继承和多态

缺乏、安全感 2024-04-08 10:56 62阅读 0赞

一.关于继承

**1.1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** 。其中，被继承的类称为父类、超类，基类，继承的类称为派生类或者子类。

**1.2关于继承中子类方法调用的是父类成员还是子类成员**

1.2.1关于成员属性：①对于 **不同名的成员属性** ，先访问子类中的属性，如果子类中不存在该属性，那么再去访问父类中的该属性，父类中不存在则报错。

②对于 **同名的成员属性** ，子类方法不能直接访问父类中的同名成员属性，直接访问的是子类新增的成员属性。那我们如何去访问父类中的同名成员属性呢？引 **入super关键字，使用super.属性的方式对父类同名成员属性的访问和调用**

1.2.2关于成员方法：①如果在子类中定义了权限修饰符、返回值、方法名、参数列表以及参数列表顺序均和父类中方法相同的方法，那我们称 **该方法为父类方法的重写方法** ，我们在子类中调用该方法，我们只能直接调用子类重写的方法，如果我们想去调用父类重写之前的方法，我们同样需要 **引用super关键字（super.成员方法（））** 。

②对于子 **父类定义了不同的方法，** 那么我们同样还是先在子类中进行访问，再去父类中进行访问，如果子父类中均找不到该方法，则报错。

③如果子类和父类中定义了 **同名但参数列表不同的方法** ，则两者的关系为方法的重载，根据参数列表的不同编译器选择调用哪个方法。

**1.3关于super关键字**

1.super关键字不能单独使用，必须使用super.成员变量或者super.成员方法的方式进行调用。

2.super关键字只能在非静态成员方法中使用

3.在子类方法中访问父类的成员变量和方法

**1.4关于子类构造器的声明**

①如果父类中没有显式定义构造方法，那么子类可以定义也可以不定义构造方法，两者都不会报错

②如果父类中声明了无参的构造方法，子类中同样可以定义也可以不定义构造方法，同样不会报错

③父类构造器中显式定义了有参的构造方法，子类中必须显式声明super（参数1，参数...）这样与父类构造方法中同参数的构造方法否则会报错。

关于子类构造方法的调用原理如下：

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**super和this**

【 **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， **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**

1.在类加载时会调用静态代码块，执行顺序为先父类后子类（静态代码块只在类加载过程中执行一次，与创建多少个对象无关）

2.构造方法：在有继承关系的构造方法中，实例代码块会被拷贝到第一条语句之前（第一条默认语句之后），其表现为一般先调用父类实例代码块，再调用父类构造方法，再调用子类实例代码块，再调用子类构造方法。我们每创建一个对象，都会调用一次构造方法。

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![59be2152f7054d29af51434839bea931.png][]

如图，当我们加载完父类和子类的信息后（完成了静态代码块的调用），我们即使在子类构造方法的第一句调用this(子类其他构造方法)，仍然会先执行该语句，执行完该语句后再去调用子类的实例代码块。

我们最后的结论是：

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

**notes:**

**protected修饰的成员属性或者方法，只能在其子类创建的main方法中被访问，其余无论在其他子类或者非子类**

**的main方法中创建的另一个子类的对象仍然编译不通过。**

**例子：**

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**继承和组合**

和继承类似 , 组合也是一种表达 **类之间关系的方式** , 也是能够达到 **代码重用的效果** 。组合并没有涉及到特殊的语法

( 诸如 extends 这样的关键字 ), 仅仅是 **将一个类的实例作为另外一个类的字段** 。

**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

**.多态及多态实现的条件**

**多态的概念：** ：通俗来说，就是多种形态， **具体点就是去完成某个行为，当不同的对象去完成时会产生出不同 的状**

**态。**

**多态实现的条件：**

1. **必须在** **继承体系下**

2. **子类必须要** **对父类中方法进行重写**

3. **通过父类的引用** **调用重写的方法**

**多态体现：在代码运行时，当传递** **不同类对象** **时，会** **调用对应类中的方法** **。**

**需要解释的是：在调用实现多态的方法时，如果通过** **父类调用实现多态的方法** **，在编** **译阶段并不知道调用的实际是哪个方法** **，只有在程序运行起来了才知道调用的是哪个方法。**

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![c398f96623e14014888978f4ef32ed71.png][]

