龙生九子-浅谈Java的继承

龙生九子-浅谈Java的继承

书接上回，我们之前谈过了类和对象的概念，今天我来讲一讲面向对象程序设计的另外一个基本概念—继承

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目录

• 为什么需要继承
• 自动转型与强制转型
• 继承能干啥
• 复写和隐藏
• super关键字
• 多态的概念

为什么需要继承

我们先先念一遍定义：利用继承，人们可以基于已存在的类构造一个新类。继承已存在的类就是复用（继承）这些类的方法和属性。在此基础上，还可以添加一些新的方法和属性，以满足新的需求。这是Java程序设计中的一项核心技术。

举个简单例子。俗话说 龙生九子，各有所好 ，我们把 龙王 当成父类，他有九个儿子，相当于九个子类。每个子类都继承了父辈的真龙血脉（欧拉！），但是他们各有不同，擅长做不同的事情，相当于子类实现了新的方法和属性，以满足不同的需求。而且需要注意的是九子只有一个爸爸，也就是一个子类只能继承一个父类，不允许认多个爸爸（龙王：逆子！）。

举一个更贴近生活的例子。我们有一个Employee类来表示公司的员工，这个公司中经理的待遇与普通雇员的待遇存在这一些差异。不过，他们之间也存在这很多相同的地方例如，他们都领薪水。只是普通的员工在完成本质工作后仅领取薪水，而经理在完成了预期的业绩之后还能得到奖金。这种情况就需要使用继承。这是因为需要为经理定义一个新类Manager，以便增加一些新功能。但可以重用Employee类中已经编写的部分代码。

码来！

//创建一个Manager类继承employee类
//关键字：extends（继承）
public class Manager extends Employee
{
  private double bonus;
  ...//此处省略
  public void setBonus(double bonus)
 {
  this.bonus = bonus;
  }

}

关键字extends表明正在构造的新类派生于一个已存在的类。我们可以看到，我们新建了一个 Manager类，他继承了 Employee类。那么，我们称 Employee为父类，Manager为子类。

自动转型和强制转型

父慈子孝

public class Animal {
    public static void testClassMethod() {
        System.out.println("The static method in Animal");
    }
    public void testInstanceMethod() {
        System.out.println("The instance method in Animal");
    }
}

public class Cat extends Animal {
    public static void testClassMethod() {
        System.out.println("The static method in Cat");
    }
    public void testInstanceMethod() {
        System.out.println("The instance method in Cat");
    }
    public void eatMouse(){
        System.out.println("I am a cat,so I can eat rats!");
    } 

    public static void main(String[] args) {
        Cat myCat = new Cat();
        Animal myAnimal = myCat; //这是自动转型
        
        Cat anotherCat = (Cat)myCat; //这是强制转型
        //myAnimal.testClassMethod();
        //myAnimal.testInstanceMethod();
    }
}

先看代码，我们新建了两个类： 父类Animal和子类 Cat。我没看到在 public static void main(String[] args)中，我们创建了一个Cat类的实例 myCat 。

接下来，我们把这个 myCat赋值给了 Animal 类型的实例 myAnimal。

这一步是什么意思呢？ 我们可以这样想，一只猫一定是一只动物，所以把一个猫对象 赋给 一个动物对象是合情合理的。非常自然，我们称之为 自动转型。

但是值得注意的是当我们把 Cat 转型为 Animal 后，他就不能再调用子类特有的方法了，比如吃老鼠方法eatMouse()，因为你不能说任何一只动物都可以吃老鼠吧。我们没有在父类中实现这个吃老鼠方法，所以就不能调用。

再往下看Cat anotherCat = (Cat)myCat;，我们又把myCat 转型为 Cat型实例。但是我们在 myCat之前要加一个 (Cat) 这就是强制转型。但是要注意，在强制转型之前，一定要有 自动转型。因为你不能随便把一只动物就变成一只猫吧。编译器会自动进行运行时检查这个对象是否真的是 Cat类型 对象。

继承能干啥

来来来，继承的好处都有啥，谁答对了就给他（笑）

我们先简单的预览一下：

• 子类可以直接使用父类的属性和方法。
• 你可以声明一个和父类同名的属性，因此父类被隐藏（不推荐这样做）。
• 你可以新增父类没有的属性和方法。
• 你可以写和父类具有相同签名的实例方法，这称为 复写。
• 你可以写和父类具有相同签名的静态方法，这称为 隐藏。
• 你可以创建子类独有的新方法。
• 你可以使用 super关键字，在子类的构造方法中调用父类的构造方法。

接下来的我们将重点介绍 隐藏，复写，super的概念。

Definition: Two of the components of a method declaration comprise the method signature—the method's name and the parameter types.

