【JAVA】继承

paper jie2023-08-07 8:18

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本文作者：大家好，我是paper jie，感谢你阅读本文，欢迎一建三连哦。

本文录入于《JAVASE语法系列》专栏，本专栏是针对于大学生，编程小白精心打造的。笔者用重金(时间和精力)打造，将javaSE基础知识一网打尽，希望可以帮到读者们哦。

其他专栏：《算法详解》《C语言》等

内容分享：本期将会对JAVA中的继承用大量的篇幅来讲解

目录

继承

什么是继承

继承的语法

父类成员访问

子类中访问父类的成员变量

子类中访问父类的成员方法

super关键字

子类构造方法

super和this关键字

再谈初始化

protected关键字

继承方式

继承

什么是继承

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

举个栗子：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

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

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

java 复制代码 
修饰符 class 子类 extends 父类 {
// ...
}

使用继承方式来设计代码：

java 复制代码 
class Animol {
    String name;
    int age;
    public void sleep() {
        System.out.println("睡觉");
    }

    public void eat() {
        System.out.println("吃饭");
    }

}

class Dog extends Animol {
    public void goujiao() {
        System.out.println("狗叫");
    }

}

class Cat extends Animol {
    public void miaomiao() {
        System.out.println("喵喵");
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        System.out.println(dog.name);
        Cat cat = new Cat();
        System.out.println(cat.name);
    }

}

注意：

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，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

子类中访问父类的成员变量

子类和父类不存在同名的成员变量

java 复制代码 
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

java 复制代码 
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; // 访问父类子类自己新增的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

简单来说，就是就近原则，自己有就先访问自己的，如果没有则向父类找

子类中访问父类的成员方法

成员方法名不同：

java 复制代码 
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()
}
}

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。

成员方法名相同：

java 复制代码 
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

super关键字

在java中，提供了super关键字，它的主要作用就是：在子类方法中访问父类的成员。

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

java 复制代码 
ublic 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()
}
}

注意：

1. 只能在非静态方法中使用（super和this都是引用对象，但静态方法不会调用对像）

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

我们需要知道：子类对象构造时，需要先调用父类构造方法，再执行子类的构造方法。

java 复制代码 
class demoA {
    public demoA() {
        System.out.println("demoA()");
    }
}

class demoB extends demoA {
    public demoB() {
        // 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("demoB()");
    }

}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        demoB demoa = new demoB();
    }

}

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关键字

相同点：

  1. 都是Java中的关键字

  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. 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

  1. 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

  2. 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

  3. 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

再谈初始化

实例代码块和静态代码块，在没有继承关系时的执行顺序：

java 复制代码 
class Person {
public String name;
public int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
System.out.println("构造方法执行");
} {
System.out.println("实例代码块执行");
} s
tatic {
System.out.println("静态代码块执行");
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
Person person1 = new Person("bit",10);
System.out.println("============================");
Person person2 = new Person("gaobo",20);
}
}

静态代码块执行

实例代码块执行

构造方法执行

============================

实例代码块执行

构造方法执行

  1. 静态代码块先执行，并且只执行一次，在类加载阶段执行

  2. 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

继承关系上的执行顺序：

java 复制代码 
class Person {
public String name;
public int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
System.out.println("Person：构造方法执行");
} {
System.out.println("Person：实例代码块执行");
} s
tatic {
System.out.println("Person：静态代码块执行");
}
}
class Student extends Person{
public Student(String name,int age) {
super(name,age);
System.out.println("Student：构造方法执行");
} {
System.out.println("Student：实例代码块执行");
} s
tatic {
System.out.println("Student：静态代码块执行");
}
}
public class TestDemo4 {
public static void main(String[] args) {
Student student1 = new Student("张三",19);
System.out.println("===========================");
Student student2 = new Student("gaobo",20);

}
public static void main1(String[] args) {
Person person1 = new Person("bit",10);
System.out.println("============================");
Person person2 = new Person("gaobo",20);
}
}

Person：静态代码块执行

Student：静态代码块执行

Person：实例代码块执行

Person：构造方法执行

Student：实例代码块执行

Student：构造方法执行

===========================

Person：实例代码块执行

Person：构造方法执行

Student：实例代码块执行

Student：构造方法执行

结论：

1、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

2、父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行

3、子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行

4、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

protected关键字

我们知道，为了实现封装特性，Java中引入了访问限定符，主要限定：类或者类中成员能否在类外或者其他包中被访问。

我们的protected关键字就是针对与不同包的子类使用：

java 复制代码 
// extend01包中
public class B {
private int a;
protected int b;
public int c;
int d;
}
/
/ 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
}
}

这里需要注意一点：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

使用原则：

我们希望类要尽量做到 "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.

另外, 还有一种 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. 不过这种方式属于是对访问权限的滥用, 还是更希望能写代码的时候认真思考, 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)

继承方式

Java中我们有几种继承方式：

这里我们要注意Java中不支持多继承方式，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

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