Java中的重要核心知識(shí)點(diǎn)之繼承詳解
一、繼承
1、概念
繼承(inheritance)機(jī)制：是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)使代碼可以復(fù)用的最重要的手段，它允許程序員在保持原有類特 性的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，增加新功能，這樣產(chǎn)生新的類，稱派生類。繼承呈現(xiàn)了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的層次結(jié)構(gòu)， 體現(xiàn)了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)知過程。
繼承主要解決的問題是：共性的抽取，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用。
例如：狗和貓都是動(dòng)物，分別定義一個(gè)貓類和狗類，他們都是動(dòng)物，讓他們來繼承動(dòng)物類，那么我們就可以將共性的內(nèi)容進(jìn)行抽取，然后采用繼承的思想來達(dá)到共用。
// Dog.java
public class Dog{
string name;
int age;
float weight;
public void eat(){
System.out.println(name + "正在吃飯");
}
public void sleep(){
System.out.println(name + "正在睡覺");
}
void Bark(){
System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
}
}
// Cat.Java
public class Cat{
string name;
int age;
float weight;
public void eat(){
System.out.println(name + "正在吃飯");
}
public void sleep()
{
System.out.println(name + "正在睡覺");
}
void mew(){
System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
}
}
2、語法
在Java中如果要表示類之間的繼承關(guān)系，需要借助extends關(guān)鍵字，具體如下：
修飾符 class 子類 extends 父類 {
// ...
}
那么對(duì)于貓和狗的場(chǎng)景，我們讓貓類和狗類均繼承自動(dòng)物類：
public class Animal{
String name;
int age;
public void eat(){
System.out.println(name + "正在吃飯");
}
public void sleep(){
System.out.println(name + "正在睡覺");
}
}
// 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類中并沒有定義任何成員變量，name和age屬性肯定是從父類Animal中繼承下來的
System.out.println(dog.name);
System.out.println(dog.age);
// dog訪問的eat()和sleep()方法也是從Animal中繼承下來的
dog.eat();
dog.sleep();
dog.bark();
}
}
注意事項(xiàng)：
1、子類會(huì)將父類中的成員變量或成員方法繼承到子類中去。
2、子類中一定要含有與父類不同的成員方法或者成員變量，體現(xiàn)出與父類的不同，否則繼承就失去了意義。
3、父類成員的訪問
（1）子類中訪問父類成員變量
第一種情況:子類和父類不存在同名成員變量
public class Base {
int a;
int b;
}
public class Derived extends Base {
int c;
int d;
public void method(){
a=10;//訪問的是從父類繼承下來的成員變量a
b=20;//訪問的是從父類繼承下來的成員變量b
c=30;//訪問的是子類自己的成員變量c
d=40;//訪問的是子類自己的成員變量d
}
}
第二種情況：子類和父類成員變量有同名
public class Base {
int a;
int b;
}
public class Derived extends Base {
int b;
int c;
public void method(){
a=10;
b=20;//此時(shí)訪問的是父類中的b還是子類中的b？
c=30;
//d=40; 編譯報(bào)錯(cuò)，因?yàn)樵谧宇惡透割愔卸疾淮嬖诔蓡T變量d
}
}
注意事項(xiàng)：
在子類方法中或者通過子類對(duì)象訪問成員變量時(shí)：
1、如果訪問的成員變量子類中有，優(yōu)先訪問自己的成員變量。
2、如果訪問的成員變量子類中無，則訪問父類繼承下來的，如果父類也沒有定義，則編譯報(bào)錯(cuò)。
3、如果訪問的成員變量與父類中成員變量同名，則優(yōu)先訪問自己的，即：子類將父類同名成員隱藏了。
（2）子類中訪問父類成員方法
第一種情況：子類和父類中不存在同名成員方法
public class Base {
public void methodA(){
System.out.println("我是父類成員方法");
}
}
public class Derived extends Base {
public void methodB(){
System.out.println("我是子類成員方法");
}
public void methodC(){
methodA();//訪問繼承自父類成員方法
methodB();//訪問子類自己的成員方法
//methodD(); 編譯報(bào)錯(cuò)，在繼承體系中沒有methodD方法
}
}
第二種情況：子類和父類中存在同名方法
public class Base {
