面向对象编程第二式：继承 （Java篇）

本篇会加入个人的所谓‘鱼式疯言’
❤️❤️❤️鱼式疯言:❤️❤️❤️此疯言非彼疯言
而是理解过并总结出来通俗易懂的大白话,
小编会尽可能的在每个概念后插入鱼式疯言,帮助大家理解的.
🤭🤭🤭可能说的不是那么严谨.但小编初心是能让更多人能接受我们这个概念 ！！！

前言

上节面向对象编程第一式：封装 中小编提及了，我们面向对象的三大特性就是： 封装，继承，多态。

在本篇文章中，小编将带着大家越入 面向对象编程的第二式： 继承

那么什么是继承，为什么需要继承，继承的优点有哪些 ？ ？ ？
以及继承和我们上篇学过的封装有什么关联 ？ ？ ？

在小编都会带着大家找到以上问题的答案 💕 💕 💕

目录

1. 继承
2. super 关键字
3. protected 限定符
4. 继承方式
5. final 关键字
6. 继承与组合

一. 继承

小伙伴一定很疑惑 为什么要继承呢 🤔 🤔 🤔

1. 继承的初识

Java 中使用类对现实世界中实体来进行描述，类经过 实例化之后的产物对象 ，则可以用来表示现实中的 实体

但是现实世界错综复杂，事物之间可能会存在一些 关联，那在设计程序是就需要考虑。

比如：狗和猫，它们都是一个动物。

使用Java语言来进行描述，就会设计出：

<1>. 举个栗子

当小伙伴需要定义一个 dog 类时是不是 这样写的

// Dog.java
 class Dog{
    public String name;
    int age;
    float weight;
    public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃饭");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(name + "正在睡觉");
    }
    void Bark(){

        System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
    }
}
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当小伙伴需要定义一个 cat 时是不是这样写的

// Cat.Java
class Cat{
    String name;
    int age;
    float weight;
    public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃饭");
    }
    public void sleep()
    {
        System.out.println(name + "正在睡觉");
    }
    void mew(){
        System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
    }
}
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通过观察上述代码会发现，猫和狗的类存在 大量重复 的代码

那能否将这些共性抽取呢？

面向对象思想中提出了继承的概念，专门用来进行共性抽取，实现代码复用。

2. 继承的概念

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。

例如：狗和猫都是动物，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。

上述图示中，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 (下篇文章讲解)。

鱼式疯言

一句话总结下继承的特点就是：

• 复用代码，共性抽

继承的概念我们明白了，下面就让我们实操一下吧 😃 😃 😃

下面让小编带着感受下继承的语法是怎么样的

3. 继承的语法

在 Java 中如果要表示类之间的关系，需要借助 extends 关键字
具体如下：

修饰符 class 子类 extends 父类 {
// …
}

对 cat 和 dog 中场景使用继承方式重新设计：

// Animal.java
class Animal{
    String name;
    int age;
    public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃饭");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(name + "正在睡觉");
    }
}
// Dog.java
class Dog extends Animal{
    void bark(){
        System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
    }
}


class Cat extends Animal{


    void mew(){
        System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
    }
}


class Test {
    public static void main(String[] args) {
            Cat cat=new Cat();
            cat.name="小喵";
        cat.sleep();

        Dog dog=new Dog();
        dog.name="阿黄";
        dog.bark();
    }
}

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从中我们可以看出效果是一样哒，但值得注意的是有以下两点哦 💖 💖 💖

鱼式疯言

注意：

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

2. 子类继承父类之后，必须要新添加自己特有的成员，体现出与父类的不同，否则就没有必要继承了。

可小爱同学问题就来了，如果我们子类要访问父类的成员该怎么操作呢 ！ ！ ！

这不小编也准备了嘛 ，下面请看 💖 💖 💖

4. 父类成员访问

<1>.子类中访问父类不同名的成员变量

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？

class Base {
    int a;
    int b;
}
class Derived extends Base{
    int c;
    public void method(){
        a = 10; // 访问从父类中继承下来的a
        b = 20; // 访问从父类中继承下来的b
        c = 30; // 访问子类自己的c
      
    }
}


class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Derived derived=new Derived();
        derived.method();
        System.out.println(derived.a);
        System.out.println(derived.b);
        System.out.println(derived.c);
    }
}
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<2>.子类中访问父类同名的成员变量

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？
b = 101; // 访问父类继承的b，还是子类自己新增的b?
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
}
}
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由上面的运行结果我们可以看出：

