java学习之路-继承

文章目录

前言
目录

1.1继承的概念

1.2继承有什么好处，为何要继承

1.3继承的语句

1.4父类成员的访问

1.4.1 子类中访问父类的成员变量

1.4.2 子类中访问父类的成员方法

1.5 super关键字

2.子类构造方法

2.1如何创建构造方法

2.2创建构造方法

3.super和this

【相同点】

【不同点】

4.代码块初始化的执行顺序

4.1在没有继承关系时的执行顺序

4.2 继承关系上的执行顺序

5.继承方式

6.final关键字

7.继承和组合

前言

本文学习主要内容为继承，分为继承相关概念、继承的访问问题、子类的构造、super和this的区别、代码块的执行顺序讲解、继承的方式、final关键字、以及继承和组合。

1、继承

1.1继承的概念

继承：就是子类继承父类的属性和行为，使得子类对象可以直接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

继承(inheritance)机制：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。

1.2继承有什么好处，为何要继承

比如：狗和猫，它们都是一个动物。

用Java语言来进行描述，就会设计出：
class  Dog{String name;int age;float weiht;public void eat(){System.out.println(name + "在吃饭");}public void sleep(){System.out.println(name + "在睡觉");}
public void bark(){System.out.println(name + "汪");}
}
class  Cat{String name;int age;float weiht;public void eat(){System.out.println(name + "在吃饭");}public void sleep(){System.out.println(name + "在睡觉");}public void mew(){System.out.println(name + "喵喵喵~~~");}
}
通过以上代码可以看出，猫和狗的类中存在大量重复的方法和成员，这时要解决这些代码的复用，就用到了面向对象思想中提出的继承的概念，专门来进行共性的抽取，从而实现代码的复用。

解决

将猫和狗类中的重复数据放到一个新的类里面，当做父类/基类，而猫和狗作为子类/派生类即可。

那么如何用代码来实现呢，请往下继续看

1.3继承的语句

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 {// ...  
}

此时对1.2中猫和狗的类进行重新设计：

class Animal {//作为父类String name;int age;public void eat(){System.out.println(name + "在吃饭");}public void sleep(){System.out.println(name + "在睡觉");}}class  Dog extends Animal{//继承父类，拥有父类的属性/*String name;int age;float weiht;public void eat(){System.out.println(name + "在吃饭");}public void sleep(){System.out.println(name + "在睡觉");}*/public void bark(){System.out.println(name + "汪");}
}class  Cat extends Animal{//继承父类/* String name;int age;float weiht;public void eat(){System.out.println(name + "在吃饭");}public void sleep(){System.out.println(name + "在睡觉");}*/public void mew(){System.out.println(name + "喵");}
}class TestA{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();/*Cat cat = new Cat();System.out.println(cat.name);System.out.println(cat.age);*/}
}

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

1.4父类成员的访问

在继承体系中，子类将父类中的方法和字段继承下来了，那在子类中能否直接访问父类中继承下来的成员呢？这种要分为访问父类的成员或者方法两情况。

1.4.1 子类中访问父类的成员变量

1. 子类和父类不存在同名成员变量

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ab = 20;    // 访问从父类中继承下来的bc = 30;    // 访问子类自己的c}}

2. 子类和父类成员变量同名

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？  访问的是子类的b = 101;        // 访问父类继承的b，还是子类自己新增的b？访问的是子类的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}//记住优先原则，子类有的先访问子类的。    }
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。

1.4.2 子类中访问父类的成员方法

1. 成员方法名字不同

访问父类成员方法，跟访问父类成员变量差不多。

 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()}}
总结：成员方法没有同名时，在子类方法中或者通过子类对象访问方法时，则优先访问自己的，自己没有时再到父类中找，如果父类中也没有则报错。

