Core Java (十一) Java 继承，类，超类和子类

继承关系

两个类之间存在三种关系：

1. 依赖，uses-a，如果一个类的方法操纵另一个对象，我们就说一个类依赖于另一个类。
2. 聚合（关联），has-a，一个对象包含另外一个对象，聚合关系意味着类A的对象包含类B的对象。
3. 继承，is-a，如果两个类之间存在明显的is-a（是）关系，例如每个经理都是雇员，那这两个类有继承关系。

例如：

class Manager extends Employee{
    ......
}

Manager继承了Employee类，继承可以重写超类的方法，也可以添加方法，即子类比超类拥有的功能更加丰富。

方法重写

当子类重写超类的方法时，也可以调用超类的同名方法，只需要使用super.method()。要注意， 重写的方法不可低于超类方法的访问权限！

例如：

//重写getSalary方法
	public double getSalary(){
		double baseSalary = super.getSalary();//调用了超类的getSalary方法
		return baseSalary + bonus;
	}

子类重写了getSalary()方法，也调用了超类的同名方法。
另外，super()方法也可以在构造器中使用，以便调用超类的构造器方法。要注意的是super()方法必须是子类构造器的第一条语句。否则编译器会给出Constructor call must be the first statement in a constructor的错误提醒。例子见最后大例子。

多态和动态绑定

一个对象（例如下例中的e）能够引用多种实际类型的现象称为 多态，在运行时能够自动的选择调用那个方法的想象成为 动态绑定。Java不支持多重继承，仅支持单继承。

例如下面的大例子中，Emplyee类型的e可以引用Emplyee类型，Manager类型以及Boss类型的对象，当调用e.getSalary()的时候，编译器知道具体的e的实际类型，从而准确的调用该实际类型类的getSalary方法，如果不存在，那就调用其超类的该方法，这就是动态绑定。

final

阻止继承。

class Employee{
		......
		public final String getName(){
			return name;
		}
		......
	}
	
	final class Manager extends Employee{
		......
	}

如上例中，Manager类不可以再被继承了，而getName方法也不可被子类重写。

强制类型转换

进行强制类型转换的原因：在暂时忽视对象的实际类型之后，使用对象的全部功能。

仅可以在继承链上从上向下进行转换，如把实际类型是Manager的Employee类型的staff[1]转换成Manager类型。

Manager man = (Manager)staff[1];

例子

总结性的大例子：

package com.xujin;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Employee[] staff = new Employee[3];
		staff[0] = new Employee("Bob", 1000);
		staff[1] = new Manager("Jim", 5000, 1000);
		staff[2] = new Boss("Alice", 7000, 1000, 10000);
		
		for(Employee e : staff)
			System.out.println("class name:" + e.getClass().getName() + "\tid:" + e.getId() + 
					"\tname:" + e.getName() + "\tsalary:" + e.getSalary());
		
		Manager man = (Manager)staff[1];
		Boss boss = (Boss)staff[2];
		System.out.println(man.getBonus());//类型转换后就可以使用实际类型的全部功能
		System.out.println(boss.getAward());
		
		//ClassCastException异常,不允许进行继承链上的从上到下的转换
		//Boss myBoss = (Boss)staff[0];
		
		//把instaceof运算符和类型转换组合起来，避免异常
		if(staff[0] instanceof Boss){
			System.out.println("staff[0] is a instace of Boss");
			Boss myBoss = (Boss) staff[0];
		}
		else System.out.println("staff[0] isn't a instace of Boss");
		
		if(staff[2] instanceof Boss){
			System.out.println("staff[2] is a instace of Boss");
		}
		else System.out.println("staff[2] isn't a instace of Boss");
			
	}	
}

class Employee{		
	public Employee(String name){
		this.name = name;
		id = nextId;
		nextId++;
	}

	public Employee(String name, double salary){
		this(name);//调用另一构造器		
		this.salary = salary;		
	}
	
