Java基础：继承、super、this、抽象类

旧城等待， 2024-03-31 14:02 33阅读 0赞

## **第一章 继承** ##

### **1.1 概述** ###

#### **由来** ####

多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只要继承那一个类即可。如图所示：

![在这里插入图片描述][b61d0a5553484b57a002a3371dd1672c.png_pic_center]

其中，多个类可以称为**子类**，单独那一个类称为**父类、超类（superclass）或者基类**。

继承描述的是事物之间的所属关系，这种关系是：`is-a`的关系。例如，图中兔子属于食草动物，食草动物属于动物。可见，父类更通用，子类更具体。我们通过继承，可以使多种事物之间形成一种关系体系。

#### **定义** ####

*  **继承**：就是子类继承父类的**属性**和**行为**，使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的**非私有**的属性和行为。

#### **好处** ####

1.  提高**代码的复用性**。
2.  类与类之间产生了关系，是**多态的前提**。

### **1.2 继承的格式** ###

通过`extends`关键字，可以声明一个子类继承另外一个父类，定义格式如下：

class 父类 {
         
        ... 
    }
    class 子类 extends 父类 {
         
        ... 
    }

继承演示，代码如下：

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Employee
     * @Description TOTD 定义员工类 Employee，做为父类
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:03
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Employee {
        
        String name; // 定义name属性
        // 定义员工的工作方法
        public void work() {
        
            System.out.println("尽心尽力地工作");
        }
    }

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Extend_Demo01
     * @Description TOTD 测试类
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:05
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Extend_Demo01 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 创建一个讲师类对象
            Teacher t = new Teacher();
            // 为该员工类的name属性进行赋值
            t.name = "张三";
            // 调用该员工的printName()方法
            t.printName(); // name = 张三
            // 调用Teacher类继承来的work()方法
            t.work(); // 尽心尽力地工作
        }
    }

![在这里插入图片描述][4e3cec077a4349b78d9c7d8e6075bdbe.png_pic_center]

### **1.3 继承后的特点——成员变量** ###

当类之间产生了关系后，其中各类中的成员变量，又产生了哪些影响呢？

#### **成员变量不重名** ####

如果子类父类中出现**不重名**的成员变量，这时的访问是**没有影响**的。代码如下：

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Employee
     * @Description TOTD 定义员工类 Employee，做为父类
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:03
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Employee {
        
    
        // 父类中的成员变量。
        int num = 888;
    
    }

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Teacher
     * @Description TOTD 定义讲师类Teacher 继承 员工类 Employee
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:04
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Teacher extends Employee {
        
    
        // 子类中的成员变量。
        int num2 = 6666;
        
        // 子中的成员方法
        public void show() {
        
            // 访问父类中的num，
            System.out.println("父类 Employee num="+num); // 继承而来，所以直接访问。
            // 访问子类中的num2
            System.out.println("子类 Teacher num2=" +num2);
        }
    
    }

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Extend_Demo02
     * @Description TOTD 测试类
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:12
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Extend_Demo02 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 创建子类对象
            Teacher teacher = new Teacher();
            // 调用子类中的show方法
            teacher.show();
        }
    }

![在这里插入图片描述][ea60761588f74a07aa518ccee2442786.png_pic_center]

#### **成员变量重名** ####

如果子类父类中出现**重名**的成员变量，这时的访问是**有影响**的。代码如下：

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Employee
     * @Description TOTD 定义员工类 Employee，做为父类
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:03
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Employee {
        
    
        // 父类中的成员变量。
        int num = 888;
    
    }

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Teacher
     * @Description TOTD 定义讲师类Teacher 继承 员工类 Employee
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:04
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Teacher extends Employee {
        
    
        // 子类中的成员变量。
        int num = 6666;
        
        // 子中的成员方法
        public void show() {
        
            // 访问父类中的num，
            System.out.println("父类 Employee num="+num); // 继承而来，所以直接访问。
            // 访问子类中的num2
            System.out.println("子类 Teacher num=" +num);
        }
    
    }

![在这里插入图片描述][04fab48143d748d688d2e20348b4b4d3.png_pic_center]

子父类中出现了同名的成员变量时，在子类中需要访问父类中非私有成员变量时，需要使用`super`关键字，修饰父类成员变量，类似于之前学过的`this`。

使用格式：

super.父类成员变量名

子类方法需要修改，代码如下：

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Teacher
     * @Description TOTD 定义讲师类Teacher 继承 员工类 Employee
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:04
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Teacher extends Employee {
        
    
        // 子类中的成员变量。
        int num = 6666;
        
        // 子中的成员方法
        public void show() {
        
            // 访问父类中的num，
            System.out.println("父类 Employee num="+ super.num); // 继承而来，所以直接访问。
            // 访问子类中的num2
            System.out.println("子类 Teacher num=" +this.num);
        }
    
    }

![在这里插入图片描述][985b01d759044f1a83f0a76a97c0c67a.png_pic_center]