补充说明：方法的 签名 由，方法名和参数类型构成。

calculateAnswer(double, int, double, double)

复写和隐藏

接下来我们介绍一下，复写和隐藏的概念。

码来：

public class Animal {
    public static void testClassMethod() {
        System.out.println("The static method in Animal");
    }
    public void testInstanceMethod() {
        System.out.println("The instance method in Animal");
    }
}

public class Cat extends Animal {
    public static void testClassMethod() {
        System.out.println("The static method in Cat");
    }
    public void testInstanceMethod() {
        System.out.println("The instance method in Cat");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Cat myCat = new Cat();
        
        myCat.testClassMethod();
        Animal myAnimal = myCat;
        myAnimal.testClassMethod();
        myAnimal.testInstanceMethod();
    }
}

我们新建了两个类，其中 Animal为父类，Cat为子类。他们分别实现了，一个静态方法testClassMethod()，一个实例方法 testInstanceMethod()。

在 public static void main(String[] args) 中我们先创建了一个 Cat 实例myCat，再调用了他的静态方法，再把myCat 自动转型为 Animal的实例 myAnimal。再分别调用它的静态方法和实例方法。

结果如下：

第一行，我们用 myCat调用了静态方法，所以打印出了The static method in Cat ，

我们把 myCat 自动转型后再次调用静态方法，结果发现，他调用的是父类的静态方法。

我们称此为隐藏，调用的结果取决于他是子类还是父类，当子类调用静态方法时，父类的静态方法被隐藏。

我们看到最后一行，明明我们是用父类的实例调用的 testInstanceMethod()，结果打印的是Cat，为什么呢？原因是父类的实例方法被复写了。只要他是子类的实例，调用实例方法只会得到子类的复写方法。

• 总结

  	父类的实力方法	父类的静态方法
  子类的实例方法	Overrides（复写）	Generates a compile-time error
  子类的静态方法	Generates a compile-time error	Hides（隐藏）

我相信有同学会问：那有没有什么法子调用父类的实例方法呢？答：有，那就是 super关键字！

super关键字

废话少说，看代码：

public class Superclass {
    String name = "parent";
	public Superclass(String name){
        this.name = name;
    }
    public void printMethod() {
        System.out.println("Printed in Superclass.");
    }
}

public class Subclass extends Superclass {
	String name = "son";
    String id = "unique";
    public Subclass(String name,String id){
        super(name); //这里我们调用了父类的构造方法
        this.id = id;
    }
    // overrides printMethod in Superclass
    public void printMethod() {
        super.printMethod(); //这里我们调用了父类的 printMethod方法！
        System.out.println("Printed in Subclass.");
        System.out.println("My name is: "+name+". My id is: "+id);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Subclass s = new Subclass("son","1234");
        s.printMethod();
    }
}

我们得到如下结果：

Printed in Superclass.
Printed in Subclass.
My name is: son. My id is: 1234

我们可以看到，我们使用了 super关键字来调用 父类的 printMethod方法。

那么 super还能干吗呢，我们还可以用super来调用 父类的构造方法。

我们看到这行代码：

public Subclass(String name,String id){
        super(name);
        this.id = id;
    }

其中的 super(name); 就调用了父类的构造方法，复用了代码，减少冗余代码。十分方便！

注意：如果我们没有在第一行写 super语句，编译器会自动调用父类的 无参构造方法！

如果你的父类没写无参构造方法，编译器会报错！

多态

字典中的多态性的定义是指生物学中的一种原理，其中生物或物种可以具有许多不同的形式或阶段。 该原理也可以应用于面向对象的编程和Java语言之类的语言。 一个类的子类可以定义自己的独特行为，但也可以共享父类的某些相同功能。

class Animal {
    public void talk(){
        System.out.println("I am Animal!");
    }
}
class Cat extends Animal {

    public void talk() {
        System.out.println("I am Cat!");
    }
}
class Dog extends Animal {

    public void talk() {
        System.out.println("I am Dog!");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Animal();
        Cat cat = new Cat();
        Dog dog = new Dog();
        
        animal.talk();
        cat.talk();
        dog.talk();
    }
}

代码运行结果：

I am Animal!
I am Cat!
I am Dog!

多态是指由于继承和重写机制，相同类型的对象调用相同的方法，得到的结果可能不一样。

在前面的例子中 Dog 对象和 Cat 对象我们都可以认为是 Animal 对象，他们都在调用talk（）方法，但是结果可能不一样，这是因为每个子类对象都可能会重写了这个方法。

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结语

今天的文章就讲到这里，如果大家想了解更多关于 继承 的知识可以翻阅 Java 的官方文档。

祝大家生活愉快！LOL