Day22-Java基础之面向对象进阶

Day22-Java基础之面向对象进阶
static关键字

概述

以前我们定义过如下类：
```
public class Student {
    // 成员变量
    public String name;
    public char sex; // '男'  '女'
    public int age;

    // 无参数构造方法
    public Student() {

    }
    
    // 有参数构造方法
    public Student(String  a) {

    }
}
```
我们已经知道面向对象中，存在类和对象的概念，我们在类中定义了一些成员变量，例如name,age,sex ,结果发现这些成员变量，每个对象都存在（因为每个对象都可以访问）。

而像name ,age , sex确实是每个学生对象都应该有的属性，应该属于每个对象。

所以Java中成员（变量和方法）等是存在所属性的，Java是通过static关键字来区分的。static关键字在Java开发非常的重要，对于理解面向对象非常关键。

关于 static 关键字的使用，它可以用来修饰的成员变量和成员方法，被static修饰的成员是属于类的是放在静态区中，没有static修饰的成员变量和方法则是属于对象的。我们上面案例中的成员变量都是没有static修饰的，所以属于每个对象。

定义格式和使用

static是静态的意思。 static可以修饰成员变量或者修饰方法。

静态变量及其访问

有static修饰成员变量，说明这个成员变量是属于类的，这个成员变量称为类变量或者静态成员变量。直接用类名访问即可。因为类只有一个，所以静态成员变量在内存区域中也只存在一份。所有的对象都可以共享这个变量。

如何使用呢

例如现在我们需要定义传智全部的学生类，那么这些学生类的对象的学校属性应该都是“传智”，这个时候我们可以把这个属性定义成static修饰的静态成员变量。

定义格式
```
修饰符 static 数据类型 变量名 = 初始值；    
```
举例
```
public class Student {
    public static String schoolName = "传智播客"； // 属于类，只有一份。
    // .....
}
```
静态成员变量的访问:

格式：类名.静态变量
```
public static void  main(String[] args){
    System.out.println(Student.schoolName); // 传智播客
    Student.schoolName = "黑马程序员";
    System.out.println(Student.schoolName); // 黑马程序员
}
```
实例变量及其访问

无static修饰的成员变量属于每个对象的，这个成员变量叫实例变量，之前我们写成员变量就是实例成员变量。

需要注意的是：实例成员变量属于每个对象，必须创建类的对象才可以访问。

格式：对象.实例成员变量

静态方法及其访问

有static修饰成员方法，说明这个成员方法是属于类的，这个成员方法称为类方法或者静态方法**。直接用类名访问即可。因为类只有一个，所以静态方法在内存区域中也只存在一份。所有的对象都可以共享这个方法。

与静态成员变量一样，静态方法也是直接通过类名.方法名称即可访问。

举例
```
public class Student{
    public static String schoolName = "传智播客"； // 属于类，只有一份。
    // .....
    public static void study(){
        System.out.println("我们都在黑马程序员学习");   
    }
}
```
静态成员变量的访问:

格式：类名.静态方法
```
public static void  main(String[] args){
    Student.study();
}
```
实例方法及其访问

无static修饰的成员方法属于每个对象的，这个成员方法也叫做实例方法。

需要注意的是：实例方法是属于每个对象，必须创建类的对象才可以访问。

格式：对象.实例方法

示例：
```
public class Student {
    // 实例变量
    private String name ;
    // 2.方法：行为
    // 无 static修饰，实例方法。属于每个对象，必须创建对象调用
    public void run(){
        System.out.println("学生可以跑步");
    }
    // 无 static修饰，实例方法
    public  void sleep(){
        System.out.println("学生睡觉");
    }
    public static void study(){
        
    }
}
```
```
public static void main(String[] args){
    // 创建对象 
    Student stu = new Student ;
    stu.name = "徐干";
    // Student.sleep();// 报错，必须用对象访问。
    stu.sleep();
    stu.run();
}
```
小结

