为什么需要继承
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:狗和猫,它们都是一个动物
如果我们需要用java语言来描述它们,我们会写出以下代码
比如狗类
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
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~~~"); } }
通过观察上述代码会发现,猫和狗的类中存在大量重复,如下所示
那能否将这些共性抽取呢?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。
继承的概念
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。
从继承概念中可以看出继承最大的作用就是:实现代码复用,还有就是来实现多态(后序讲)
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 { // ... }
然后我们对上述代码进行改造以下,带大家感受一下继承
首先把狗类与猫类所拥有的共同元素书写成一个Animal类
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"); } }
接下来我们用继承来实现一下我们的Dog类
public class Dog extends Animal{ void bark(){ System.out.println(name + "汪汪汪~~~"); } }
Cat类同理
public class Cat extends Animal{ void mew(){ System.out.println(name + "喵喵喵~~~"); } }
实例化对象如下
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(); } }
注意事项
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,那在子类中能否直接访问父类中继承下来的成员呢?
子类中访问父类的成员变量
子类和父类不存在同名成员变量
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 } }
子类和父类成员变量同名
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; // 访问子类自己新增的a b = 101; // 访问子类自己新增的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 } }
访问原则
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
子类中访问父类的成员方法
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() } }
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
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 } }
总结:
1、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。
2、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;
那么问题来了,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?请看下文
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
例如我这儿有一个Base类
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()"); } }
我们将它作为父类,我们现在有一个子类Derived类
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() } } public class Base { public Base() { System.out.println("Base()"); } }
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
注意事项
1. 只能在非静态方法中使用
2. 在子类方法中,访问父类的成员变量和方法