Java继承详解

骑猪看日落 2023-01-16 03:19 101阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  继承
 *   *  1.1 概述
     *   *  由来
         *  定义
         *  好处
     *  1.2 继承的格式
     *  1.3 继承后的特点——成员变量
     *   *  成员变量不重名
         *  成员变量重名
         *  使用格式：
         *   *  注意：
     *  1.4 继承后的特点——成员方法
     *   *  成员方法不重名
         *  成员方法重名——重写(Override)
         *  重写的应用
         *  注意：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
     *  1.5 继承后的特点——构造方法
     *  1.6 super和this
     *   *  父类空间优先于子类对象产生
         *  super和this的含义
         *  super和this的用法
     *  1.7 继承的特点

# 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][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTUyNTI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

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：

/* * 定义员工类Employee，做为父类 */
    class Employee { 
    String name; // 定义name属性
    // 定义员工的工作方法
    public void work() { 
    		System.out.println("老师尽心尽力地工作");
    	}
    }
    /* * 定义讲师类Teacher 继承 员工类Employee */
    class Teacher extends Employee { 
    	// 定义一个打印name的方法
    	public void printName() { 
    	System.out.println("name=" + name);
    	}
    }
    /* * 定义测试类 */
    public class ExtendDemo01 { 
    	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 = "小明";
    		// 调用该员工的printName()方法
    		t.printName(); // name = 小明
    		// 调用Teacher类继承来的work()方法
    		t.work(); // 老师尽心尽力地工作
    	}
    }

## 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：

class Fu { 
    	// Fu中的成员变量。
    	int num = 5;
    }
    class Zi extends Fu { 
    	// Zi中的成员变量
    	int num2 = 6;
    	// Zi中的成员方法
    	public void show() { 
    		// 访问父类中的num，
    		System.out.println("Fu num="+num); // 继承而来，所以直接访问。
    		// 访问子类中的num2
    		System.out.println("Zi num2="+num2);
    	}
    }
    class ExtendDemo02 { 
    		public static void main(String[] args) { 
    		// 创建子类对象
    		Zi z = new Zi();
    		// 调用子类中的show方法
    		z.show();
    	}
    }

演示结果：

Fu num = 5
    Zi num2 = 6

### 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：

class Fu { 
    	// Fu中的成员变量。
    	int num = 5;
    }
    class Zi extends Fu { 
    	// Zi中的成员变量
    	int num = 6;
    	public void show() { 
    		// 访问父类中的num
    		System.out.println("Fu num=" + num);
    		// 访问子类中的num
    		System.out.println("Zi num=" + num);
    	}
    }
    class ExtendsDemo03 { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		// 创建子类对象
    		Zi z = new Zi();
    		// 调用子类中的show方法
    		z.show();
    	}
    }

演示结果：

Fu num = 6
    Zi num = 6

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：

class Zi extends Fu { 
    	// Zi中的成员变量
    	int num = 6;
    	public void show() { 
    		//访问父类中的num
    		System.out.println("Fu num=" + super.num);
    		//访问子类中的num
    		System.out.println("Zi num=" + this.num);
    	}
    }

演示结果：

Fu num = 5
    Zi num = 6

#### 注意： ####

> Fu 类中的成员变量是非私有的，子类中可以直接访问。若Fu  
> 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？对！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：

class Fu{ 
    	public void show(){ 
    		System.out.println("Fu类中的show方法执行");
    	}
    }
    class Zi extends Fu{ 
    	public void show2(){ 
    		System.out.println("Zi类中的show2方法执行");
    	}
    }
    public class ExtendsDemo04{ 
    	public static void main(String[] args) { 
    		Zi z = new Zi();
    		//子类中没有show方法，但是可以找到父类方法去执行
    		z.show();
    		z.show2();
    	}
    }

### 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：

class Fu { 
    	public void show() { 
    		System.out.println("Fu show");
    	}
    }
    class Zi extends Fu { 
    	//子类重写了父类的show方法
    	public void show() { 
    		System.out.println("Zi show");
    	}
    }
    public class ExtendsDemo05{ 
    	public static void main(String[] args) { 
    		Zi z = new Zi();
    		// 子类中有show方法，只执行重写后的show方法
    		z.show(); // Zi show
    	}
    }

### 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：

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");
    	}
    }
    
    //智能手机类
    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");
    	}
    }
    public class ExtendsDemo06 { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		// 创建子类对象
    		NewPhone np = new NewPhone()；
    		// 调用父类继承而来的方法
    		np.call();
    		// 调用子类重写的方法
    		np.showNum();
    	}
    }

### 注意：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。

1.  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。
2.  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：

class Fu { 
    	private int n;
    	Fu(){ 
    		System.out.println("Fu()");
    	}
    }
    
    class Zi extends Fu { 
    	Zi(){ 
    		// super（），调用父类构造方法
    		super();
    		System.out.println("Zi（）");
    	}
    }
    public class ExtendsDemo07{ 
    	public static void main (String args[]){ 
    		Zi zi = new Zi();
    	}
    }

输出结果：

Fu（）
    Zi（）

## 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][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTUyNTI3Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### 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：
    
        class Animal { 
        	public void eat() { 
        		System.out.println("animal : eat");
        	}
        }
        class Cat extends Animal { 
        	public void eat() { 
        		System.out.println("cat : eat");
        	}
        	public void eatTest() { 
        		this.eat();
        		// this 调用本类的方法
        		super.eat(); // super 调用父类的方法
        		}
        	}
        public class ExtendsDemo08 { 
        	public static void main(String[] args) { 
        		Animal a = new Animal();
        		a.eat();
        		Cat c = new Cat();
        		c.eatTest();
        	}
        }
    
    输出结果为：
    
        animal : eat
        cat : eat
        animal : eat
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。

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