Java 继承（extends）详解

一、继承问题的引出

继承性是面向对象的第二大主要特征。
下面首先编写两个程序：Person类、Student类。

Person类:

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

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Student类：

class Student {         private String name ;         private int age ;         private String school ;         public void setName(String name) {                   this.name = name ;         }         public void setAge(int age) {                   this.age = age ;         }         public void setSchool(String school) {                   this.school = school ;         }         public String getName() {                   return this.name ;         }         public int getAge(){                   return this.age ;         }         public String getSchool() {                   return this.school ;         }}
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以上两个程序通过代码的比较可以清楚的发现：代码之中存在了重复，而按照之前所学，这种重复是不可能消除的。

在所有的代码之中，最具有重复意义的就是链表类，针对于每一个简单Java类或者是说其他的任何类，都编写一个链表程序，代码量庞大，而且不方便维护。

二、继承的概念

继承是面向对象最显著的一个特性。继承是从已有的类中派生出新的类，新的类能吸收已有类的数据属性和行为，并能扩展新的能力。

在Java之中，如果要实现继承的关系，可以使用如下的语法：

class 子类 extends 父类 {}

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子类又被称为派生类； 父类又被称为超类（Super Class）。

观察继承的基本实现：

package com.wz.extendsdemo;class Person {    private String name;    private int age;    public void setName(String name) {        this.name = name;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }    public String getName() {        return this.name;    }    public int getAge() {        return this.age;    }}class Student extends Person { // Student类继承了Person类}public class TestDemo {    public static void main(String args[]) {        Student stu = new Student(); // 实例化的是子类        stu.setName('张三'); // Person类定义        stu.setAge(20); // Person类定义        System.out.println('姓名：' + stu.getName() + '，年龄：' + stu.getAge());    }}
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运行结果：

姓名：张三，年龄：20

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通过代码可以发现，子类（Student）并没有定义任何的操作，而在主类中所使用的全部操作都是由Person类定义的，这证明：子类即使不扩充父类，也能维持父类的操作。

在子类之中扩充父类的功能：

package com.wz.extendsdemo;class Person {    private String name;    private int age;    public void setName(String name) {        this.name = name;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }    public String getName() {        return this.name;    }    public int getAge() {        return this.age;    }}class Student extends Person { // Student类继承了Person类    private String school; // 子类的属性    public void setSchool(String school) {        this.school = school;    }    public String getSchool() {        return this.school;    }}public class TestDemo {    public static void main(String args[]) {        Student stu = new Student(); // 实例化的是子类        stu.setName('张三'); // Person类定义        stu.setAge(20); // Person类定义        stu.setSchool('清华大学'); // Student类扩充方法        System.out.println('姓名：' + stu.getName() + '，年龄：' + stu.getAge() + '，学校：' + stu.getSchool());    }}
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运行结果:

姓名：张三，年龄：20，学校：清华大学

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以上的代码，子类对于父类的功能进行了扩充（扩充了一个属性和两个方法）。但是思考一下：子类从外表看是扩充了父类的功能，但是对于以上的代码，子类还有一个特点：子类实际上是将父类定义的更加的具体化的一种手段。父类表示的范围大，而子类表示的范围小。

三、继承的限制

虽然继承可以进行类功能的扩充，但是其在定义的时候也是会存在若干种限制的。

限制一：一个子类只能够继承一个父类，存在单继承局限。
错误的写法：

class A {}class B {}class C extends A,B {}          // 一个子类继承了两个父类
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以上操作称为多重继承，实际上以上的做法就是希望一个子类，可以同时继承多个类的功能，但是以上的语法不支持而已，但是可以换种方式完成同样的操作。

正确的写法：

class A {}class B extends A {}class C extends B {}

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C实际上是属于（孙）子类，这样一来就相当于B类继承了A类的全部方法，而C类又继承了A和B类的方法，这种操作称为多层继承。

结论：Java之中只允许多层继承，不允许多重继承，Java存在单继承局限。

限制二：在一个子类继承的时候，实际上会继承父类之中的所有操作（属性、方法），但是需要注意的是，对于所有的非私有（no private）操作属于显式继承（可以直接利用对象操作），而所有的私有操作属于隐式继承（间接完成）。

package com.wz.extendsdemo;class A {    private String msg;    public void setMsg(String msg) {        this.msg = msg;    }    public String getMsg() {        return this.msg;    }}class B extends A {    public void print() {        //System.out.println(msg); // 错误: msg定义为private，不可见    }}public class TestDemo {    public static void main(String args[]) {        B b = new B();        b.setMsg('张三');        System.out.println(b.getMsg());    }}
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此时对于A类之中的msg这个私有属性发现无法直接进行访问，但是却发现可以通过setter、getter方法间接的进行操作。

限制三：在继承关系之中，如果要实例化子类对象，会默认先调用父类构造，为父类之中的属性初始化，之后再调用子类构造，为子类之中的属性初始化，即：默认情况下，子类会找到父类之中的无参构造方法。

package com.wz.extendsdemo;class A { public A() { // 父类无参构造 System.out.println('*************************') ; }}class B extends A { public B() { // 子类构造 System.out.println('#########################'); }}public class TestDemo { public static void main(String args[]) { B b = new B() ; // 实例化子类对象 }}

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这个时候虽然实例化的是子类对象，但是发现它会默认先执行父类构造，调用父类构造的方法体执行，而后再实例化子类对象，调用子类的构造方法。而这个时候，对于子类的构造而言，就相当于隐含了一个super()的形式:

class B extends A { public B() { // 子类构造 super(); // 调用父类构造 System.out.println('#########################'); }}

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现在默认调用的是无参构造，而如果这个时候父类没有无参构造，则子类必须通过super()调用指定参数的构造方法:

package com.wz.extendsdemo;class A {    public A(String msg) { // 父类构造        System.out.println('*************************');    }}class B extends A {    public B() { // 子类构造        super('Hello'); // 调用父类构造        System.out.println('#########################');    }}public class TestDemo {    public static void main(String args[]) {        B b = new B(); // 实例化子类对象    }}
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在任何的情况下，子类都逃不出父类构造的调用，很明显，super调用父类构造，这个语法和this()很相似：super调用父类构造时，一定要放在构造方法的首行上。