门案例

  • 对 Extends01.java 改进，使用继承的方法,请注意体会使用继承的好处
package com.xdr630.extends_.improve_;

// 父类，是 Pupil 和 Graduate 的父类
public class Student {
    //共有属性
    public String name;
    public int age;
    private double score;

    //共有方法
    public void setScore(double score) {
        this.score = score;
    }

}
package com.xdr630.extends_.improve_;

public class Pupil extends Student{
    public void testing(){
        System.out.println("小学生 " + name + " 正在考小学数学..");
    }
}
package com.xdr630.extends_.improve_;

public class Graduate extends Student{
    public void testing(){
        System.out.println("大学生 " + name + " 正在考大学数学..");
    }
}

package com.xdr630.extends_.improve_;

import com.xdr630.extends_.Graduate;
import com.xdr630.extends_.Pupil;

public class Extends01 {
    public static void main(String[] args) {
        com.xdr630.extends_.Pupil pupil = new Pupil();
        pupil.name = "小明";
        pupil.age = 10;
        pupil.setScore(60);
        pupil.showInfo();

        System.out.println("=====================");

        com.xdr630.extends_.Graduate graduate = new Graduate();
        graduate.name = "大明";
        graduate.age = 23;
        graduate.setScore(100);
        graduate.showInfo();
    }
}

在这里插入图片描述

5. 继承给编程带来的便利

1) 代码的复用性提高了
2) 代码的扩展性和维护性提高了

6. 继承的深入讨论/细节问题

1) 子类继承了所有的属性和方法，非私有的属性和方法可以在子类直接访问, 但是私有属性和方法不能在子类直接访问，要通过父类提供公共的方法去访问。

  • Base 父类
package com.xdr630.extends_;

public class Base { //父类
    //4个属性
    public int n1 = 100;
    protected int n2 = 200;
    int n3 = 300;
    private int n4 = 400;

    //父类提供一个public方法，返回了n4
    public int getN4() {
        return n4;
    }

    public Base(){
        System.out.println("Base()....");
    }
    public void test100() {
        System.out.println("test100");
    }

    protected void test200() {
        System.out.println("test200");
    }

    void test300() {
        System.out.println("test300");
    }

    private void test400() {
        System.out.println("test400");
    }

    public void callTest400(){
        test400();
    }
}
  • Sub 子类
package com.xdr630.extends_;

//输入ctrl + H 可以看到类的继承关系
public class Sub extends Base { //子类

    public Sub() {//无参构造器
        System.out.println("子类Sub()构造器被调用....");
    }


    public void sayOk() {//子类方法
        //非私有的属性和方法可以在子类直接访问
        //但是私有属性和方法不能在子类直接访问，要通过父类提供公共的方法去访问
        System.out.println(n1 + " " + n2 + " " + n3);
        test100();
        test200();
        test300();
        //通过父类提供公共的方法去访问
        System.out.println("n4=" + getN4());
        //通过父类提供公共的方法去访问
        callTest400();
    }

}
  • ExtendsDetail 测试类
package com.xdr630.extends_;

public class ExtendsDetail {
    public static void main(String[] args) {
        Sub sub = new Sub();
        sub.sayOk();
    }
}

在这里插入图片描述

2) 子类必须调用父类的构造器， 完成父类的初始化

public class Base { //父类

    public Base(){
        System.out.println("父类Base()构造器被调用....");
    }

}
public class Sub extends Base { //子类

    public Sub() {//无参构造器
        //默认调用父类的无参构造方法
        //super();
        System.out.println("子类Sub()构造器被调用....");
    }

}
public class ExtendsDetail {
    public static void main(String[] args) {
        Sub sub = new Sub();
    }
}

在这里插入图片描述

3) 当创建子类对象时，不管使用子类的哪个构造器，默认情况下总会去调用父类的无参构造器，如果父类没有提供无参构造器，则必须在子类的构造器中用 super 去指定使用父类的哪个构造器完成对父类的初始化工作，否则，编译不会通过。

  • 当创建子类对象时，不管使用子类的哪个构造器，默认情况下总会去调用父类的无参构造器
public class Base { //父类

    public Base(){
        System.out.println("父类Base()构造器被调用....");
    }

}
public class Sub extends Base { //子类

    public Sub() {
        System.out.println("子类Sub()构造器被调用....");
    }
    
    public Sub(String name){
        System.out.println("子类Sub(String name)构造器被调用....");
    }
    
}
public class ExtendsDetail {
    public static void main(String[] args) {
        Sub sub = new Sub();
        System.out.println("===第二个对象===");
        Sub sub2 = new Sub("jack");
    }
}

在这里插入图片描述

  • 如果父类没有提供无参构造器，则必须在子类的构造器中用 super 去指定使用父类的哪个构造器完成对父类的初始化工作，否则，编译不会通过。
public class Base { //父类
 
    public Base(String name,int age){//有参构造器
        System.out.println("父类Base(String name,int age)构造器被调用....");
    }

}
public class Sub extends Base { //子类

    public Sub(String name){
        super("tom",30);
        System.out.println("子类Sub(String name)构造器被调用....");
    }
    
}
public class ExtendsDetail {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("===第一个对象===");
        Sub sub = new Sub();
        System.out.println("===第二个对象===");
        Sub sub2 = new Sub("jack");
    }
}

