Java之继承

「爱情、让人受尽委屈。」 2024-04-20 04:35 81阅读 0赞

#### 继承 ####

*  继承
 *  为什么使用继承
 *  继承是什么
 *  继承的语法
 *  访问父类成员
 *   *  访问父类成员变量
     *  访问父类成员方法
 *  super关键字
 *  子类构造方法
 *  super和this
 *   *  异同
     *  分别的使用方法
 *  继承的方式
 *  final关键字

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> 作者简介： zoro-1，目前大一，正在学习Java，数据结构等  
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## 继承 ##

## 为什么使用继承 ##

Java中使用类对现实世界中实体来进行描述，类经过实例化之后的产物对象，则可以用来表示现实中的实体，但是  
现实世界错综复杂，事物之间可能会存在一些关联，那在设计程序是就需要考虑。

比如：猫和狗我们分别用一个类来表示  
**狗类**

// Dog.java
    
    public class Dog{
        
        string name;
        int age;
        ﬂoat weight;
        
        public void eat(){
        
            System.out.println(name + "正在吃饭");
       }
        
        public void sleep(){
        
            System.out.println(name + "正在睡觉");
       }
        
        void Bark(){
        
        System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
       }
    }

**猫类**

// Cat.Java
    
    public class Cat{
        
        string name;
        int age;
        ﬂoat weight;
        
        public void eat(){
        
            System.out.println(name + "正在吃饭");
       }
        
        public void sleep()
       {
        
            System.out.println(name + "正在睡觉");
       }
        
        void mew(){
        
            System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
       }
    }

![在这里插入图片描述][319abbce161b471bbac3de4df224c4cf.png]  
他们类中会有很多相同的属性，就造成了代码冗杂，  
**面向对象思想中提出了继承的概念，专门用来进行共性抽取，实现代码复用。**

## 继承是什么 ##

**共性的抽取，实现代码复用**  
![在这里插入图片描述][eb54ee9b1e354727acf864efda89108a.png]

上述图示中，Dog和Cat都继承了Animal类，其中：Animal类称为父类/基类或超类，Dog和Cat可以称为Animal的子类/派生类，继承之后，子类可以复用父类中成员，子类在实现时只需关心自己新增加的成员即可。

## 继承的语法 ##

在Java中如果要表示类之间的继承关系，需要借助extends关键字，具体如下：

修饰符 class 子类 extends 父类 {
        
       // ...  
    
    }

// Animal.java
    
    public class Animal{
        
        String name;
        int age;
        
        public void eat(){
        
            System.out.println(name + "正在吃饭");
       }
        
        public void sleep(){
        
            System.out.println(name + "正在睡觉");
       }
    }
     
    
    // Dog.java
    
    public class Dog extends Animal{
            
        void bark(){
        
            System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
       }
    }
    // Cat.Java
    
    public class Cat extends Animal{
           
        void mew(){
        
            System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
       }
    }
     
    
    // TestExtend.java
    
    public class TestExtend {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Dog dog = new Dog();
            // dog类中并没有定义任何成员变量，name和age属性肯定是从父类Animal中继承下来的
    
            System.out.println(dog.name);
            System.out.println(dog.age);
     
            // dog访问的eat()和sleep()方法也是从Animal中继承下来的
    
            dog.eat();
            dog.sleep();
            dog.bark();
       }
    }

**注意：**

1.  子类会将父类中的成员变量或者成员方法继承到子类中了
2.  子类继承父类之后，必须要新添加自己特有的成员，体现出与基类的不同，否则就没有必要继承了

## 访问父类成员 ##

### 访问父类成员变量 ###

1.  成员变量名字不同

public class Base {
        
        int a;
        int b;
    }
     
    
    public class Derived extends Base{
        
        int c;
        public void method(){
        
            a = 10;    // 访问从父类中继承下来的a
    
            b = 20;    // 访问从父类中继承下来的b
    
            c = 30;    // 访问子类自己的c
    
       }
    }

1.  成员变量名字相同

public class Base {
        
        int a;
        int b;
        int c;
    }
     
    
    /
    
    public class Derived extends Base{
        
        int a;              // 与父类中成员a同名，且类型相同
    
        char b;             // 与父类中成员b同名，但类型不同
    
     
        public void method(){
        
            a = 100;        // 访问父类继承的a，还是子类自己新增的a？
    
            b = 101;        // 访问父类继承的b，还是子类自己新增的b?
    