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。

鱼式疯言

总结起来就一句话的事

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。

<3>. 子类访问父类不同的成员方法

class Base {
    public void methodA(){
        System.out.println("Base中的methodA()");
    }
}
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()
    }
}

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Derived derived=new Derived();
        derived.methodA();
        derived.methodB();
        derived.methodC();
    }
}
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从中我们也可以得出一个小收获 ❤️ ❤️ ❤️

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。

<4>. 子类访问父类相同的成员方法

 class Base {
    public void methodA(){
        System.out.println("Base中的methodA()");
    }
    public void methodB(){
        System.out.println("Base中的methodB()");
    }
}
 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
    }
}


class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Derived derived=new Derived();
        derived.methodA(100);
        derived.methodB();
        derived.methodC();
    }
}
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小编具体说明一下吧：

• 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；

鱼式疯言

还是那句话

成员方法访问遵循就近原则，自己有优先自己的，如果没有则向父类中找。

这时小爱同学就很坚持的问：

那我非要在子类中访问父类的成员变量该怎么做呢？

这时我们就不得不引出下一节的内容： super 关键字啦 😊 😊 😊

二. super 关键字

由于设计不好，或者因场景需要，子类和父类中可能会存在相同名称的成员

如果要在子类方法中访问父类同名成员时，该如何操作？

直接访问是 无法做到 的，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。

1. super的实际运用

 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()");
    }
}

 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，重写下一章详细介绍)
    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()
    }
}

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Derived derived=new Derived();
        derived.methodA(100);
        derived.methodB();
        derived.methodC();
    }
}
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从上面的运行结果来看我们可以知道

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。

注意事项

1. 只能在非静态方法中使用

2. 在子类方法中，访问父类的成员变量和方法。

至于 super的其他用法 在后文继续介绍哦。

2.父子类构造方法

父子父子，先有父再有子

即：子类对象构造时，需要先调用父类构造方法，然后执行子类的构造方法。

<1>. 栗子说明

class Base {
    public Base(){
        System.out.println("Base()");
    }

}
 class Derived extends Base{
    public Derived(){
        // 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("Derived()");
    }
}
 class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Derived d = new Derived();
      
    }
}
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所以我们明白了父类与子类构造方法的特点：

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

先要调用父类的构造方法，将从父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 。

鱼式疯言

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 （如下图）。

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

<2>. 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？

同：

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

异：

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

3. 父子类代码块优先级

我们还记得之前讲过的代码块吗？

我们简单回顾一下几个重要的代码块：实例代码块和静态代码块。

在没有继承关系时的执行顺序。

宝子们可以参考下面链接哦

未继承的代码块的执行顺序链接

先回顾一下我们上篇文章的代码块的执行顺序：

简单来说就是两句话

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

而在本篇文章主要讲解继承关系下代码的 执行顺序

<1>. 举个栗子

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");
    }
}
 class TestDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1 = new Student("张三",19);
        System.out.println("===========================");
        Student student2 = new Student("xiaoxiao",20);

    }
    public static void main1(String[] args) {
        Person person1 = new Person("byte",10);
        System.out.println("============================");
        Person person2 = new Person("dada",20);
    }
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通过分析结果，我们可以得出以下结论：

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

鱼式疯言

有图有真相

三. protected 限定符

在面向对象编程第一式：封装章节中，为了实现封装特性

Java中引入了 访问限定符

主要限定： 类者类中成员能否在类外或者其他包中被访问。

友友们是不是还记得这张图呢，我们已经详细说明了private default public 三个限制符

如果还模糊的小伙伴可以参考下面链接哦

private default public 限制符的详解

那么这篇中我们就来揭开 protected 的神秘面纱

<1>. 栗子one

下面就让我们一起验证下什么叫做 不同包中的子类访问权限

extendo1 的包下

package extend01;
public class B {
    private int a;
    protected int b;
    public int c;
    int d;
}
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extendo1 的包下

package extend01;
public class D extends B{
    public void method(){

        // super.a = 10;
        // 编译报错，父类private成员在相同包子类中不可见

        super.b = 20;
        // 父类中protected成员在相同包子类中可以直接访问

        super.c = 30;
        // 父类中public成员在相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相同包子类中可以直接访问
    }
}
// extend01包中
// 不同包中的类
 class TestC {
    public static void main(String[] args) {
        D d = new D();
        d.method();

        // System.out.println(c.a);
        // 编译报错，父类中private成员在不同包其他类中不可见

        System.out.println(d.b);

        System.out.println(d.c);