**当类的调用者在编写** **eat** **这个方法的时候** **,** **参数类型为** **Animal (** **父类** **),** **此时在该方法内部并** **不知道** **,** **也不关注** **当前的**

**a** **引用指向的是哪个类型** **(** **哪个子类** **)** **的实例** **.** **此时** **a** **这个引用调用** **eat** **方法可能会有多种不同的表现** **(** **和** **a** **引用的实例**

**相关** **),** **这种行为就称为** **多态**

**方法的重写**

重写 (override) ：也称为覆盖。重写是子类对父类 **非静态、非** **private** **修饰，非** **fifinal** **修饰，非构造方法等的实现过程**

**进行重新编写** **,** **返回值和形参都不能改变** 。 **即外壳不变，核心重写！** 重写的好处在于 **子类可以根据需要，定义特定**

**于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。**

【 **方法重写的规则** 】

1.子类在重写父类的方法时，一般必须 **与父类方法原型** 一致： **返回值类型** **方法名** **(** **参数列表** **)** **要完全一致**

2.被重写的方法返回值类型可以不同，但是必须是 **具有父子关系** 的

3. **访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。** 例如：如果父类方法被 public 修饰，则子类中重写该方

法就不能声明为 protected

**4.父类被** **static** **、** **private** **修饰的方法、final、构造方法都不能被重写。**

5.重写的方法 , 可以使用 @ **Override** **注解来显式指定** **.** **有了这个注解能帮我们进行一些合法性校验** **.** 例如不小心

将方法名字拼写错了 ( 比如写成 aet), 那么此时编译器就会发现父类中没有 aet 方法 , 就会编译报错 , 提示无法

构成重写

**对静态、private、final修饰的方法以及构造方法不能实现重写的原因解释：**

**1.static：在实现多态时，需要** **基类的引用调用被重写的方法** **，所以被重写的方法** **需要this引用才能确定调用那个类中的方法** **（实现多态时，编译器无法通过父类的** **参数判断调用哪个子类实现重写的方法** **，只有在运行时** **基类的引用指向具体的对象才能确定调用那个类中被重写的方法** **），而被static修饰的方法** **没有this引用，无法实现多态，那么实现方法的重写毫无意义，被编译器禁止** **。**

**2.private：private修饰的类** **无法被子类访问** **，自然也就没办法实现** **对父类方法的重写** **。**

**3.final：编译器规定被final修饰的方法不能实现重写。**

**4.构造方法：构造方法作用在创建对象时，由编译器调用，将** **对象初始化完整** **，如果子类对父类的构造方法进行重写，** **父类构造方法没有调用** **，父类对象不完整，** **无法实现多态** **，而当对象创建完整之后，构造方法已经完成调用，也无法实现多态。**

![f5600ff1075f4729b1a47056deb340e5.png][]

**向上和向下转型**

**向上转型**

向上转型：实际就是 **创建一个子类对象，将其当成父类对象来使用。**

语法格式：父类类型 对象名 = new 子类类型 ()

![6857b803689f4f8e9cb8f53a86aafdc7.png][]

animal 是 **父类类型，但可以引用一个子类对象，因为是从小范围向大范围的转换**

**在我们日常的认知中，可以这样考虑：猫（子类）是动物（父类），狗（子类）是动物（父类）**

向上转型的优点：让代码实现更简单灵活。

向上转型的缺陷：不能调用到子类特有的方法

向下转型

将一个子类对象经过向上转型之后当成父类方法使用，再无法调用子类的方法，但有时候可能需要调用子类特有的

方法，此时：将父类引用再还原为子类对象即可，即向下转换。

**多态的优缺点**

**看如下代码：**

![68716ecc7d8f428abb63afb604e98222.png][]

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