【原】Java继承详解

文章目录

继承

1.1 概述

由来

多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只要继承那一个类即可。

如图所示：

其中，多个类可以称为子类，单独那一个类称为父类、超类（superclass）或者基类。

继承描述的是事物之间的所属关系，这种关系是： is-a 的关系。例如，图中兔子属于食草动物，食草动物属于动
物。可见，父类更通用，子类更具体。我们通过继承，可以使多种事物之间形成一种关系体系。

定义

继承：就是子类继承父类的属性和行为，使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接
访问父类中的非私有的属性和行为。

好处

1. 提高代码的复用性。
2. 类与类之间产生了关系，是多态的前提。

1.2 继承的格式

通过 extends 关键字，可以声明一个子类继承另外一个父类，定义格式如下：

class 父类 {
...
}
class 子类 extends 父类 {
...
}

继承演示，代码如下：

/*
* 定义员工类Employee，做为父类
*/
class Employee {
String name; // 定义name属性
// 定义员工的工作方法
public void work() {
System.out.println("老师尽心尽力地工作");
}
}
/*
* 定义讲师类Teacher 继承 员工类Employee
*/
class Teacher extends Employee {
// 定义一个打印name的方法
public void printName() {
System.out.println("name=" + name);
}
}
/*
* 定义测试类
*/
public class ExtendDemo01 {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个讲师类对象
Teacher t = new Teacher();
// 为该员工类的name属性进行赋值
t.name = "小明";
// 调用该员工的printName()方法
t.printName(); // name = 小明
// 调用Teacher类继承来的work()方法
t.work(); // 老师尽心尽力地工作
}
}

1.3 继承后的特点——成员变量

当类之间产生了关系后，其中各类中的成员变量，又产生了哪些影响呢？

成员变量不重名

如果子类父类中出现不重名的成员变量，这时的访问是没有影响的。

代码如下：

class Fu {
// Fu中的成员变量。
int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量
int num2 = 6;
// Zi中的成员方法
public void show() {
// 访问父类中的num，
System.out.println("Fu num="+num); // 继承而来，所以直接访问。
// 访问子类中的num2
System.out.println("Zi num2="+num2);
}
}
class ExtendDemo02 {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
Zi z = new Zi();
// 调用子类中的show方法
z.show();
}
}

演示结果：

Fu num = 5
Zi num2 = 6

成员变量重名

如果子类父类中出现重名的成员变量，这时的访问是有影响的。代码如下：

class Fu {
// Fu中的成员变量。
int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量
int num = 6;
public void show() {
// 访问父类中的num
System.out.println("Fu num=" + num);
// 访问子类中的num
System.out.println("Zi num=" + num);
}
}
class ExtendsDemo03 {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
Zi z = new Zi();
// 调用子类中的show方法
z.show();
}
}

演示结果：

Fu num = 6
Zi num = 6

子父类中出现了同名的成员变量时，在子类中需要访问父类中非私有成员变量时，需要使用 super 关键字，修饰父类成员变量，类似于之前学过的 this 。

使用格式：

super.父类成员变量名

子类方法需要修改，代码如下：

class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量
int num = 6;
public void show() {
//访问父类中的num
System.out.println("Fu num=" + super.num);
//访问子类中的num
System.out.println("Zi num=" + this.num);
}
}

演示结果：

Fu num = 5
Zi num = 6

注意：

Fu 类中的成员变量是非私有的，子类中可以直接访问。若Fu
类中的成员变量私有了，子类是不能直接访问的。通常编码时，我们遵循封装的原则，使用private修饰成员变量，那么如何访问父类的私有成员
变量呢？对！可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。

1.4 继承后的特点——成员方法

当类之间产生了关系，其中各类中的成员方法，又产生了哪些影响呢？

成员方法不重名

如果子类父类中出现不重名的成员方法，这时的调用是没有影响的。对象调用方法时，会先在子类中查找有没有对应的方法，若子类中存在就会执行子类中的方法，若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。

代码如下：

class Fu{
public void show(){
System.out.println("Fu类中的show方法执行");
}
}
class Zi extends Fu{
public void show2(){
System.out.println("Zi类中的show2方法执行");
}
}
public class ExtendsDemo04{
public static void main(String[] args) {
Zi z = new Zi();
//子类中没有show方法，但是可以找到父类方法去执行
z.show();
z.show2();
}
}

成员方法重名——重写(Override)