        // 父类中public成员在不同包其他类中可以直接访问

        System.out.println(d.d);
        // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包其他类中不能直接访问
    }
}
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栗子 two

extendo1 的包下

package extend01;
public class B {
    private int a;
    protected int b;
    public int c;
    int d;
}
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extendo2 的包下

package extend02;

import extend01.B;
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
    }


}


// extend02包中
// 不同包中的类
class TestC {
    public static void main(String[] args) {
        C c = new C();
        c.method();
        // System.out.println(c.a);
        // 编译报错，父类中private成员在不同包其他类中不可见

         //    System.out.println(c.b);
        // 父类中protected成员在不同包其他类中不能直接访问
        System.out.println(c.c);

        // 父类中public成员在不同包其他类中可以直接访问
        // System.out.println(c.d);
        // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包其他类中不能直接访问
    }
}
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从上面两个栗子的运行结果我们就可以看出：

protected 限定符只要还是与其他限定符**（除了public之外）** 最主要的区别就是能够在 不同包的子类访问父类的成员 。

注意：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了

鱼式疯言

那么话说回来了，我们该在什么场景下使用他们呢 ！ ！ !

什么时候下用哪一种呢?

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, 还是更希望小伙伴们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).

四.继承方式

我们了解了继承的逻辑之后，下面就让小编都小小了解一下继承都有哪些方式吧 💕 💕 💕

在现实生活中，事物之间的关系是非常复杂，灵活多样，比如：

但在 Java 中只支持以下几种继承方式：

注意：Java中不支持多继承。

时刻牢记, 我们写的类是现实事物的抽象. 而我们真正在公司中所遇到的项目往往业务比较 复杂
可能会涉及到一系列复杂的概念, 都需要我们使用代码来表示, 所以我们真实项目中所写的类也会有很多. 类之间的关系也会更加复杂.
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

下面就让小编具体讲讲我们 final 的用法吧 💖 💖 💖

五. final 关键字

final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

当 final 修饰变量或者字段时表示： 常量(即不能修改)

public class J3_15 {
    public static void main(String[] args) {
        final int a = 10;
        a = 20; // 编译出错
    }

}
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2. 修饰类

当 final修饰类时 表示此类 不能被继承

final class Animal {
  //...
}
 class Bird extends Animal {
   //...
   public static void main(String[] args) {

   }
}

// 编译出错
//Error:(3, 27) java: 无法从最终com.bit.Animal进行继
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3. 修饰方法

当 final 表示该方法不能被重写(下篇文章介绍)

六. 继承与组合

和继承类似, 组合也是一种表达类之间关系的方式, 也是能够达到代码重用的效果。

(这里只是做个简单的了解哦,)

组合并没有涉及到特殊的语法

(诸如 extends 这样的关键字),

仅仅是将 一个类 的实例作为 另外一个类 的字段。

<1>. 举个栗子

就拿我们平常的小汽车举例吧 💕 💕 💕

汽车和其 轮胎、发动机、方向盘、车载系统 等的关系就应该是 组合

因为汽车是有这些 部件组成 的。

// 轮胎类
class Tire{
// ...
}
// 发动机类
class Engine{
// ...
}
// 车载系统类
class VehicleSystem{
// ...
}
class Car{
private Tire tire; // 可以复用轮胎中的属性和方法
private Engine engine; // 可以复用发动机中的属性和方法
private VehicleSystem vs; // 可以复用车载系统中的属性和方法
// ...
}
// 奔驰是汽车
class Benz extend Car{
// 将汽车中包含的：轮胎、发送机、车载系统全部继承下来
}
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组合和继承都可以实现代码复用，应该使用继承还是组合，需要根据应用场景来选择

一般小编建议：能用组合尽量用组合。

具体想要提前了解组合可以参考下面的链接哦,不过小编后期也会出组合专题的文章哦,咱们敬请期待哦 💖 💖 💖

继承与组合

总结

• 继承: 熟悉了继承的逻辑思路以及实际运用
• super 关键字: super 的出现是如何解决父类和子类之间的关系的
• protected 限定符: 对于 protected 与其他限定符的本质区别
• 继承方式: 简单了解了不同的继承方式
• final 关键字: final 的出现有效的限制了继承的多重性以及在其他类型的运用
• 继承与组合: 有继承就会有组合,后续我们会重点讲解组合的干货,而本篇文章的重点是理解继承的核心

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希望我的文章能给各位宝子们带来哪怕一点点的收获就是 小编创作 的最大 动力 💖 💖 💖