Java之继承

zoro-12023-08-12 23:06

继承

作者简介： zoro-1，目前大一，正在学习Java，数据结构等

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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

java 复制代码 
// 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

java 复制代码 
// 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：

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

}
java 复制代码 
// 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
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

   }
}
  1. 成员变量名字相同
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. 成员方法名字不同
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()

   }
}
  1. 成员方法名字相同
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；

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。

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

   }
}

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

java 复制代码 
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. 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

  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. final修饰的类无法被继承；
  2. final修饰的方法无法被子类重写；
  3. final修饰的变量为常量，值不可改变；
  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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