1.当 static 修饰成员变量或者成员方法时，该变量称为静态变量，该方法称为静态方法。该类的每个对象都共享同一个类的静态变量和静态方法。任何对象都可以更改该静态变量的值或者访问静态方法。但是不推荐这种方式去访问。因为静态变量或者静态方法直接通过类名访问即可，完全没有必要用对象去访问。

2.无static修饰的成员变量或者成员方法，称为实例变量，实例方法，实例变量和实例方法必须创建类的对象，然后通过对象来访问。

3.static修饰的成员属于类，会存储在静态区，是随着类的加载而加载的，且只加载一次，所以只有一份，节省内存。存储于一块固定的内存区域（静态区），所以，可以直接被类名调用。它优先于对象存在，所以，可以被所有对象共享。

4.无static修饰的成员，是属于对象，对象有多少个，他们就会出现多少份。所以必须由对象调用。

继承

概述

引入

假如我们要定义如下类: 学生类,老师类和工人类，分析如下。
1. 学生类属性:姓名,年龄行为:吃饭,睡觉
2. 老师类属性:姓名,年龄，薪水行为:吃饭,睡觉，教书
3. 班主任属性:姓名,年龄，薪水行为:吃饭,睡觉，管理
如果我们定义了这三个类去开发一个系统，那么这三个类中就存在大量重复的信息（属性:姓名，年龄。行为：吃饭，睡觉）。这样就导致了相同代码大量重复，代码显得很臃肿和冗余，那么如何解决呢？

假如多个类中存在相同属性和行为时，我们可以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，单独被继承的那一个类称为父类、超类（superclass）或者基类。

继承的含义

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，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。

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。

继承的好处
1. 提高代码的复用性（减少代码冗余，相同代码重复利用）。
2. 使类与类之间产生了关系。
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 {
	...
}
```
需要注意：Java是单继承的，一个类只能继承一个直接父类，跟现实世界很像，但是Java中的子类是更加强大的。

继承案例

案例

请使用继承定义以下类:
1. 学生类属性:姓名,年龄行为:吃饭,睡觉
2. 老师类属性:姓名,年龄，薪水行为:吃饭,睡觉，教书
3. 班主任属性:姓名,年龄，薪水行为:吃饭,睡觉，管理
案例图解分析

老师类，学生类，还有班主任类，实际上都是属于人类的，我们可以定义一个人类，把他们相同的属性和行为都定义在人类中，然后继承人类即可，子类特有的属性和行为就定义在子类中了。

如下图所示。

案例代码实现

1.父类Human类
```
 public class Human {
    // 合理隐藏
    private String name ;
    private int age ;
	
    // 合理暴露
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
 }
```
2.子类Teacher类
```
public class Teacher extends Human {
    // 工资
    private double salary ;
    
    // 特有方法
    public void teach(){
        System.out.println("老师在认真教技术！")；
    }

    public double getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
}
```
3.子类Student类
```
public class Student extends Human{
 
}
```
4.子类BanZhuren类
```
public class BanZhuren extends Human {
    // 工资
    private double salary ;
    
       // 特有方法
    public void admin(){
        System.out.println("班主任强调纪律问题！")；
    }
    
    public double getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
}
```
5.测试类
```
  public class Test {
      public static void main(String[] args) {
          Teacher dlei = new Teacher();
          dlei.setName("播仔");
          dlei.setAge("31");
          dlei.setSalary(1000.99);
          System.out.println(dlei.getName());
          System.out.println(dlei.getAge());
          System.out.println(dlei.getSalary());
          dlei.teach();
          
          BanZhuRen linTao = new BanZhuRen();
          linTao.setName("灵涛");
          linTao.setAge("28");
          linTao.setSalary(1000.99);
          System.out.println(linTao.getName());
          System.out.println(linTao.getAge());
          System.out.println(linTao.getSalary());
          linTao.admin();