**小贴士**：`Employee`类中的成员变量是非私有的，子类中可以直接访问。若`Employee`类中的成员变量私有了，子类是不能直接访问的。通常编码时，我们遵循封装的原则，使用`private`修饰成员变量，那么如何访问父类的私有成员变量呢？可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。

### **1.4 继承后的特点——成员方法** ###

当类之间产生了关系，其中各类中的成员方法，又产生了哪些影响呢？

#### **成员方法不重名** ####

如果子类父类中出现**不重名**的成员方法，这时的调用是**没有影响的**。对象调用方法时，会先在子类中查找有没有对应的方法，若子类中存在就会执行子类中的方法，若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。代码如下：

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Employee
     * @Description TOTD 定义员工类 Employee，做为父类
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:03
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Employee {
        
    
        public void sport(){
        
            System.out.println("父类中的sport方法执行");
        }
    
    }

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Extend_Demo03
     * @Description TOTD
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:21
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Extend_Demo03 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Teacher teacher = new Teacher();
            //子类中没有show方法，但是可以找到父类方法去执行
            teacher.sport();
            teacher.sport2();
        }
    }

![在这里插入图片描述][6da24faa03d44ab4905cb96b64cb5abd.png_pic_center]

#### **成员方法重名——重写(`Override`)** ####

如果子类父类中出现重名的成员方法，这时的访问是一种特殊情况，叫做**方法重写 (`Override`)**。

*  **方法重写** ：子类中出现与父类一模一样的方法时（返回值类型，方法名和参数列表都相同），会出现覆盖效果，也称为重写或者复写。**声明不变，重新实现。**

代码如下：

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Employee
     * @Description TOTD 定义员工类 Employee，做为父类
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:03
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Employee {
        
        // 定义员工的工作方法
        public void work() {
        
            System.out.println("员工尽心尽力地工作");
        }
    }

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Extend_Demo04
     * @Description TOTD
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:34
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Extend_Demo04 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Teacher teacher = new Teacher();
            // 子类中有show方法，只执行重写后的show方法
            teacher.work();
        }
    }

![在这里插入图片描述][3a057f3988954a7392eb22170a11d0c4.png_pic_center]

#### **重写的应用** ####

子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。既沿袭了父类的功能名称，又根据子类的需要重新实现父类方法，从而进行扩展增强。比如新的手机增加来电显示头像的功能，代码如下：

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Phone
     * @Description TOTD  手机类
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:37
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Phone {
        
        public void sendMessage(){
        
            System.out.println("发短信");
        }
        public void call(){
        
            System.out.println("打电话");
        }
        public void showNum(){
        
            System.out.println("来电显示号码");
        }
    }

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title NewPhone
     * @Description TOTD 智能手机类
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:37
     * @Version 1.0.0
     */
    public class NewPhone extends Phone {
        
        //重写父类的来电显示号码功能，并增加自己的显示姓名和图片功能 
        public void showNum(){
        
            //调用父类已经存在的功能使用super 
            super.showNum();
            //增加自己特有显示姓名和图片功能 
            System.out.println("显示来电姓名");
            System.out.println("显示头像");
        }
    }

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Extend_Demo05
     * @Description TOTD 测试类
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:38
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Extend_Demo05 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 创建子类对象
            NewPhone newPhone = new NewPhone();
            // 调用父类继承而来的方法
            newPhone.call();
            // 调用子类重写的方法
            newPhone.showNum();
        }
    }

![在这里插入图片描述][4b2e0cc33d714deeb7d5381e6122cfac.png_pic_center]

**小贴士**：这里重写时，用到`super.父类成员方法`，表示调用父类的成员方法。

#### **注意事项** ####

1.  子类方法覆盖父类方法，必须要保证权限大于等于父类权限。
2.  子类方法覆盖父类方法，返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。

### **1.5 继承后的特点——构造方法** ###

当类之间产生了关系，其中各类中的构造方法，又产生了哪些影响呢？

首先我们要回忆两个事情，构造方法的定义格式和作用。

*  构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
 *  构造方法的作用是初始化成员变量的。所以子类的初始化过程中，必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个`super()`，表示调用父类的构造方法，父类成员变量初始化后，才可以给子类使用。代码如下：

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Phone
     * @Description TOTD 手机类
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:37
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Phone {
        
        Phone(){
        
            System.out.println("Phone()");
        }
    }

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Extend_Demo05
     * @Description TOTD 测试类
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:38
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Extend_Demo05 {
        
        public static void main(String[] args){
        
            // 创建子类对象
            NewPhone newPhone = new NewPhone();
        }
    }

![在这里插入图片描述][279b8726cd804e02bd73eaeab5494118.png_pic_center]

### **1.6 `super`和`this`** ###

#### **父类空间优先于子类对象产生** ####

在每次创建子类对象时，先初始化父类空间，再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间，便可以包含其父类的成员，如果父类成员非`private`修饰，则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构造方法调用时，一定先调用父类的构造方法。理解图解如下：

![在这里插入图片描述][4f1bed0c4d174e279d7f3a0f94d1e1c6.png_pic_center]