            c = 102;        // 子类没有c，访问的肯定是从父类继承下来的c
    
            // d = 103;     // 编译失败，因为父类和子类都没有定义成员变量b
    
       }
    }

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。**

### 访问父类成员方法 ###

1.  成员方法名字不同

public class Base {
        
         public void methodA(){
        
             System.out.println("Base中的methodA()");
         }
    }
     
    
    public class Derived extends Base{
        
        public void methodB(){
        
            System.out.println("Derived中的methodB()方法");
       }
        
        public void methodC(){
        
            methodB();         // 访问子类自己的methodB()
    
            methodA();         // 访问父类继承的methodA()
    
            // methodD();     // 编译失败，在整个继承体系中没有发现方法methodD()
    
       }
    }

1.  成员方法名字相同

*  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问，如果没有则报错；

**问题：如果子类中存在与父类中相同的成员时，那如何在子类中访问父类相同名称的成员呢？**

## super关键字 ##

由于设计不好，或者因场景需要，子类和父类中可能会存在相同名称的成员，如果要在子类方法中访问父类同名成员时，该如何操作？直接访问是无法做到的，Java提供了super关键字，该关键字主要作用：**在子类方法中访问父类的成员。**

public class Base {
        
         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{
        
        public void methodA(int a) {
        
            System.out.println("Derived中的method(int)方法");
       }
     
        public void methodB(){
        
            System.out.println("Derived中的methodB()方法");
       }
     
        public void methodC(){
        
            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)
    
            methodB();      // 直接访问，则永远访问到的都是子类中的methodB()，基类的无法访问到
    
       }
    }
    
    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()
    
       }
    }

在子类方法中，如果想要**明确访问父类中成员**时，**借助super关键字**即可。

## 子类构造方法 ##

public class Base {
        
        public Base(){
        
            System.out.println("Base()");
     }
     }
     
    
    public class Derived extends Base{
        
       public Derived(){
        
           // super();   // 注意子类构造方法中默认会调用基类的无参构造方法：super(),
    
           // 用户没有写时,编译器会自动添加，而且super()必须是子类构造方法中第一条语句，
    
           // 并且只能出现一次
    
           System.out.println("Derived()");
       }
    }
     
    
    public class Test {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Derived d = new Derived();
       }
    }
     
    
    结果打印：
    
    Base()
    
    Derived()

> 在子类构造方法中，并没有写任何关于基类构造的代码，但是在构造子类对象时，先执行基类的构造方法，然后执行子类的构造方法，因为：**子类对象中成员是有两部分组成的，基类继承下来的以及子类新增加的部分 。父子父子肯定是先有父再有子，所以在构造子类对象时候 ，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

## super和this ##

### 异同 ###

【相同点】

1.  都是Java中的关键字
2.  只能在类的非静态方法中使用，用来访问非静态成员方法和字段
3.  在构造方法中调用时，必须是构造方法中的第一条语句，并且不能同时存在

【不同点】

1.  this是当前对象的引用，当前对象即调用实例方法的对象，super相当于是子类对象中从父类继承下来部分成员的引用
2.  在非静态成员方法中，（非静态方法参数列表有this）this用来访问本类的方法和属性，super用来访问父类继承下来的方法和属性
3.  在构造方法中：this(…)用于调用本类构造方法，super(…)用于调用父类构造方法，两种调用不能同时在构造方法中出现
4.  构造方法中一定会存在super(…)的调用，用户没有写编译器也会增加，但是this(…)用户不写则没有

### 分别的使用方法 ###

![在这里插入图片描述][c8b4a7461b2b4f4c9d4aaa886950afb0.png]

![在这里插入图片描述][ee279fae525347648423b4d7ad3bb90c.png]

## 继承的方式 ##

![在这里插入图片描述][0dae2629856c4469bbef7de7416e0d41.png]

> 时刻牢记, 我们写的类是现实事物的抽象. 而我们真正在公司中所遇到的项目往往业务比较复杂, 可能会涉及到一系列复杂的概念, 都需要我们使用代码来表示, 所以我们真实项目中所写的类也会有很多. 类之间的关系也会更加复杂.但是即使如此, 我们并不希望类之间的继承层次太复杂. 一般我们不希望出现超过三层的继承关系. 如果继承层次太多, 就需要考虑对代码进行重构了.  
> **如果想从语法上进行限制继承, 就可以使用 ﬁnal 关键字**

## final关键字 ##

final是Java中的一个关键字，用于修饰类、方法和变量，具体作用如下：

1.  final修饰的类无法被继承；
2.  final修饰的方法无法被子类重写；
3.  final修饰的变量为常量，值不可改变；
4.  final修饰的引用变量，其引用地址不可改变，但是其所引用的对象的状态可以改变。

使用final关键字可以增强代码的安全性和可读性，避免一些不必要的错误操作。

[135236a019b74407b3443f06941b8cbf.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/20/932491326f494e62b2c8becdb1d79605.png
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