Java之继承

简介: Java之继承

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继承

为什么使用继承

Java中使用类对现实世界中实体来进行描述,类经过实例化之后的产物对象,则可以用来表示现实中的实体,但是现实世界错综复杂,事物之间可能会存在一些关联,那在设计程序是就需要考虑。

比如:猫和狗我们分别用一个类来表示

狗类

// Dog.java
public class Dog{
    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");
   }
    void Bark(){
    System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
   }
}

猫类

// Cat.Java
public class Cat{
    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");
   }
    void mew(){
        System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
   }
}

他们类中会有很多相同的属性,就造成了代码冗杂,

面向对象思想中提出了继承的概念,专门用来进行共性抽取,实现代码复用。

继承是什么

共性的抽取,实现代码复用

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 {
   // ...  
}
// Animal.java
public class Animal{
    String name;
    int age;
    public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃饭");
   }
    public void sleep(){
        System.out.println(name + "正在睡觉");
   }
}
// Dog.java
public class Dog extends Animal{    
    void bark(){
        System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
   }
}
// Cat.Java
public class Cat extends Animal{   
    void mew(){
        System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
   }
}
// TestExtend.java
public class TestExtend {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        // 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
        System.out.println(dog.name);
        System.out.println(dog.age);
        // dog访问的eat()和sleep()方法也是从Animal中继承下来的
        dog.eat();
        dog.sleep();
        dog.bark();
   }
}

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

访问父类成员

访问父类成员变量

 1.成员变量名字不同

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
   }
}

 2.成员变量名字相同

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;        // 访问父类继承的a,还是子类自己新增的a?
        b = 101;        // 访问父类继承的b,还是子类自己新增的b?
        c = 102;        // 子类没有c,访问的肯定是从父类继承下来的c
        // d = 103;     // 编译失败,因为父类和子类都没有定义成员变量b
   }
}

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。

访问父类成员方法

  1. 1.成员方法名字不同
public class Base {
     public void methodA(){
         System.out.println("Base中的methodA()");
     }
}
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()
        // methodD();     // 编译失败,在整个继承体系中没有发现方法methodD()
   }
}

2.成员方法名字相同

public class Base {
     public void methodA(){
         System.out.println("Base中的methodA()");
     }
     public void methodB(){
         System.out.println("Base中的methodB()");
     }
}
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(),基类的无法访问到
   }
}
  • 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;
  • 问题:如果子类中存在与父类中相同的成员时,那如何在子类中访问父类相同名称的成员呢?

super关键字

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,该如何操作?直接访问是无法做到的,Java提供了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。

public class Base {
     public void methodA(){
         System.out.println("Base中的methodA()");
     }
     public void methodB(){
         System.out.println("Base中的methodB()");
     }
}
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(),基类的无法访问到
   }
}
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()");
 }
}
public class Derived extends Base{
    int a;    // 与父类中成员变量同名且类型相同
    char b;   // 与父类中成员变量同名但类型不同
    // 与父类中methodA()构成重载
    public void methodA(int a) {
        System.out.println("Derived中的method()方法");
   }
    // 与基类中methodB()构成重写(即原型一致,重写后序详细介绍)
    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;
        // 注意:this是当前对象的引用
        // 访问父类的成员变量时,需要借助super关键字
        // super是获取到子类对象中从基类继承下来的部分
        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基类方法,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(),基类的无法访问到
        super.methodB(); // 访问基类的methodB()
   }
}

在子类方法中,如果想要明确访问父类中成员时,借助super关键字即可。

子类构造方法

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:
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 。父子父子肯定是先有父再有子,所以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 。

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,即调用基类构造方法

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,必须是子类构造函数中第一条语句。

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

异同

相同点】

  1. 1.都是Java中的关键字
  2. 2.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
  3. 3.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

2.在非静态成员方法中,(非静态方法参数列表有this)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

3.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

4.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

分别的使用方法

继承的方式


时刻牢记, 我们写的类是现实事物的抽象. 而我们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, 我们并不希望类之间的继承层次太复杂. 一般我们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

final关键字

final是Java中的一个关键字,用于修饰类、方法和变量,具体作用如下:

  1. 1.final修饰的类无法被继承;
  2. 2.final修饰的方法无法被子类重写;
  3. 3.final修饰的变量为常量,值不可改变;
  4. 4.final修饰的引用变量,其引用地址不可改变,但是其所引用的对象的状态可以改变。

使用final关键字可以增强代码的安全性和可读性,避免一些不必要的错误操作。




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