#### **`super`和`this`的含义** ####

*  **`super`** ：代表父类的**存储空间标识** （可以理解为父亲的引用）。
 *  `this` ：代表**当前对象的引用** （谁调用就代表谁）。

#### **`super`和`this`的用法** ####

##### **1. 访问成员** #####

this.成员变量 ‐‐ 本类的 
    super.成员变量 ‐‐ 父类的 
    this.成员方法名() ‐‐ 本类的 
    super.成员方法名() ‐‐ 父类的

用法演示，代码如下：

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Animal
     * @Description TOTD
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:50
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Animal {
        
        public void eat() {
        
            System.out.println("animal : eat");
        }
    }

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Dog
     * @Description TOTD
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:50
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Dog extends Animal {
        
        public void eat() {
        
            System.out.println("Dog : eat");
        }
        public void eatTest() {
        
            this.eat(); // this 调用本类的方法
            super.eat(); // super 调用父类的方法
        }
    }

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Extend_Demo06
     * @Description TOTD
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:52
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Extend_Demo06 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Animal animal = new Animal();
            animal.eat();
            Dog dog = new Dog();
            dog.eatTest();
        }
    }

![在这里插入图片描述][bd756e2cbdeb4b4dbec113eb288c76f4.png_pic_center]

##### **2. 访问构造方法** #####

this(...) ‐‐ 本类的构造方法 
    super(...) ‐‐ 父类的构造方法

子类的每个构造方法中均有默认的`super()`，调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的`super()`。

`super()`和`this()`都必须是在构造方法的第一行，所以不能同时出现。

### **1.7 继承的特点** ###

#### **1. `Java`只支持单继承，不支持多继承。** ####

//一个类只能有一个父类，不可以有多个父类。 
    class C extends A{
        } //ok 
    class C extends A，B... //error

#### **2. `Java`支持多层继承(继承体系)。** ####

class A{
        } 
    class B extends A{
        } 
    class C extends B{
        }

顶层父类是`Object`类。所有的类默认继承`Object`，作为父类。

#### **3. 子类和父类是一种相对的概念。** ####

## **第二章 抽象类** ##

### **2.1 概述** ###

#### **由来** ####

父类中的方法，被它的子类们重写，子类各自的实现都不尽相同。那么父类的方法声明和方法主体，只有声明还有意义，而方法主体则没有存在的意义了。我们把没有方法主体的方法称为**抽象方法**。`Java`语法规定，包含抽象方法的类就是**抽象类**。

#### **定义** ####

*  **抽象方法** ： 没有方法体的方法。
 *  **抽象类**：包含抽象方法的类。

### **2.2 `abstract`使用格式** ###

#### **抽象方法** ####

使用`abstract`关键字修饰方法，该方法就成了抽象方法，抽象方法只包含一个方法名，而没有方法体。

定义格式：

修饰符 abstract 返回值类型 方法名 (参数列表);

代码举例：

public abstract void run();

#### **抽象类** ####

如果一个类包含抽象方法，那么该类必须是抽象类。

定义格式：

abstract class 类名字 {
         
    }

代码举例：

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Animal
     * @Description TOTD
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:50
     * @Version 1.0.0
     */
    public abstract class Animal {
        
    
        public abstract void run();
        
    }

#### **抽象的使用** ####

继承抽象类的子类**必须重写父类所有的抽象方法**。否则，该子类也必须声明为抽象类。最终，必须有子类实现该父类的抽象方法，否则，从最初的父类到最终的子类都不能创建对象，失去意义。

代码举例：

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Cat
     * @Description TOTD
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:57
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Cat extends Animal {
        
        public void run (){
        
            System.out.println("小猫在墙头走~~~");
        }
    }

package com.dcxuexi.java10;
    
    /***
     * @Title Extend_Demo07
     * @Description TOTD
     * @Auter DongChuang
     * @Date 2022/12/1 20:58
     * @Version 1.0.0
     */
    public class Extend_Demo07 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 创建子类对象 
            Cat cat = new Cat();
            // 调用run方法 
            cat.run();
        }
    }

![在这里插入图片描述][c70b6568054b4dad92f8ba1eec11f333.png_pic_center]

此时的方法重写，是子类对父类抽象方法的完成实现，我们将这种方法重写的操作，也叫做**实现方法**。

### **2.3 注意事项** ###

关于抽象类的使用，以下为语法上要注意的细节：

*  抽象类**不能创建对象**，如果创建，编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象。

理解：假设创建了抽象类的对象，调用抽象的方法，而抽象方法没有具体的方法体，没有意义。

*  抽象类中，可以有构造方法，是供子类创建对象时，初始化父类成员使用的。

理解：子类的构造方法中，有默认的`super()`，需要访问父类构造方法。

*  抽象类中，不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。

理解：未包含抽象方法的抽象类，目的就是不想让调用者创建该类对象，通常用于某些特殊的类结构设计。

*  抽象类的子类，必须重写抽象父类中**所有的**抽象方法，否则，编译无法通过而报错。除非该子类也是抽象类。

理解：假设不重写所有抽象方法，则类中可能包含抽象方法。那么创建对象后，调用抽象的方法，没有意义。

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