继承与多态(上)

一、继承

1.为什需要继承,继承的作用是什么?

​
class Dog{
    String name;
    int age;
    int weight;
    void show() {
        System.out.println(this.name + "发出叫声");
    }
    void bark(){
        System.out.println(this.name+"汪汪叫");
    }
}
class Bird{
    String name;
    int age;
    int weight;
    void show(){
        System.out.println(this.name+"发出叫声");
    }
    void fly(){
        System.out.println(this.name+"飞起来了");
    }
}

​

可以看到,上面两个类有许多相同的成员变量和成员方法,这是它们的共性,为了提高代码的简洁性,我们可以把这些共性抽取出来,因此java提出了继承的概念,专门用来进行共性的抽取,实现代码的复用。 

2.继承的概念

继承是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段它 允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展,增加新功能 ,这样产生新的类,称 派生类 。继承呈现了面向对象程序设计的层次结构,体现了由简单到复杂的认知过程。继承主要解决的问题是: 共性的抽取,实现代码复用
继承与多态(上)_第1张图片

上述图片中,Dog和Bird类保留类父类的特性,并且增加了自己的特性,这就是继承,继承之后,子类可以使用父类的成员方法/成员变量/构造方法

3.继承的语法

Java中是通过extends关键字来实现继承的,即

修饰符 class 子类 extends 父类{
//......
}

我们再对上面Dog和Bird类实现继承,使他们继承同一个类Animal

public class Test{
    public static void main(String[]args){

    }
}



class Animal{
    String name;
    int age;
    int weight;
    void show() {
        System.out.println(this.name + "发出叫声");
    }
}

class Dog extends Animal{
    public Dog(String name,int age,int weight) {
        this.name=name;
        this.age=age;
        this.weight=weight;
    }//Dog类具有Animal类的属性和方法
    void bark(){
        System.out.println(this.name+"汪汪叫");
    }
}
class Bird extends Animal{
    void fly(){
        System.out.println(this.name+"飞起来了");
    }
}

!!!:

<1>父类的成员变量或成员方法会继承到子类中

<2>子类必须有特有的成员变量或成员方法,否则没有必要使用继承

4.父类成员的访问

4.1.子类中访问父类的成员变量
4.1.1.子类和父类不存在同名成员变量
public class Test{
    public static void main(String[]args){
       B b=new B();
       b.show();
    }
}
class A{
    int a=1;
    int b=2;
}
class B extends A{
    int c=3;
    public void show(){
        System.out.println(this.a+" "+this.b+" "+this.c);
    }
}//输出结果:1 2 3 ,此时a和b访问的时父类的成员变量a,b;c访问的时本类成员变量c
4.1.2.子类和父类存在同名成员变量 
public class Test{
    public static void main(String[]args){
       B b=new B();
       b.show();
    }
}
class A{
    int a=1;
    int b=2;
}
class B extends A{
    int b=3;
    public void show(){
        System.out.println(this.a+" "+this.b);
    }
}//输出结果:1 3 ,此时a访问的时父类的成员变量a;b访问的时本类成员变量b

因此我们得出:

在子类方法中 或者 通过子类对象访问成员时
如果访问的成员变量子类中有,优先访问自己的成员变量。
如果访问的成员变量子类中无,则访问父类继承下来的,如果父类也没有定义,则编译报错。
如果访问的成员变量与父类中成员变量同名,则优先访问自己的
成员变量访问遵循就近原则,自己有优先自己的,如果没有则向父类中找
4.2.子类中访问父类的成员方法
4.2.1.子类和父类不存在同名成员方法
public class Test{
    public static void main(String[]args){
       B b=new B();
       b.showA();//访问A的show方法
       b.showB();//访问B的show方法
    }
}
class A{
   
    public void showA(){
        System.out.println("哈哈哈");
    }
}
class B extends A{
   
    public void showB(){
        System.out.println("呵呵");
    }
}
4.2.2.子类和父类存在同名成员方法
public class Test{
    public static void main(String[]args){
       B b=new B();
       b.func(1,2);//访问A的func
       b.func(1);//访问B的func
       b.show();//访问B的show方法

    }
}
class A{
    int a;
    int b;
    public void show(){
        System.out.println("哈哈哈");
    }
    public void func(int a,int b){
        System.out.println(a+b);
    }
}
class B extends A{

    public void show(){
        System.out.println("呵呵");
    }
    public void func(int a){
        System.out.println(a);
    }
}

因此,我们得出:

   通过子类对象访问父类与子类中 不同名方法时,优先在子类中找 ,找到则访问,否则在父类中找,找到则访问,否则编译报错。
   通过派生类对象访问父类与子类同名方法时,如果 父类和子类同名方法的参数列表不同(重载),根据调用方法适传递的参数选择合适的方法访访问 ,如果没有则报错。(重载不一定发生再同一个类中,在不同类中也是可以发生的)

5.super关键字

对于上面子类和父类的成员变量/方法相同时,我们要想访问父类的成员变量/方法,就需要借助super关键字进行访问,它的作用是在子类中访问父类的成员变量或成员方法

5.1.通过super调用父类的成员变量和普通方法
public class Base {
    int a;
    int b;
    public void methodA(){
        System.out.println("Base中的methodA()");
    }
    public void methodB(){
        System.out.println("Base中的methodB()");
    }
}
public class Derived extends Base {
    int a; // 与父类中成员变量同名且类型相同
    char b; // 与父类中成员变量同名但类型不同