2. 成员方法名字相同

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}}
总结：

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？

要解决这个那么就要学习super的使用了。

1.5 super关键字

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。

限定条件是，只能在子类中访问父类。

class Animal {//作为父类String name;int age;public void eat(){System.out.println(name + "在吃饭");}public void sleep(){System.out.println(name + "在睡觉");}public void show(){System.out.println("父类重写");}
}class  Dog extends Animal{//继承父类，拥有父类的属性//定义与父类相同名的成员变量String name; // 与父类中成员变量同名且类型相同char age; // 与父类中成员变量同名但类型不同public void men(){//对于同名的成员变量，直接访问的话，访问到的都是子类age = 'a'; // 等价于： this.age = 100  this是当前对象的引用name = "韦kun";//如果要访问父类的成员变量,则需要借助super//super是获取到子类对象中从基类继承下来的部分super.name = "kk";super.age = 100;// 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show();//这是重写的方法，默认会访问子类的方法super.show();//这样才可以访问到父类的方法show(10);//重载访问子类}// 与父类中show()构成重载，重载就是函数名一样，但是参数不同。public void show(int a){System.out.println(a);System.out.println(a + "子类");}//重写父类方法，后续会讲到重写，重写其实就是父类方法名和参数一模一样才行。public void show(){System.out.println("子类重写");}public void bark(){System.out.println(name + "汪");}}

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。

1. 只能在非静态方法中使用（即不能在含有static修饰的方法中使用）

2. 在子类方法中，访问父类的成员变量和方法。

2.子类构造方法

父子父子，先有父再有子，即：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。

2.1如何创建构造方法

这里先讲一下idea编译器如何快速创建类的构造方法

鼠标右键，弹出这个界面，然后选择Generate,

然后选择Constructor

如果要有成员变量则给该成员创建构造方法

如果要创建无参的构造方法则点击第一个就行了。

2.2创建构造方法

class Base{int a ;public Base() {System.out.println("父类创建构造方法");}}class Son extends Base{int a;public Son() {super();//这个如果不写，也会默认有一个，但是当父类构造方法有参数时候需要传参System.out.println("子类创建构造方法");}}public class Test {public static void main(String[] args) {Son son = new Son();}
}
输出

说明构造方法顺序是先父类再到子类。有父才有子。

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。

总结

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

3.super和this

super和this都可以在成员方法中用来访问：成员变量和调用其他的成员函数，都可以作为构造方法的第一条语句，那他们之间有什么区别呢？

【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，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

4.代码块初始化的执行顺序

4.1在没有继承关系时的执行顺序

class Person {public String name;public int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;System.out.println("构造方法执行");}{System.out.println("实例代码块执行");}static {System.out.println("静态代码块执行");}
}public class DaiMaKuai {public static void main(String[] args) {Person person1 = new Person("456",10);System.out.println("============================");Person person2 = new Person("123",20);}
}

执行结果：

静态代码块执行
实例代码块执行
构造方法执行
============================
实例代码块执行
构造方法执行

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

4.2 继承关系上的执行顺序

class Person {public String name;public int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;System.out.println("Person：构造方法执行");}{System.out.println("Person：实例代码块执行");}static {System.out.println("Person：静态代码块执行");}
}
class Student extends Person{public Student(String name,int age) {super(name,age);System.out.println("Student：构造方法执行");}{System.out.println("Student：实例代码块执行");}static {System.out.println("Student：静态代码块执行");}
}

执行结果：

Person：静态代码块执行
Student：静态代码块执行
Person：实例代码块执行
Person：构造方法执行
Student：实例代码块执行
Student：构造方法执行
===========================Person：实例代码块执行
Person：构造方法执行
Student：实例代码块执行
Student：构造方法执行

通过分析执行结果，得出以下结论：

1、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

2、父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行

3、子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行

4、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

5.继承方式

java中，继承方式分别有

单继承

多层继承

不同类继承同一个类

注意：Java中不支持多继承。

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

6.final关键字

f inal关键可以用来修饰变量、成员方法以及类。

1. 修饰变量或字段，表示常量(即不能修改)

final int a = 10;a = 20;//背final修饰了那么就不能修改

2. 修饰类：表示此类不能被继承

final public class Animal {...}public class Bird extends Animal {//被final修饰不能进行继承...}// 编译出错

3.修饰方法：表示该方法不能被重写

class Base{final int a = 10;//a = 20;//背final修饰了那么就不能修改final public void show(){System.out.println("父类");}}
class Kun extends Base{@Overridepublic void show() {//被final修饰的方法不能进行重写super.show();}
}