          Student xugan = new Student();
          xugan.setName("播仔");
          xugan.setAge("31");
          //xugan.setSalary(1000.99); // xugan没有薪水属性，报错！
          System.out.println(xugan.getName());
          System.out.println(xugan.getAge());

      }
  }
```
小结

1.继承实际上是子类相同的属性和行为可以定义在父类中，子类特有的属性和行为由自己定义，这样就实现了相同属性和行为的重复利用，从而提高了代码复用。

2.子类继承父类，就可以直接得到父类的成员变量和方法。是否可以继承所有成分呢？请看下节！

子类不能继承的内容

引入

并不是父类的所有内容都可以给子类继承的：

子类不能继承父类的构造方法。

值得注意的是子类可以继承父类的私有成员（成员变量，方法），只是子类无法直接访问而已，可以通过getter/setter方法访问父类的private成员变量。

演示代码
```
public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        System.out.println(z.num1);
//		System.out.println(z.num2); // 私有的子类无法使用
        // 通过getter/setter方法访问父类的private成员变量
        System.out.println(z.getNum2());

        z.show1();
        // z.show2(); // 私有的子类无法使用
    }
}

class Fu {
    public int num1 = 10;
    private int num2 = 20;

    public void show1() {
        System.out.println("show1");
    }

    private void show2() {
        System.out.println("show2");
    }

    public int getNum2() {
        return num2;
    }

    public void setNum2(int num2) {
        this.num2 = num2;
    }
}

class Zi extends Fu {
}
```
继承后的特点—成员变量

当类之间产生了继承关系后，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 Demo04 {
	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 Fu1 {
	// Fu中的成员变量。
	int num = 5;
}
class Zi1 extends Fu1 {
	// 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 Demo04 {
	public static void main(String[] args) {
      	// 创建子类对象
		Zi1 z = new Zi1(); 
      	// 调用子类中的show方法
		z1.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，子类会优先访问自己对象中的成员变量。如果此时想访问父类成员变量如何解决呢？我们可以使用super关键字。

super访问父类成员变量

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 。

需要注意的是：super代表的是父类对象的引用，this代表的是当前对象的引用。

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 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() {
        int num = 1;
      
        // 访问方法中的num
        System.out.println("method num=" + num);
        // 访问子类中的num
        System.out.println("Zi num=" + this.num);
        // 访问父类中的num
        System.out.println("Fu num=" + super.num);
	}
}

class Demo04 {
	public static void main(String[] args) {
      	// 创建子类对象
		Zi1 z = new Zi1(); 
      	// 调用子类中的show方法
		z1.show(); 
	}
}

演示结果：
method num=1
Zi num=6
Fu num=5
```
小贴士：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。

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 Demo05 {
	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

如果子类父类中出现重名的成员方法，则创建子类对象调用该方法的时候，子类对象会优先调用自己的方法。

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
	}
}
```
方法重写

概念

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。

使用场景与案例

发生在子父类之间的关系。子类继承了父类的方法，但是子类觉得父类的这方法不足以满足自己的需求，子类重新写了一个与父类同名的方法，以便覆盖父类的该方法。

例如：我们定义了一个动物类代码如下：
```
public class Animal  {
    public void run(){
        System.out.println("动物跑的很快！");
    }
    public void cry(){
        System.out.println("动物都可以叫~~~");
    }
}
```
然后定义一个猫类，猫可能认为父类cry()方法不能满足自己的需求

代码如下：
```
public class Cat extends Animal {
    public void cry(){
        System.out.println("我们一起学猫叫，喵喵喵！喵的非常好听！");
    }
}