如果子类父类中出现重名的成员方法，这时的访问是一种特殊情况，叫做方法重写(Override)。

方法重写 ：子类中出现与父类一模一样的方法时（返回值类型，方法名和参数列表都相同），会出现覆盖效果，也称为重写或者复写。声明不变，重新实现。

代码如下：

class Fu {
public void show() {
System.out.println("Fu show");
}
}
class Zi extends Fu {
//子类重写了父类的show方法
public void show() {
System.out.println("Zi show");
}
}
public class ExtendsDemo05{
public static void main(String[] args) {
Zi z = new Zi();
// 子类中有show方法，只执行重写后的show方法
z.show(); // Zi show
}
}

重写的应用

子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。既沿袭了父类的功能名称，又根据子类的需要重新实现父类方法，从而进行扩展增强。比如新的手机增加来电显示头像的功能，

代码如下：

class Phone {
public void sendMessage(){
System.out.println("发短信");
}
public void call(){
System.out.println("打电话");
}
public void showNum(){
System.out.println("来电显示号码");
}
}

//智能手机类
class NewPhone extends Phone {
//重写父类的来电显示号码功能，并增加自己的显示姓名和图片功能
public void showNum(){
//调用父类已经存在的功能使用super
super.showNum();
//增加自己特有显示姓名和图片功能
System.out.println("显示来电姓名");
System.out.println("显示头像");
}
}
public class ExtendsDemo06 {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
NewPhone np = new NewPhone()；
// 调用父类继承而来的方法
np.call();
// 调用子类重写的方法
np.showNum();
}
}

注意：这里重写时，用到super.父类成员方法，表示调用父类的成员方法。

注意事项

1. 子类方法覆盖父类方法，必须要保证权限大于等于父类权限。
2. 子类方法覆盖父类方法，返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。

1.5 继承后的特点——构造方法

当类之间产生了关系，其中各类中的构造方法，又产生了哪些影响呢？

首先我们要回忆两个事情，构造方法的定义格式和作用。

1. 构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
2. 构造方法的作用是初始化成员变量的。所以子类的初始化过程中，必须先执行父类的初始化动作。子类的构
   造方法中默认有一个 super() ，表示调用父类的构造方法，父类成员变量初始化后，才可以给子类使用。

代码如下：

class Fu {
private int n;
Fu(){
System.out.println("Fu()");
}
}

class Zi extends Fu {
Zi(){
// super（），调用父类构造方法
super();
System.out.println("Zi（）");
}
}
public class ExtendsDemo07{
public static void main (String args[]){
Zi zi = new Zi();
}
}

输出结果：

Fu（）
Zi（）

1.6 super和this

父类空间优先于子类对象产生

在每次创建子类对象时，先初始化父类空间，再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间，便可以包含其父类的成员，如果父类成员非private修饰，则子类可以随意使用父类成员。

代码体现在子类的构造方法调用时，一定先调用父类的构造方法。理解图解如下：

super和this的含义

• super ：代表父类的存储空间标识(可以理解为父亲的引用)。
• this ：代表当前对象的引用(谁调用就代表谁)。

super和this的用法

1. 访问成员

   this.成员变量——本类的
   super.成员变量——父类的
   
   this.成员方法名()——本类的
   super.成员方法名()——父类的
   

   用法演示，代码如下：

   class Animal {
   public void eat() {
   System.out.println("animal : eat");
   }
   }
   class Cat extends Animal {
   public void eat() {
   System.out.println("cat : eat");
   }
   public void eatTest() {
   this.eat();
   // this 调用本类的方法
   super.eat(); // super 调用父类的方法
   }
   }
   public class ExtendsDemo08 {
   public static void main(String[] args) {
   Animal a = new Animal();
   a.eat();
   Cat c = new Cat();
   c.eatTest();
   }
   }
   

   输出结果为：

   animal : eat
   cat : eat
   animal : eat
   

2. 访问构造方法

   this(...) ——本类的构造方法
   super(...) ——父类的构造方法
   

   子类的每个构造方法中均有默认的super()，调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。

   super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行，所以不能同时出现。

1.7 继承的特点

1. Java只支持单继承，不支持多继承。

//一个类只能有一个父类，不可以有多个父类。
class C extends A{} //ok
class C extends A，B... //error

2. Java支持多层继承(继承体系)。

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

顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object，作为父类。

3. 子类和父类是一种相对的概念。