	//定义访问器方法
	public final String getName(){
		return name;
	}
	
	public double getSalary(){
		return salary;
	}
	
	public final int getId(){
		return id;
	}

	
	//定义更改器方法
	public final void setName(String name){
		this.name = name;
	}
	
	public final void setSalary(double salary){
		this.salary = salary;
	}	
	
	public final void raiseSalary(double percent){
		this.salary *= (1 + percent);
	}
	
	//定义变量
	private String name = "";//实例域初始化
	private double salary;
	private int id;
	private static int nextId = 1;		
	
}

class Manager extends Employee{
	public Manager(String name, double salary, double bonus){
		super(name, salary);//super在构造器中的使用，可以调用超类的构造器
		setBonus(bonus);
	}	
	
	public double getBonus(){
		return bonus;
	}
	
	//重写getSalary方法
	public double getSalary(){
		double baseSalary = super.getSalary();//调用了超类的getSalary方法
		return baseSalary + bonus;
	}
	
	public void setBonus(double bonus){
		this.bonus = bonus;
	}
	
	private double bonus;
}

final class Boss extends Manager{
	public Boss(String name, double salary, double bonus, double award){
		super(name, salary, bonus);
		this.award = award;
	}
	
	//重写getSalary方法
	public double getSalary(){
		double baseSalary = super.getSalary();//调用了超类的getSalary方法
		return baseSalary + award;
	}
		
	public double getAward(){
		return award;
	}
	private double award;
}

抽象类

最后，阐述一下抽象类的概念。

抽象类就是一个专门用来扩展的祖先类，抽象类本身不能定义一个该类的对象，即抽象类不能被实例化。

Person p = new Student("joun", 17, 6000);

这里p是一个person类型的变量，但是它引用了Student类型的实例。

抽象类中的方法有两种，一种是普通的，和一般类中的方法一样，另一种是抽象方法，起一个占位的作用，将来子类继承会实现这种方法。

类即使不含抽象方法，也可以将类声明为抽象方法。

抽象类的抽象方法可以用来实现多态性，例如下例中在抽象类中定义了一个getFee()方法，两个子类Employee和Student分别实现了它，但是用了不同的实现方法，当通过Person类型的p调用getFee()方法时，就会根据p的实际类型来调用确定的方法。

package com.xujin;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Person[] people = new Person[2];
		people[0] = new Employee("Bod", 34, 5000);
		people[1] = new Student("Joun", 17, 6000);
		
		for(Person p: people){
			System.out.print(
					"Name:" + p.getName() + 
					"\tAge:" + p.getAge() +
					"\tDescription:" + p.getDescription() + "\t");
			if(p instanceof Employee){
				System.out.println(((Employee) p).getFee());
			}
			else if(p instanceof Student)
				System.out.println(((Student) p).getFee());
		}		
	}	
}

abstract class Person{
	public Person(String name, int age){
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	public abstract String getDescription();
	
	public final String getName(){
		return this.name;
	}
	
	public final void setName(String name){
		this.name = name;
	}
	
	public final int getAge(){
		return this.age;
	}
	
	public final void setAge(int age){
		this.age = age;
	}	
	
	private String name;
	private int age;
}

class Employee extends Person{
	public Employee(String name, int age, double fee){
		super(name, age);
		id = nextId;
		nextId++;		
		this.fee = fee;		
	}
	
	//定义Person抽象类的抽象方法
	public String getDescription(){
		return "This is an employee. class name:" + this.getClass().getName();
	}
	
	//定义访问器方法	
	public double getFee(){
		return fee * 2;
	}
	
	public final int getId(){
		return id;
	}
	
	//定义更改器方法
	public final void setFee(double salary){
		this.fee = fee;
	}	
	
	//定义变量
	private double fee;
	private int id;
	private static int nextId = 1;	
}

class Student extends Person{
	public Student(String name, int age, double fee){
		super(name, age);
		this.fee = fee;
	}
	
	public String getDescription(){
		return "This is a student. class name:" + this.getClass().getName();
	}
	
	public double getFee(){
		return this.fee;
	}
	
	public void setFee(double fee){
		this.fee = fee;
	}
	
	private double fee;
}

结果：