public void methodA(){
System.out.println("我是父類成員方法methodA");
}
public void methodB(){
System.out.println("我是父類成員方法methodB");
}
}
public class Derived extends Base {
public void methodA(int a){
System.out.println("我是子類成員方法methodA");
}
public void methodB(){
System.out.println("我是子類成員方法methodB");
}
public void methodC(){
methodA(1);//帶參的methodA方法，訪問的是子類的方法
methodA();//無參的methodA方法，訪問的是父類的方法
methodB();//直接訪問methodB，訪問到的是子類的方法
}
}
注意事項(xiàng)：
1、通過子類對(duì)象或方法訪問父類與子類中不同名方法時(shí)，優(yōu)先在子類中找，找到則訪問，否則在父類中找，找到則訪問，否則編譯報(bào)錯(cuò)。
2、通過子類對(duì)象訪問父類與子類同名方法時(shí)，如果父類和子類同名方法的參數(shù)列表不同，根據(jù)調(diào)用方法時(shí)傳遞的參數(shù)選擇合適的方法訪問，如果沒有則報(bào)錯(cuò)；如果父類和子類同名方法的原型一致，則只能訪問到子類的，父類的無法通過派生類對(duì)象直接訪問到。
咦？？？？那么問題來了，如果想要訪問與子類方法同名且原型一致的父類方法時(shí)該怎么訪問呢？——super關(guān)鍵字
4、super關(guān)鍵字
當(dāng)子類和父類中存在同名且原型一致的方法時(shí)，我們想要調(diào)用父類的該方法時(shí)發(fā)現(xiàn)不能直接訪問，而在Java中提供了super關(guān)鍵字，該關(guān)鍵字的主要作用就是：在子類方法中訪問父類成員。
public class Base {
int a;
int b;
public void methodA(){
System.out.println("我是父類成員方法methodA");
}
public void methodB(){
System.out.println("我是父類成員方法methodB");
}
}
public class Derived extends Base {
int a;//與父類同名成員
String b;//與父類同名成員的類型不同
// 與父類中methodA()構(gòu)成重載
public void methodA(int a){
System.out.println("我是子類成員方法methodA");
}
//重寫父類中的methodB方法
public void methodB(){
System.out.println("我是子類成員方法methodB");
}
public void methodC(){
a=100;
super.a=110;
b="abc";
super.b=100;
methodA(1);//帶參的methodA方法，訪問的是子類的方法
methodA();//無參的methodA方法，訪問的是父類的方法
methodB();//直接訪問methodB，訪問到的是子類的方法
super.methodB();//通過super關(guān)鍵字調(diào)用的是父類的methodB
}
}
注意事項(xiàng):
1、只能在非靜態(tài)方法中使用。
2、用于在子類方法中，訪問父類的成員變量和方法。
5、子類構(gòu)造方法
子類對(duì)象構(gòu)造時(shí)，需要先調(diào)用基類構(gòu)造方法，然后執(zhí)行子類的構(gòu)造方法。
public class Base {
public Base(){
System.out.println("我是父類構(gòu)造方法");
}
}
public class Derived extends Base {
public Derived(){
// super();
// 注意子類構(gòu)造方法中默認(rèn)會(huì)調(diào)用基類的無參構(gòu)造方法：super()
//當(dāng)用戶沒有寫時(shí)編譯器自動(dòng)添加
//且super()必須是第一條語句，且只能出現(xiàn)一次
System.out.println("我是子類構(gòu)造方法");
}
public static void main(String[] args) {
Derived a=new Derived();
}
}
/*
執(zhí)行結(jié)果
我是父類構(gòu)造方法
我是子類構(gòu)造方法
*/
說明：在子類構(gòu)造方法中，并沒有寫任何關(guān)于基類構(gòu)造的代碼，但是在構(gòu)造子類對(duì)象時(shí)，先執(zhí)行基類的構(gòu)造方法，然后執(zhí)行子類的構(gòu)造方法，因?yàn)椋鹤宇悓?duì)象是一個(gè)父類對(duì)象，在構(gòu)造子類對(duì)象時(shí)，先要將從父類繼承下來的成員初始化完整，然后再初始化子類自己新增加的成員。
從對(duì)象模型的角度來看：
注意事項(xiàng)：
1、若父類顯式定義無參或者默認(rèn)的構(gòu)造方法，編譯器會(huì)給子類生成一個(gè)默認(rèn)的構(gòu)造方法，且在子類構(gòu)造方法第一行默認(rèn)有隱含的super()調(diào)用，即調(diào)用基類構(gòu)造方法。
2、如果父類構(gòu)造方法是帶有參數(shù)的，此時(shí)編譯器不會(huì)再給子類生成默認(rèn)的構(gòu)造方法，此時(shí)需要用戶為子類顯式定義構(gòu)造方法，并在子類構(gòu)造方法中選擇合適的父類構(gòu)造方法調(diào)用，否則編譯失敗。
具體看如下代碼：
public class Base {
int a;
int b;
public Base(int a){ //父類中帶參數(shù)的構(gòu)造方法
this.a=a;
}
}
public class Derived extends Base {