在这里插入图片描述

4) 如果希望指定去调用父类的某个构造器，则显式的调用一下 : super(参数列表)

public class Base { //父类
 
    public Base(String name,int age){//有参构造器
        System.out.println("父类Base(String name,int age)构造器被调用....");
    }

}
public class Sub extends Base { //子类

    public Sub(String name){
        super("tom",30);
        System.out.println("子类Sub(String name)构造器被调用....");
    }
    
}
public class ExtendsDetail {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("===第三个对象===");
        Sub sub3 = new Sub("mike");
    }
}

在这里插入图片描述

5) super 在使用时，必须放在构造器第一行(super 只能在构造器中使用)

6) super() 和 this() 都只能放在构造器第一行，因此这两个方法不能共存在一个构造器
7) java 所有类都是 Object 类的子类, Object 是所有类的基类.
在这里插入图片描述

8) 父类构造器的调用不限于直接父类，将一直往上追溯直到 Object 类(顶级父类)
9) 子类最多只能继承一个父类(指直接继承)，即 java 中是单继承机制。
思考：如何让 A 类继承 B 类和 C 类？ 【A 继承 B， B 继承 C】
10) 不能滥用继承，子类和父类之间必须满足 is-a 的逻辑关系

7. 继承的本质分析(重要)

  • 看一个案例来分析当子类继承父类，创建子类对象时，内存中到底发生了什么? 提示:当子类对象创建好后，建立查找的关系。
public class ExtendsTheory {
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();//内存的布局
        //-> 这时请大家注意，要按照查找关系来返回信息
        //(1) 首先看子类是否有该属性
        //(2) 如果子类有这个属性，并且可以访问，则返回信息
        //(3) 如果子类没有这个属性，就看父类有没有这个属性(如果父类有该属性，并且可以访问，就返回信息..)
        //(4) 如果父类没有就按照(3)的规则，继续找上级父类，直到Object...
        System.out.println(son.name);//返回就是大头儿子
        System.out.println(son.getAge());//返回的就是39
        System.out.println(son.hobby);//返回的就是旅游
    }
}

class GrandPa { //爷类
    String name = "大头爷爷";
    String hobby = "旅游";
}

class Father extends GrandPa {//父类
    String name = "大头爸爸";
    private int age = 39;

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

class Son extends Father { //子类
    String name = "大头儿子";
}

在这里插入图片描述

  • 子类创建的内存布局

在这里插入图片描述

8. 练习

1) 案例 1 ExtendsExercise01.java

public class ExtendsExercise01 {
    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();//a , b name, b
    }
}

class A {
    A() {
        System.out.println("a");
    }

    A(String name) {
        System.out.println("a name");
    }
}

class B extends A {
    B() {
        this("abc");
        System.out.println("b");
    }

    B(String name) {
        //默认有 super();
        System.out.println("b name");
    }
}
  • main中：B b = new B(); 会输出什么?

在这里插入图片描述

2) 案例 2 ExtendsExercise02.java

public class ExtendsExercise02 {
    public static void main(String[] args) {
        C c = new C();
    }
}

class A {//A类

    public A() {
        System.out.println("我是A类");
    }
}

class B extends A { //B类,继承A类        
    public B() {
        System.out.println("我是B类的无参构造");
    }

    public B(String name) {
        System.out.println(name + "我是B类的有参构造");
    }
}

class C extends B {   //C类，继承 B类
    public C() {
        this("hello");
        System.out.println("我是c类的无参构造");
    }

    public C(String name) {
        super("hahah");
        System.out.println("我是c类的有参构造");
    }
}
  • main方法中： C c = new C(); 输出么内容?

在这里插入图片描述

  1. 案例 3 ExtendsExercise03.java
  • 编写 Computer 类，包含 CPU、内存、硬盘等属性，getDetails 方法用于返回 Computer 的详细信息
  • 编写 PC 子类，继承 Computer 类，添加特有属性【品牌 brand】
  • 编写 NotePad 子类，继承 Computer 类，添加特有属性【color】
  • 编写 Test 类，在 main 方法中创建 PC 和 NotePad 对象，分别给对象中特有的属性赋值，以及从 Computer 类继承的属性赋值，并使用方法并打印输出信息
public class Computer {
    private String cpu;
    private int memory;
    private int disk;
    public Computer(String cpu, int memory, int disk) {
        this.cpu = cpu;
        this.memory = memory;
        this.disk = disk;
    }
    //返回Computer信息
    public String getDetails() {
        return "cpu=" + cpu + " memory=" + memory + " disk=" + disk;
    }

    public String getCpu() {
        return cpu;
    }

    public void setCpu(String cpu) {
        this.cpu = cpu;
    }

    public int getMemory() {
        return memory;
    }

    public void setMemory(int memory) {
        this.memory = memory;
    }

    public int getDisk() {
        return disk;
    }

    public void setDisk(int disk) {
        this.disk = disk;
    }
}

public class PC extends Computer{

    private String brand;

    public PC(String cpu, int memory, int disk, String brand) {
        super(cpu, memory, disk);
        this.brand = brand;
    }
    public String getBrand() {
        return brand;
    }
    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }
    public void printInfo() {
        System.out.println("PC信息=");

        System.out.println(getDetails() + " brand=" + brand);
    }

}

public class ExtendsExercise03 {
    public static void main(String[] args) {
        PC pc = new PC("intel", 16, 500, "IBM");
        pc.printInfo();
    }
}

在这里插入图片描述

文章标签：
Java
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