Java继承--简单的定义和举例

继承-定义

继承就是从已经存在的类中定义新的类，拥有父类签名的同时也能定义自己的签名，甚至改写父类签名中的内容（即重写）
可以类比你自己继承了父亲的某些特征，但同时也有自己的特征。

继承的目的是避免冗余、使系统易于理解和维护。这里的冗余来自设计的许多具有相同特征的类，比如对圆、矩形和三角形建模，它们可能都有颜色和填充与否的特征，如果一个一个地添加颜色和填充的特征就会显得繁复。

父类别称：超类、基类
子类别称：继承类、派生类

关键字：extends

继承-举例

下面是一个图形类（父类）、圆类和矩形类（子类）的例子

首先，图形类GeometricObject包含了圆形和矩形都具有的特征 – 颜色、是否填充和对象创建的时间
然后是一些可供访问的方法：
①两个构造函数，一个无参，一个有参可以初始化对象属性
②颜色和是否填充的getters&setters
③时间的获取方式
④返回这个对象的字符串表述的方法（表述的是对象属性）

public class GeometricObject {
	private String color = "white";
	private boolean filled;
	private Date dateCreated;
	
	/** 创建一个无参构造函数 */
	public GeometricObject() {
		dateCreated = new Date();	// 记录创建此对象的时间
	}
	
	/** 创建一个有指定特征的构造函数 */
	public GeometricObject(String color, boolean filled) {
		dateCreated = new Date();
		this.color = color;
		this.filled = filled;
	}

	/** 返回颜色 */
	public String getColor() {
		return color;
	}

	/** 重设颜色 */
	public void setColor(String color) {
		this.color = color;
	}

	/** 返回此对象是否填充 */
	public boolean isFilled() {
		return filled;
	}

	/** 重新设置填充属性 */
	public void setFilled(boolean filled) {
		this.filled = filled;
	}

	
	/** 返回对象创建时间 */
	public Date getDateCreated() {
		return dateCreated;
	}
	
	/** 返回这个对象的字符串表示 */
	public String toString() {
		return "created on " + dateCreated + "\ncolor: " + color +
				" and filled: " + filled;
	}
}

子类之圆形Circle

继承了GeometricObject中所有可访问的数据域和方法，父类的私有数据域（private）是无法访问的，除非父类中有该数据的修改器（setters）。

添加了属于自己的数据radius，当然还有配套的getter&setter，由此可见子类并不是父类的子集，子类中的内容往往比父类更丰富。
另外还添加了直接打印对象圆信息的类printCircle，分别返回直径、周长和面积的类：getDiameter、getPerimeter、getArea

public class Circle extends GeometricObject {
	private double radius;
	
	public Circle() {
	}
	
	public Circle(double radius) {
		this.radius = radius;
	}
	
	public Circle(double radius, String color, boolean filled) {
		this.radius = radius;
		setColor(color);
		setFilled(filled);
	}
	
	/** 返回圆半径 */
	public double getRadius() {
		return radius;
	}
	
	/** 设置半径 */
	public void setRadius(double radius) {
		this.radius = radius;
	}
	
	/** 返回面积 */
	public double getArea() {
		return radius * radius * Math.PI;
	}
	
	/** 返回直径 */
	public double getDiameter() {
		return 2 * radius;
	}
	
	/** 返回周长 */
	public double getPerimeter() {
		return 2 * radius * Math.PI;
	}
	
	/** 打印此圆的信息 */
	public void printCircle() {
		System.out.println("The circle is created " + getDateCreated() +
				" and the radius is " + radius);
	}
}

子类之矩形Rectangle

与Circle类似，继承了父类并且添加了自己的数据width和height，顺便一提，在计算机科学中一般用宽度（width）表示水平长度、高度（height）表示垂直长度，而不是数学中的长、宽
有了width和height，自然就有配套设施getters&setters和返回面积、周长的方法getArea、getPerimeter

public class Rectangle extends GeometricObject {
	private double width;
	private double height;
	
	public Rectangle() {
	}
	
	public Rectangle(double width, double height) {
		this.height = height;
		this.width = width;
	}
	
	public Rectangle(double width, double height, String color, boolean filled) {
		this.height = height;
		this.width = width;
		setColor(color);
		setFilled(filled);
	}
	
	/** 返回宽度 */
	public double getWidth() {
		return width;
	}
	
	/** 设置宽度 */
	public void setWidth(double width) {
		this.width = width; 
	}
	
	/** 返回高度 */
	public double getHeight() {
		return height;
	}
	
	/** 设置高度 */
	public void setHeight(double height) {
		this.height = height;
	}
	
	/** 返回面积 */
	public double getArea() {
		return width * height;
	}
	
	/** 返回周长 */
	public double getPerimeter() {
		return 2 * (width + height);
	}
}

最后编写一个测试类，创建一个圆和一个矩形，调用类中的方法

public class TestCircleRectangle {

	public static void main(String[] args) {
		Circle circle = new Circle(1);
		System.out.println("A circle " + circle.toString());
		System.out.println("The color is " + circle.getColor());
		System.out.println("The radius is " + circle.getRadius());
		System.out.println("The area is " + circle.getArea());
		System.out.println("The diameter is " + circle.getDiameter());
		
		Rectangle rectangle = new Rectangle(2, 4);
		System.out.println("\nA rectangle " + rectangle.toString());
		System.out.println("The area is " + rectangle.getArea());
		System.out.println("The perimeter is " + rectangle.getPerimeter());
	}
}

结果显示：

---

A circle created on Mon Jul 20 16:55:04 CST 2020
color: white and filled: false
The color is white
The radius is 1.0
The area is 3.141592653589793
The diameter is 2.0

A rectangle created on Mon Jul 20 16:55:04 CST 2020
color: white and filled: false
The area is 8.0
The perimeter is 12.0

---

提醒

1.子类并不是父类的子集，子类的内容一般比父类要多。
2.父类中的私有数据不能被其他类访问 / 修改，所以只能通过在父类中该数据的访问器 / 修改器（如果有的话），才能访问 / 修改。
3.子类和父类一定存在 “是一种” 关系。比如圆形（矩形）是一种图形，具有颜色和是否填充的特征。
但不是所有 “是一种” 关系都能构成子、父类关系。例如，虽然正方形是一种矩形，可它不能直接继承与矩形，因为它不具备矩形的width和height特征；正方形只需要一个边长的特征数据，所以最好让正方形类直接继承于图形类，然后声明一个私有变量side。
4.不能本末倒置，千万别“为了继承而继承”。即使人（Person）和狮子（Lion）都具有height和weight的特征，但是这两者之间的继承是没有意义的，父类和子类必须保持有 “是一种” 关系。
5.Java有单一继承的限制，也就是说通过extends关键字来定义的子类绝对只能有一个父类。要注意的是Java中通过接口还是可以间接实现多重继承的，只是不像其他一些程序语言可以直接多重继承而已。