    // 与父类中methodA()构成重载
    public void methodA(int a) {
        System.out.println("Derived中的method()方法");
    }

    // 与基类中methodB()构成重写(即原型一致,重写后序详细介绍)
    public void methodB() {
        System.out.println("Derived中的methodB()方法");
    }

    public void methodC() {
// 对于同名的成员变量,直接访问时,访问的都是子类的
        a = 100; // 等价于: this.a = 100;
        b = 101; // 等价于: this.b = 101;
// 注意:this是当前对象的引用
// 访问父类的成员变量时,需要借助super关键字
// super是获取到子类对象中从基类继承下来的部分
        super.a = 200;
        super.b = 201;
// 父类和子类中构成重载的方法,直接可以通过参数列表区分清访问父类还是子类方法
        methodA(); // 没有传参,访问父类中的methodA()
        methodA(20); // 传递int参数,访问子类中的methodA(int)
// 如果在子类中要访问重写的基类方法,则需要借助super关键字
        methodB(); // 直接访问,则永远访问到的都是子类中的methodA(),基类的无法访问到
        super.methodB();//访问基类的methodB
    }
}
 5.2.通过super调用父类的构造方法

看下一个知识点:子类构造方法

6.子类构造方法

子类对象构造时,需要先调用基类构造方法,然后执行子类的构造方法
public class Test{
    public static void main(String[] name){
        Dog dog=new Dog("狗",18,234);
       
    }
}
class Animal{
    String name;
    int age;
    //!!!父类一旦写了构造方法,那么子类就必须先实现父类的构造方法,否则报错
    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("父类构造方法");
    }
}
class Dog extends Animal{
    int weight;

    public Dog(String name, int age, int weight) {
        super(name, age);//实现父类构造方法
        //super关键字必须是子类构造方法的第一条语句
        this.weight = weight;
        System.out.println("子类构造方法");
    }

    void bark(){
        System.out.println("汪汪叫");
    }
}
//打印结果:
//父类构造方法
//子类构造方法

!!!构造子类对象时候 ,先要调用基类的构造方法,将从基类继承下来的成员构造完整,然后再调用子类自己的构造方法,将子类自己新增加的成员初始化完整

注意:
1. 若父类显式定义无参或者默认的构造方法,在子类构造方法第一行 默认有隐含的super()调用 ,即调用基类构造方法
2. 如果父类构造方法是带有参数的,此时需要用户为子类显式定义构造方法,并在子类构造方法中选择合适的父类构造方法调用,否则编译失败。
3. 在子类构造方法中, super(...) 调用父类构造时, 必须是子类构造函数中第一条语句
4. super(...) 只能在子类构造方法中出现一次,并且 不能和this同时出现
5.与this一样,不能在静态方法或静态代码块中使用super关键字

7.再谈初始化(不明白可看上一篇《类和对象详解》)

public class Test{
    public static void main(String[] name){
       Dog dog=new Dog();
       System.out.println("==========");
       Dog dog2=new Dog();
    }
}
class Animal{
    static{
        System.out.println("Animal的静态");
    }

    {
        System.out.println("Animal的实例");
    }
    public Animal(){
        System.out.println("Animal的构造");
    }
}
class Dog extends Animal{
    static{
        System.out.println("Dog的静态");
    }
    {
        System.out.println("Dog的实例");
    }
    public Dog(){
        System.out.println("Dog的构造");
    }
}
//执行结果
//Animal的静态
//Dog的静态
//Animal的实例
//Animal的构造
//Dog的实例
//Dog的构造
//==========
//Animal的实例
//Animal的构造
//Dog的实例
//Dog的构造

说明:

1. 静态代码块先执行,并且 只执行一次 ,在类 加载阶段执行
2. 当有对象创建时,才会执行实例代码块, 实例代码块执行完成后,最后构造方法执行
3.父类静态代码块优先于子类静态代码块执行,且是最早执行
4.父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行
5.子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行
6.第二次实例化子类对象时,父类和子类的静态代码块都将不会再执行

8.继承方式

继承与多态(上)_第2张图片

9.final关键字

9.1.final修饰修饰变量/字段

final修饰的变量相当于常量,不能被改变

继承与多态(上)_第3张图片

9.2. final修饰类

final修饰的类不能被继承

继承与多态(上)_第4张图片

9.3.final修饰成员方法

final修饰的成员方法不能被重写后面了解)

 

10.继承与组合

和继承类似 , 组合也是一种表达类之间关系的方式 , 也是能够达到代码重用的效果。组合并没有涉及到特殊的语法
( 诸如 extends 这样的关键字 ), 仅仅是将一个类的实例作为另外一个类的字段。
继承表示对象之间是 is-a 的关系 ,比如:狗是动物,猫是动物
组合表示对象之间是 has-a 的关系 ,比如:汽车
汽车和其轮胎、发动机、方向盘、车载系统等的关系就应该是组合,因为汽车是有这些部件组成的。
// 轮胎类
class Tire{
// ...
}
// 发动机类
class Engine{
// ...
}
// 车载系统类
class VehicleSystem{
// ...
}
class Car{
private Tire tire; // 可以复用轮胎中的属性和方法
private Engine engine; // 可以复用发动机中的属性和方法
private VehicleSystem vs; // 可以复用车载系统中的属性和方法
// ...
}
// 奔驰是汽车
class Benz extend Car{
// 将汽车中包含的:轮胎、发送机、车载系统全部继承下来
}

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