public Derived(int a,int b){ //此時(shí)需要在子類中自定義構(gòu)造方法
super(a);//選擇合適的父類構(gòu)造方法調(diào)用
this.b=b;
}
public static void main(String[] args) {
Derived a=new Derived(10,20);
System.out.println(a.a);
System.out.println(a.b);
}
}
/*
執(zhí)行結(jié)果：
10
20
*/
3、在子類構(gòu)造方法中，super(…)調(diào)用父類構(gòu)造時(shí)，必須是子類構(gòu)造函數(shù)中第一條語句。
4、super(…)只能在子類構(gòu)造方法中出現(xiàn)一次，并且不能和this同時(shí)出現(xiàn)。
6、super和this
相同點(diǎn)：
1、都是Java中的關(guān)鍵字
2、只能在類的非靜態(tài)方法中使用，用來訪問非靜態(tài)成員方法和字段
3、在構(gòu)造方法中調(diào)用時(shí)，必須是構(gòu)造方法中的第一條語句，并且不能同時(shí)存在，如下圖所示：
不同點(diǎn)：
先給一段代碼
public class Base {
int a;
int b;
}
public class Derived extends Base {
int c;
int d;
public void method(){
super.a=10;
super.b=20;
this.c=30;
this.d=40;
}
public static void main(String[] args) {
Derived d=new Derived();
d.method();
}
}
1、 this是當(dāng)前對(duì)象的引用，當(dāng)前對(duì)象即調(diào)用實(shí)例方法的對(duì)象，super相當(dāng)于是父類對(duì)象的引用。針對(duì)上述代碼，如下圖所示：
2、在非靜態(tài)成員方法中，this用來訪問本類的方法和屬性，super用來訪問父類繼承下來的方法和屬性。上圖也可以進(jìn)行說明。
3、this是非靜態(tài)成員方法的一個(gè)隱藏參數(shù)，super不是隱藏的參數(shù)。還是針對(duì)上述代碼，從字節(jié)碼的角度來看，打開method方法中的局部變量表，發(fā)現(xiàn)只有this,而沒有super。
4、成員方法中直接訪問本類成員時(shí)，編譯之后會(huì)將this還原，即本類非靜態(tài)成員都是通過this來訪問的；在子類中如果通過super訪問父類成員，編譯之后在字節(jié)碼層面super實(shí)際是不存在的。
5、在構(gòu)造方法中：this(…)用于調(diào)用本類構(gòu)造方法，super(…)用于調(diào)用父類構(gòu)造方法，兩種調(diào)用不能同時(shí)在構(gòu)造方法中出現(xiàn)。
6、 構(gòu)造方法中一定會(huì)存在super(…)的調(diào)用，用戶沒有寫編譯器也會(huì)增加，但是this(…)用戶不寫則沒有。
7、代碼塊執(zhí)行順序
第一種：在沒有繼承關(guān)系時(shí)的執(zhí)行順序
public class Person {
int age;
String name;
public Person(int age,String name){
this.age=age;
this.name=name;
System.out.println("執(zhí)行構(gòu)造方法");
}
{
System.out.println("執(zhí)行實(shí)例代碼塊");
}
static {
System.out.println("執(zhí)行靜態(tài)代碼塊");
}
public static void main(String[] args) {
Person a=new Person(20,"luka");
System.out.println("-----------------------");
Person b=new Person(21,"stepth");
}
}
/*
執(zhí)行結(jié)果：
執(zhí)行靜態(tài)代碼塊
執(zhí)行實(shí)例代碼塊
執(zhí)行構(gòu)造方法
-----------------------
執(zhí)行實(shí)例代碼塊
執(zhí)行構(gòu)造方法
*/
說明：
1、靜態(tài)代碼塊先執(zhí)行，并且只執(zhí)行一次，在類加載階段執(zhí)行
2、 當(dāng)有對(duì)象創(chuàng)建時(shí)，才會(huì)執(zhí)行實(shí)例代碼塊，實(shí)例代碼塊執(zhí)行完成后，最后構(gòu)造方法執(zhí)行
第二種：在存在繼承關(guān)系時(shí)的執(zhí)行順序
public class Person {
int age;
String name;
public Person(int age, String name) {
this.age = age;
this.name = name;
System.out.println("Person:執(zhí)行構(gòu)造方法");
}
{
System.out.println("Person:執(zhí)行實(shí)例代碼塊");
}
static {
System.out.println("Person:執(zhí)行靜態(tài)代碼塊");
}
}
public class Student extends Person{
public Student(int age,String name){
super(age,name);
System.out.println("Student:執(zhí)行構(gòu)造方法");
}
{
System.out.println("Student:執(zhí)行實(shí)例代碼塊");
}
static{
System.out.println("Student:執(zhí)行靜態(tài)代碼塊");
