【JavaSE】面向对象之继承

蔚落 2023-10-14 21:46 89阅读 0赞

#### 继承 ####

*  继承概念
 *  继承的语法
 *  父类成员的访问
 *   *  子类和父类没有同名成员变量
     *  子类和父类有同名成员变量
     *  成员方法名字不同
     *  成员方法名字相同
 *  super关键字
 *  子类构造方法
 *  super和this
 *  继承方式

## 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。

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。  
![在这里插入图片描述][b91c64687bdc4db9bcb5c4499e7a438a.png]  
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 {
        
    	// ...
    }

所以对上面图中场景使用继承方式重新设计：  
先创建Animal.java文件

public class Animal{
        
    	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");
    	}
    }

然后创建Dog.java文件

public class Dog extends Animal{
        
    	void bark(){
        
    		System.out.println(name + "在汪汪叫~~~");
    	}
    }

继续创建Cat.Java文件

public class Cat extends Animal{
        
    	void mew(){
        
    		System.out.println(name + "在喵喵叫~~~");
    	}
    }

最后创建用于测试的 TestExtend.java文件

public class TestExtend {
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    		Dog dog = new Dog();
    		System.out.println(dog.name);
    		System.out.println(dog.age);
    		dog.eat();
    		dog.sleep();
    		dog. Bark();
    	}
    }

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，Dog访问的eat()和sleep()方法也是从Animal中继承下来的。  
**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。

## 父类成员的访问 ##

### 子类和父类没有同名成员变量 ###

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
    	}
    }

### 子类和父类有同名成员变量 ###

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

**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没有，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。

### 成员方法名字不同 ###

// Base.java
    public class Base {
        
    	public void methodA(){
        
    		System.out.println("Base中的methodA()");
    	}
    }
    // Derived.java
    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()
    		method(); // 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 ###

// Base.java
    public class Base {
        
    	public void methodA(){
        
    		System.out.println("Base中的methodA()");
    	}
    	public void methodB(){
        
    		System.out.println("Base中的methodB()");
    	}
    }
    // Derived.java
    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()，父类的无法访问到
    	}
    }

**注意：**

> 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。通过子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 ##

该关键字主要作用是在子类方法中访问父类的成员。

// Base.java
    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()");
    	}
    }
    // Derived.java
    public class Derived extends Base{
        
    	int a; 
    	char b; 
    	public void methodA(int a) {
        
    		System.out.println("Derived中的method()方法");
    	}
    	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;
    		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父类方法，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()，父类的无法访问到
    		super.methodB(); // 访问父类的methodB()
    	}
    }

**注意：**

> 1.只能在非静态方法中使用super。  
> 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 ##

父子父子，先有父再有子，即：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。

// Base.java
    public class Base {
        
    	public Base(){
        
    		System.out.println("Base()");
    	}
    }
    // Derived.java
    public class Derived extends Base{
        
    	public Derived(){
        
    		// super(); // 注意子类构造方法中默认会调用父类的无参构造方	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()");
    	}
    }
    // Test.java
    public class Test {
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    		Derived d = new Derived();
    	}
    }
    /*
    * 运行的结果为：
    * Base()
    * Derived()
    */

在子类构造方法中，并没有写任何关于父类构造的代码，但是在构造子类对象时，先执行父类的构造方法，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，父类继承下来的以及子类新增加的部分。在构造子类对象时候 ，先要调用父类的构造方法，将从父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，即调用父类构造方法。  
> 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 ##

super和this都可以在成员方法中用来访问：成员变量和调用其他的成员函数，都可以作为构造方法的第一条语句，那他们之间有什么区别呢？

相同点：

*  都是Java中的关键字。
 *  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。
 *  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：

*  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。
 *  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。
 *  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。
 *  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。

## 继承方式 ##

在Java中只支持以下几种继承方式：  
![在这里插入图片描述][c9cdb411cb4e40a8be063668bad9c3a9.jpeg]

[b91c64687bdc4db9bcb5c4499e7a438a.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/b91c64687bdc4db9bcb5c4499e7a438a.png
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