Java 三大特性之继承

发布于:2024-05-06 ⋅ 阅读:(24) ⋅ 点赞:(0)

目录

一、为什么需要继承?

二、继承概念

三、继承的语法

四、子类访问父类成员

五、super关键字

六、继承关系下的构造方法

七、继承关系下的初始化

八、protected关键字

 九、继承的三种方式

十、final关键字 

十一、继承和组合


一、为什么需要继承?

比如狗和猫,他们都是一个动物,吃饭睡觉是他们的共性,如果你单独写狗类和猫类,会有大量的代码重复

//Cat.java
public class Cat{
    public String name;
    public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃饭"); 
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(name + "正在睡觉");
    }
    void say(){
        System.out.println(name + "喵喵~");
    }
}

//Dog.java
public class Dog{
    public String name;
    public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃饭");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(name + "正在睡觉");
    }
    void say(){
        System.out.println(name + "汪汪~");
    }
}

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


二、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

上述图示中,Cat和Dog都继承了Animal类,其中:Animal类称为 父类/基类或超类,Cat和Dog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。 


三、继承的语法

修饰词 class 子类 extends 父类 {
    //...
}   

重写上面那个例子 

//Animal.java
public class Animal {
    public String name;
    public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃饭");
    }
    public void sleep() {
        System.out.println(name + "正在睡觉");
    }
}

//Cat.java
public class Cat extends Animal{
    void say(){
        System.out.println(name + "喵喵~");
    }
}

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

//Test.java 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.name = "小狗";
        //Dog类从Animal类继承下的成员变量
        System.out.println(dog.name);
        //Dog类从Animal类继承下的方法
        dog.eat();
        dog.sleep();
        //这是个性的方法
        dog.say();
    }
}

【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

四、子类访问父类成员

子类中访问父类的成员变量或者成员方法

(1)子类和父类 不存在 同名成员

先访问子类再访问父类,没有就报错!

(2)子类和父类 存在 同名成员

访问子类自己;

【注意】

  • 成员方法重名,但是参数列表不同(方法重载),根据调用方法时传递的参数选择合适的方法访问,如果没有则报错;

可以看到,如果子类和父类存在同名,怎么才能在子类中访问父类相同名称的成员呢?


五、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。

【注意】

  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。
//A.java
public class A{
    int a ;
    void methodA(){
        //...
    }
    void methodB(int a){
        //...
    }
}

//B.java
public class B extends A{
    int a ;
    //与父类中methodA()构成重写
    void methodA(){
        //...
    }

    //与父类中methodB()构成重载(参数列表不同)
    void methodB(){
        //...
    }
    
    void methodC(){ //在子类方法中访问父类成员
        //通过super关键字访问父类成员
        super.a = 111;
        super.methodA();

        //直接可以通过参数列表区分清访问父类还是子类方法
        methodB();    //子类
        methodB(20);    //父类

    }
}

六、继承关系下的构造方法

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

//A.java
public class A{
    public A(){
        System.out.println("父类构造方法");
    }
}

//B.java
public class B extends A{
    public B(){
        System.out.println("子类构造方法");
    }
}

//Test.java
public class Test{
    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();    //实例化对象,调用构造方法
    }
}

//输出
//父类构造方法
//子类构造方法

 【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

七、继承关系下的初始化

没继承关系下的执行顺序:静态代码块 > 实例代码块 > 构造方法 

有继承关系下的执行顺序:

//A.java
public class A{
    public A(){
        System.out.println("父类构造方法");
    }
    {
        System.out.println("父类实例代码块");
    }
    static{
        System.out.println("父类静态代码块");
    }

}

//B.java
public class B extends A{
    public B(){
        System.out.println("子类构造方法");
    }
    {
        System.out.println("子类实例代码块");
    }
    static{
        System.out.println("子类静态代码块");
    }
}

//Test.java
public class Test{
    public static void main(String[] args) {
        B b1 = new B();    //实例化第一个对象
        System.out.println("===========");
        B b2 = new B();    //实例化第二个对象
    }
}

【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

八、protected关键字

//A.java
package demo1;
public class A {
    public int x;
    protected int y;
}

//C.java
package demo2;
import demo1.A;
public class C extends A{
    public static void main(String[] args) {
        C c = new C();
        c.x = 20;
        c.y = 10;
    }
}

//B.java
package demo2;
public class B {
    public static void main(String[] args) {
        //因为B和A不是父子关系,得通过C这个A的子类来访问父类成员,建立关系
        //B的意义就是代表 不同包中的类
        C c = new C();    
        System.out.println(c.x);
        //protected 不能在不同包中的非子类直接访问
        //c.y = 100;
    }
}

 九、继承的三种方式


十、final关键字 

final关键可以用来修饰变量、成员方法以及类。

(1)修饰变量或字段,表示常量(即不能修改)

(2)修饰类:表示此类不能被继承

//A.java
public final class A{    //final 修饰
    //...
}

//B.java
public class B extends A{  //报错
   //...
}

 (3)修饰方法:表示该方法不能被重写(后序介绍)


十一、继承和组合

组合可以实现类似多继承的效果,但是和多继承是不一样的喔!

继承表示对象之间是 is-a 的关系,比如:狗是动物,猫是动物

组合表示对象之间是 has-a 的关系,比如:汽车

汽车和其轮胎、发动机、方向盘、车载系统等的关系就应该是组合,因为汽车是有这些部件组成的。

class Tire{ //轮胎
    //...
}
class Engine{   //发动机
    //...
}
//方向盘类...
class Car{  //将上面的类组合到一起
    private Tire tire;  //可以复用轮胎的成员
    private Engine engine;  //可以复用发动机的成员
    //...
}

//比亚迪是汽车
class BYD extends Car{
    //将汽车中包含的:轮胎、发送机等都继承下来
}

组合和继承都可以实现代码复用,应该使用继承还是组合,需要根据应用场景来选择,一般建议:能用组合尽量用组合。