}
public static void main(String[] args) {
Student a=new Student(20,"luka");
System.out.println("------------------------");
Student b=new Student(21,"stepth");
}
}
/*
執(zhí)行結(jié)果：
Person:執(zhí)行靜態(tài)代碼塊
Student:執(zhí)行靜態(tài)代碼塊
Person:執(zhí)行實(shí)例代碼塊
Person:執(zhí)行構(gòu)造方法
Student:執(zhí)行實(shí)例代碼塊
Student:執(zhí)行構(gòu)造方法
------------------------
Person:執(zhí)行實(shí)例代碼塊
Person:執(zhí)行構(gòu)造方法
Student:執(zhí)行實(shí)例代碼塊
Student:執(zhí)行構(gòu)造方法
*/
說明：
1、父類靜態(tài)代碼塊優(yōu)先于子類靜態(tài)代碼塊執(zhí)行，靜態(tài)代碼塊相較于其他是最早執(zhí)行。
2、父類實(shí)例代碼塊和父類構(gòu)造方法緊接著執(zhí)行。
3、子類的實(shí)例代碼塊和子類構(gòu)造方法緊接著再執(zhí)行。
4、第二次實(shí)例化子類對(duì)象時(shí)，父類和子類的靜態(tài)代碼塊都將不會(huì)再執(zhí)行（靜態(tài)代碼塊只執(zhí)行一次）。
8、父類成員在子類中的可見性
父類中不同訪問權(quán)限的成員，在子類中的可見性又是什么樣子的？
// extend01包中
public class B {
private int a;
protected int b;
public int c;
int d;
}
// extend01包中
// 同一個(gè)包中的子類
public class D extends B{
public void method(){
// super.a = 10; // 編譯報(bào)錯(cuò)，父類private成員在相同包子類中不可見
super.b = 20; // 父類中protected成員在相同包子類中可以直接訪問
super.c = 30; // 父類中public成員在相同包子類中可以直接訪問
super.d = 40; // 父類中默認(rèn)訪問權(quán)限修飾的成員在相同包子類中可以直接訪問
}
}
// extend02包中
// 不同包中的子類
public class C extends B {
public void method(){
// super.a = 10; // 編譯報(bào)錯(cuò)，父類中private成員在不同包子類中不可見
super.b = 20; // 父類中protected修飾的成員在不同包子類中可以直接訪問
super.c = 30; // 父類中public修飾的成員在不同包子類中可以直接訪問
//super.d = 40; // 父類中默認(rèn)訪問權(quán)限修飾的成員在不同包子類中不能直接訪問
}
}
// extend02包中
// 不同包中的類
public class TestC {
public static void main(String[] args) {
C c = new C();
c.method();
// System.out.println(c.a); // 編譯報(bào)錯(cuò)，父類中private成員在不同包其他類中不可見
// System.out.println(c.b); // 父類中protected成員在不同包其他類中不能直接訪問
System.out.println(c.c); // 父類中public成員在不同包其他類中可以直接訪問
// System.out.println(c.d); // 父類中默認(rèn)訪問權(quán)限修飾的成員在不同包其他類中不能直接訪問
}
}
**注意：**父類中private成員變量隨時(shí)在子類中不能直接訪問，但是也繼承到子類中了。
9、繼承方式
Java中支持以下幾種繼承方式：
單繼承：
多層繼承：
不同類繼承同一個(gè)類
不支持多繼承
10、final關(guān)鍵字
final關(guān)鍵可以用來修飾變量、成員方法以及類。
1、修飾變量或字段，表示常量(即不能修改)。
final int a = 10; a = 20; // 編譯出錯(cuò)
2、修飾類：表示此類不能被繼承。
final public class Animal {
...
}
public class Bird extends Animal {
...
}
// 編譯出錯(cuò)
平時(shí)使用的String字符串類，打開其源碼可以看到它是被final修飾的，不可以被繼承。
3.、修飾方法：表示該方法不能被重寫。
11、組合
組合也是一種表達(dá)類之間關(guān)系的方式, 也是能夠達(dá)到代碼重用的效果。組合并沒有涉及到特殊的語法(諸如 extends 這樣的關(guān)鍵字), 僅僅是將一個(gè)類的實(shí)例作為另外一個(gè)類的字段。
這是繼承和組合的區(qū)別。
//車閘類
class Brake{
}
//車把手類
class Handle{
}
//輪胎類
class Tire{
}
public class Bicycle {
private Brake brake; //可以復(fù)用車閘中的屬性和方法
private Handle handle; //可以復(fù)用車把手中的屬性和方法
private Tire tire; //可以復(fù)用輪胎中的屬性和方法
}
作者：luka.lh
over?。。?/em>
到此這篇關(guān)于Java中的重要核心知識(shí)點(diǎn)之繼承詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 繼承內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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