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【JAVA】继承

2023-08-31 10:25

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作者主页:paper jie的博客

本文作者:大家好,我是paper jie,感谢你阅读本文,欢迎一建三连哦。

本文录入于《JAVASE语法系列》专栏,本专栏是针对于大学生,编程小白精心打造的。笔者用重金(时间和精力)打造,将javaSE基础知识一网打尽,希望可以帮到读者们哦。

其他专栏:《算法详解》《C语言》等

内容分享:本期将会对JAVA中的继承用大量的篇幅来讲解

目录

继承  

什么是继承 

继承的语法 

父类成员访问 

子类中访问父类的成员变量

子类中访问父类的成员方法 

super关键字 

子类构造方法 

super和this关键字

再谈初始化 

protected关键字 

继承方式


什么是继承 

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 

举个栗子:和猫都是动物,那么我们就可以将共性的内容进行抽取,然后采用继承的思想来达到共用 

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。从继承概念中可以看出继承最大的作用就是:实现代码复用,还有就是来实现多态  

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 

修饰符 class 子类 extends 父类 {// ...}

使用继承方式来设计代码:

class Animol {    String name;    int age;    public void sleep() {        System.out.println("睡觉");    }    public void eat() {        System.out.println("吃饭");    }}class Dog extends Animol {    public void goujiao() {        System.out.println("狗叫");    }}class Cat extends Animol {    public void miaomiao() {        System.out.println("喵喵");    }}public class Test {    public static void main(String[] args) {        Dog dog = new Dog();        System.out.println(dog.name);        Cat cat = new Cat();        System.out.println(cat.name);    }}

注意:
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

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

父类成员访问 

子类中访问父类的成员变量

 子类和父类不存在同名的成员变量 

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}}

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; // 访问子类自己新增的ab = 101; // 访问父类子类自己新增的bc = 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

简单来说,就是就近原则,自己有就先访问自己的,如果没有则向父类找 

子类中访问父类的成员方法 

成员方法名不同:

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()}}

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。

成员方法名相同:

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}}

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

super关键字 

在java中,提供了super关键字,它的主要作用就是:在子类方法中访问父类的成员。

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

ublic 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()}}

注意:

1. 只能在非静态方法中使用(super和this都是引用对象,但静态方法不会调用对像)

2. 在子类方法中,访问父类的成员变量和方法。

子类构造方法 

我们需要知道:子类对象构造时,需要先调用父类构造方法,再执行子类的构造方法。

class demoA {    public demoA() {        System.out.println("demoA()");    }}class demoB extends demoA {    public demoB() {        // 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("demoB()");    }}public class Test {    public static void main(String[] args) {        demoB demoa = new demoB();    }}

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关键字

相同点:

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:

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

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

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

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 

再谈初始化 

 实例代码块和静态代码块,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 TestDemo {public static void main(String[] args) {Person person1 = new Person("bit",10);System.out.println("============================");Person person2 = new Person("gaobo",20);}}

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 

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");}}public class TestDemo4 {public static void main(String[] args) {Student student1 = new Student("张三",19);System.out.println("===========================");Student student2 = new Student("gaobo",20);}public static void main1(String[] args) {Person person1 = new Person("bit",10);System.out.println("============================");Person person2 = new Person("gaobo",20);}}

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

结论:

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

父类实例代码块父类构造方法紧接着执行

子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行

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 

protected关键字 

我们知道,为了实现封装特性,Java中引入了访问限定符,主要限定:类或者类中成员能否在类外或者其他包中被访问。 

我们的protected关键字就是针对与不同包的子类使用:

// extend01包中public class B {private int a;protected int b;public int c;int d;}// extend02包中// 不同包中的子类public class C extends B {public void method(){// super.a = 10; // 编译报错,父类中private成员在不同包子类中不可见super.b = 20; // 父类中protected修饰的成员在不同包子类中可以直接访问super.c = 30; // 父类中public修饰的成员在不同包子类中可以直接访问//super.d = 40; // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包子类中不能直接访问}}

这里需要注意一点:父类中private成员变量虽然在子类中不能直接访问,但是也继承到子类中

使用原则: 

我们希望类要尽量做到 "封装", 即隐藏内部实现细节, 只暴露出 必要 的信息给类的调用者.
因此我们在使用的时候应该尽可能的使用 比较严格 的访问权限. 例如如果一个方法能用 private, 就尽量不要用 public.
另外, 还有一种 简单粗暴 的做法: 将所有的字段设为 private, 将所有的方法设为 public. 不过这种方式属于是对访问权限的滥用, 还是更希望能写代码的时候认真思考, 该类提供的字段方法到底给 "谁" 使用(是类内部自己用, 还是类的调用者使用, 还是子类使用)

继承方式

Java中我们有几种继承方式:

这里我们要注意Java中不支持多继承方式,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 

来源地址:https://blog.csdn.net/paperjie/article/details/132058107

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