继承概念
继承(inheritance)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。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:共性的抽取,实现代码复用。
例如:狗和猫都是动物,那么我们就可以将共性的内容进行抽取,然后采用继承的思想来达到共用。
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即可。
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,具体如下:
修饰符 class 子类 extends 父类 { // ... }
所以对上面图中场景使用继承方式重新设计:
先创建Animal.java文件
public class Animal{ String name; int age; float weight; public void eat(){ System.out.println(name + "正在吃饭"); } public void sleep(){ System.out.println(name + "正在睡觉"); } }
然后创建Dog.java文件
public class Dog extends Animal{ void bark(){ System.out.println(name + "在汪汪叫~~~"); } }
继续创建Cat.Java文件
public class Cat extends Animal{ void mew(){ System.out.println(name + "在喵喵叫~~~"); } }
最后创建用于测试的 TestExtend.java文件
public class TestExtend { public static void main(String[] args) { Dog dog = new Dog(); System.out.println(dog.name); System.out.println(dog.age); dog.eat(); dog.sleep(); dog. Bark(); } }
Dog类中并没有定义任何成员变量,name和age属性肯定是从父类Animal中继承下来的,Dog访问的eat()和sleep()方法也是从Animal中继承下来的。
注意:
1.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。
2.子类继承父类之后,必须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。
父类成员的访问
子类和父类没有同名成员变量
public class Base { int a; int b; } public class Derived extends Base{ int c; public void method(){ a = 10; // 访问从父类中继承下来的a b = 20; // 访问从父类中继承下来的b c = 30; // 访问子类自己的c } }
子类和父类有同名成员变量
public class Base { int a; int b; int c; } public class Derived extends Base{ int a; // 与父类中成员a同名,且类型相同 char b; // 与父类中成员b同名,但类型不同 public void method(){ a = 100; b = 101; c = 102; d = 103;// 编译失败,因为父类和子类都没有定义成员变量b } } // 访问父类继承的a,还是子类自己的a?答案是自己的 // 访问父类继承的b,还是子类自己的b? 答案是自己的 // 子类没有c,访问的肯定是从父类继承下来的c
在子类方法中 或者 通过子类对象访问成员时:
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没有,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。
成员方法名字不同
// Base.java public class Base { public void methodA(){ System.out.println("Base中的methodA()"); } } // Derived.java public class Derived extends Base{ public void methodB(){ System.out.println("Derived中的methodB()方法"); } public void methodC(){ methodB(); // 访问子类自己的methodB() methodA(); // 访问父类继承的methodA() method(); // 编译失败,在整个继承体系中没有发现方法methodD() } }
总结: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。
成员方法名字相同
// Base.java public class Base { public void methodA(){ System.out.println("Base中的methodA()"); } public void methodB(){ System.out.println("Base中的methodB()"); } } // Derived.java public class Derived extends Base{ public void methodA(int a) { System.out.println("Derived中的method(int)方法"); } public void methodB(){ System.out.println("Derived中的methodB()方法"); } public void methodC(){ methodA(); // 没有传参,访问父类中的methodA() methodA(20); // 传递int参数,访问子类中的methodA(int) methodB(); // 直接访问,则永远访问到的都是子类中的methodB(),父类的无法访问到 } }
注意:
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。通过子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。
super关键字
该关键字主要作用是在子类方法中访问父类的成员。
// Base.java public class Base { int a; int b; public void methodA(){ System.out.println("Base中的methodA()"); } public void methodB(){ System.out.println("Base中的methodB()"); } } // Derived.java public class Derived extends Base{ int a; char b; public void methodA(int a) { System.out.println("Derived中的method()方法"); } public void methodB(){ System.out.println("Derived中的methodB()方法"); } public void methodC(){ // 对于同名的成员变量,直接访问时,访问的都是子类的 a = 100; // 等价于: this.a = 100; b = 101; // 等价于: this.b = 101; super.a = 200; super.b = 201; // 父类和子类中构成重载的方法,直接可以通过参数列表区分清访问父类还是子类方法 methodA(); // 没有传参,访问父类中的methodA() methodA(20); // 传递int参数,访问子类中的methodA(int) // 如果在子类中要访问重写的父类方法,则需要借助super关键字 methodB(); // 直接访问,则永远访问到的都是子类中的methodA(),父类的无法访问到 super.methodB(); // 访问父类的methodB() } }
注意:
1.只能在非静态方法中使用super。
2.在子类方法中,访问父类的成员变量和方法。
子类构造方法
父子父子,先有父再有子,即: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。
// Base.java public class Base { public Base(){ System.out.println("Base()"); } } // Derived.java public class Derived extends Base{ public Derived(){ // super(); // 注意子类构造方法中默认会调用父类的无参构造方 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()"); } } // Test.java public class Test { public static void main(String[] args) { Derived d = new Derived(); } } /* * 运行的结果为: * Base() * Derived() */
在子类构造方法中,并没有写任何关于父类构造的代码,但是在构造子类对象时,先执行父类的构造方法,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,父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 ,先要调用父类的构造方法,将从父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。
注意:
1.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,即调用父类构造方法。
2.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。
3.在子类构造方法中,super(…)调用父类构造时,必须是子类构造中第一条语句。
4.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。
super和this
super和this都可以在成员方法中用来访问:成员变量和调用其他的成员函数,都可以作为构造方法的第一条语句,那他们之间有什么区别呢?
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:
- 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。
继承方式
在Java中只支持以下几种继承方式: