JAVA基本语法6-继承/重写/equals()方法/super/final

继承的起源

在面向对象编程中，可以通过扩展一个已有的类，并继承该类的属性和行为，来创建一个新的类，这种方式称为继承（Inheritance）。

已有的类称为父类，而新类称为子类。父类也可以称为基类、超类，子类也可以称为派生类。这些术语可以互换，但是意思是相同的。

在面向对象编程中，为避免上面所出现的问题，我们需要根据一个简单的规则不断地测试我们的设计：一个对象“有（has a）”一个属性，一个对象“执行（does）”一个行为。

在面向对象编程中，当两个或多个类是不相同的，但是共享相同特征的时候，将共同的元素从类中拿出来，放到一个父类中。这些类继承父类，因此就继承了所有父类的特征，同时，每个子类中又保留了不同的特征。使用继承不仅可以重用已有的代码，从而避免代码重复，还可以创建一个更容易维护和修改代码的程序。

调用子类的时候，先在堆中划分父类的存贮空间，再在这个空间叠加子类的存储空间，构成了一个完整的地址空间。

继承是类与类的继承，不是对象与对象的继承。

使用is-a关系判断继承

“is a”关系是一个简单而强大的规则，用于判断父类和子类的继承关系是否正确。当使用继承时，我们必须能够说子类“ is a（是一个）” 父类。如果这个语句是真的，那么继承关系就是对的。

例如，“一个拿年薪的员工是一个员工”是真的。

Java类中继承的实现

在Java中，一个类使用关键字extends继承其它类。关键字extends出现在类声明时的类名后，extends后面跟着的是要继承的类的名称。

例如，下面的语句用于声明Salary类是Employee类的子类：

public class Salary extends Employee

实例化子对象

• Java中有向上转型的原则，子类可以转向父类（例如：Employee employee = new Salary();

Salary类是Employee类的子类)

• 子类可以用父类中公共的属性和行为

• 父类不能用子类中特有的行为和属性

• 通过new来创建对象

• 并非先创建父类对象，再创建子类对象

• 只创建了一个对象，先给父类的属性分配空间，然后再叠加子类的私有属性

单继承与多继承

某些OOP语言（例如C++）允许子类有多个父类。但是，在Java中这是不允许的。在Java中，一个类只能有一个父类。多继承在Java中是不允许的。Java语言的目标之一是创建一个易于使用和理解的面向对象编程语言。而多继承只能给编程语言带来混淆。

一个Java类只能有一个父类。但是这并不意味着一个类没有祖父、曾祖父等等。一个Java类可以有父类、父类也可以父类，依此类推。

所有的根类Object

Java语言API中包含了一个名为Object的特殊类，它是整个Java类层次中的根类。Object类在java.lang包中，是每个Java类的父类，要么是直接的父类，要么就是间接父类。

如果我们编写了一个类，并且没有显式地继承另一个类，那么编译器就会在我们的类声明中添加“extends Object”。如果我们编写的类继承了除Object以外的其它类，那么该类仍然是Object的子类，因为最终它的上代还是要继承Object类。

方法重写

子类可以重写从父类继承的方法，从而允许子类添加或者改变父类中方法的行为。这称为方法重写，是OOP的特征之一。

当子类重写父类的方法时，必须遵循如下的规则：

• 子类的方法的返回值的类型、方法名和形式参数列表，必须和父类中的是相同的。如果子类中的方法与父类中的方法同名，但是子类的方法改变了形式参数列表，那么这是方法重载，而不是方法重写。不要混淆这两个概念，二者的用法是完全不同的。
• 访问修饰符必须不小于父类中的访问修饰符。例如，如果父类的方法是public，那么子类的必须是public。如果父类的方法是protected，那么子类必须是protected或public（public比protected访问权更大）。
• 子类中重写的异常不能抛出比父类更多的异常，其原因我们将在后面异常处理一章中讲解。

Object类中的toString()方法是声明为public的，因此，在Radio中的toString()方法必须声明为public。

Equals()方法

Object类有一个用于判断两个对象是否相等的equals()方法。我们编写的每一个类应该覆盖equals()方法，以让类的用户判断什么时候类的实例是相等的。

一个必须遵循的常用规则就是：如果两个对象是相等的，那么它们必须产生相同的哈希码。因此，如果一个类重写了equals()方法，通常也需要重写hashCode()方法。

equals()方法比较两个对象，测试二者是否相等。比较运算符“==”用于检测是否两个引用指向同一对象，这种比较方法是与equals()完全不同的。如果e1和e2指向不同的对象，那么不管e1是否与e2相等，表达式e1==e2的计算结果都是false。

• ==两边如果是基本数据类型，直接比较两个的值是否相等，如果两边的数据类型是引用类型，那么比较是引用指向的对象是否是同一个对象

• String引用中的equals()方法进行了重写，比较的是该引用最终指向的那个字符串具体值
• 其他的类还是引用的Object中的equals()，比较的是引用指向的对象是否是同一个对象
• 如果要在自己定义的类中定义比较的方式，可以选择重写equals()方法，如果不重写该方法，我们调用的依旧是继承了Object的equals()方法       (比如说：我定义了多个学生卡，而我现在认为只要卡里面的姓名相同就是同一个学生的卡，那么我们就可以重写equals()方法，只去比较姓名就可以了，那么现在这个学生卡类的equals()方法赋予的意义就是判断两张卡是否拥有者是同一个人）

super关键字

在前面，我们演示了子类如何通过方法重写，完全改变继承自父类的方法。有时，子类想要给继承的方法添加行为，但是并不是完全替换父类的方法。在这种情况下，可以使用关键字super来调用父类中重写的方法。

我们已经知道，每个对象都有一个对自身的引用，称为this引用。当在一个类中，引用类本身的成员变量或方法时，可以显式地使用this引用。类似地，一个类可以使用关键字super，来显式地引用从父类继承的成员变量或方法。我们可以把super看作是子对象对父对象的引用。

• Super只能访问本类继承来自于父亲的那部分财产，this可以访问除了本类继承来自于父亲的那部分财产，也可以访问本类的属性。

1. Super()指的是调用父类的构造，this()调用的是本类的其他构造，在一个构造函数中不能同时调用本类其他构造又调用父类构造。
2. super()必须写在构造函数第一行。
3. 如果没有显示的写super()，编译器会自动默认的添加进子类的构造函数的第一行。

Final关键字

• final修饰变量就是声明一个常量，符号常量在被赋值后就不能被改变。

• final类。一个类可以声明为最终类的。最终类不能被有子类。

• final方法。一个方法可以声明为最终的。最终方法不能被重写。

final类

有时候，我们希望一个类成为最终类，不能被其它类继承，也就是不能有子类。在这种情况下，我们就需要在声明类时，在关键字class前加上关键字final，让该类成为一个最终类。例如：

public final class Hourly extends Employee{ //类定义... }

 

final方法

当子类重写父类的一个方法时，父类中被重写的方法实质上被隐藏了。在子类中，要调用父类中的方法，唯一的方法是显式地调用。如果我们编写的方法有中很重要的行为，我们不想子类重写，可以将该方法声明为最终方法。最终方法不能被子类重写。

 

实例化过程

子类对象是对父类的扩展。当子类被实例化时，父类对象需要先被构造。更特别地，父类的构造器必须在子类的构造器执行之前执行。此外，如果子类有祖父类，那么祖父对象需要先构造。这个过程一直向继承树继续传递。

当一个对象被实例化时，发生下列事件序列：

1. new运算符调用子类的构造器。
2. 子类会用this关键字调用子类的其它构造器。最后，子类中的第一行代码中不是this()的构造器将被调用。
3. 在子类的构造器中的任何语句执行前，父类的构造器必须用super关键字调用。如果没有显式地使用super调用，那么编译器会用super()调用无参数的父类构造器。
4. 如果父类也是另一个类的子类，那么在父类的构造器中的任何语句执行前，父类构造器必须使用super调用更高一层父类的构造器。
5. 本过程继续执行，直到到达类层次树的顶部，即Object类。
6. Object类中的构造器执行，然后控制流程转到继承层次树中Object下面的类的构造器中。
7. 构造器沿着继承层次树向下执行。最后一个要执行的构造器，实际上是第一步中先调用的那个构造器。

调用父类构造函数

关键字super用于调用父类的构造器。如果构造器没有显式地使用super关键字，那么编译器会自动添加一个无参数的super()来调用父类构造器。但是，如果父类没有无参数的构造器会发生什么呢？在这种情况下，调用空括号的super()不会通过编译。因此，子类构造器需要显式地调用父类构造器，并将恰当的实际参数传递给父类的构造器。

总结

本章的主要内容总结如下：

• 继承是面向对象编程最重要的特征之一。它允许对一个已经存在的类进行扩展，从而编写一个新的类。新类继承了父类所有属性和行为。
• "is a"关系是一个简单但是重要的用于判断一个继承是否设计良好的步骤。如果两个类存在继承关系，那么我们必须能够说子对象"is a"父对象。
• 关键字extends用于实现继承。Java中的类只能继承一个类。
• 如果一个类没有显式地继承另一个类，那么它的父类就是java.lang.Object。Object类是整个Java层次中最顶层的类，它包含了可以在任何对象调用的一些有用的方法，例如toString()、equals()和hashcode()。
• 当子类包含与父类相同的方法时就是方法重写。
• 关键字super用于子类显式地访问父类中的成员变量或者调用父类中的方法。
• 一个用final修饰符声明的类不能被继承。一个用final修饰符声明的方法不能被重写。
• 子类可以使用super()语法调用父类的构造器，并且super()必须是构造器的第一条语句。如果一个构造器没有显式地调用super()或this()，编译器会给构造器中添加一个无参数的super()调用。