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
      	// 创建子类对象
      	Cat ddm = new Cat()；
        // 调用父类继承而来的方法
        ddm.run();
      	// 调用子类重写的方法
      	ddm.cry();
	}
}
```
@Override重写注解
- @Override:注解，重写注解校验！
- 这个注解标记的方法，就说明这个方法必须是重写父类的方法，否则编译阶段报错。
- 建议重写都加上这个注解，一方面可以提高代码的可读性，一方面可以防止重写出错！
  
  加上后的子类代码形式如下：
```
public class Cat extends Animal {
     // 声明不变，重新实现
    // 方法名称与父类全部一样，只是方法体中的功能重写写了！
    @Override
    public void cry(){
        System.out.println("我们一起学猫叫，喵喵喵！喵的非常好听！");
    }
}
```
注意事项
1. 方法重写是发生在子父类之间的关系。
2. 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。
3. 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。
继承后的特点—构造方法

引入

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对象成员变量数据的。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。（先有爸爸，才能有儿子）
继承后子类构方法器特点:子类所有构造方法的第一行都会默认先调用父类的无参构造方法

案例演示

按如下需求定义类:
1. 人类成员变量: 姓名,年龄成员方法: 吃饭
2. 学生类成员变量: 姓名,年龄,成绩成员方法: 吃饭
代码如下：
```
class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
        System.out.println("父类无参");
    }

    // getter/setter省略
}

class Student extends Person {
    private double score;

    public Student() {
        //super(); // 调用父类无参,默认就存在，可以不写，必须再第一行
        System.out.println("子类无参");
    }
    
     public Student(double score) {
        //super();  // 调用父类无参,默认就存在，可以不写，必须再第一行
        this.score = score;    
        System.out.println("子类有参");
     }

}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        System.out.println("----------");
        Student s2 = new Student(99.9);
    }
}

输出结果：
父类无参
子类无参
----------
父类无参
子类有参
```
小结
- 子类构造方法执行的时候，都会在第一行默认先调用父类无参数构造方法一次。
- 子类构造方法的第一行都隐含了一个super()去调用父类无参数构造方法，super()可以省略不写。
super(...)和this(...)

引入

请看上节中的如下案例：
```
class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
        System.out.println("父类无参");
    }

    // getter/setter省略
}

class Student extends Person {
    private double score;

    public Student() {
        //super(); // 调用父类无参构造方法,默认就存在，可以不写，必须再第一行
        System.out.println("子类无参");
    }
    
     public Student(double score) {
        //super();  // 调用父类无参构造方法,默认就存在，可以不写，必须再第一行
        this.score = score;    
        System.out.println("子类有参");
     }
      // getter/setter省略
}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用子类有参数构造方法
        Student s2 = new Student(99.9);
        System.out.println(s2.getScore()); // 99.9
        System.out.println(s2.getName()); // 输出 null
        System.out.println(s2.getAge()); // 输出 0
    }
}
```
我们发现，子类有参数构造方法只是初始化了自己对象中的成员变量score，而父类中的成员变量name和age依然是没有数据的，怎么解决这个问题呢，我们可以借助与super(...)去调用父类构造方法，以便初始化继承自父类对象的name和age.

super和this的用法格式

super和this完整的用法如下，其中this，super访问成员我们已经接触过了。
```
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
```
接下来我们使用调用构造方法格式：
```
super(...) -- 调用父类的构造方法，根据参数匹配确认
this(...) -- 调用本类的其他构造方法，根据参数匹配确认
```
super(....)用法演示

代码如下：
```
class Person {
    private String name ="凤姐";
    private int age = 20;

    public Person() {
        System.out.println("父类无参");
    }
    
    public Person(String name , int age){
        this.name = name ;
        this.age = age ;
    }

    // getter/setter省略
}

class Student extends Person {
    private double score = 100;

    public Student() {
        //super(); // 调用父类无参构造方法,默认就存在，可以不写，必须再第一行
        System.out.println("子类无参");
    }
    
     public Student(String name ， int age，double score) {
        super(name ,age);// 调用父类有参构造方法Person(String name , int age)初始化name和age
        this.score = score;    
        System.out.println("子类有参");
     }
      // getter/setter省略
}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用子类有参数构造方法
        Student s2 = new Student("张三"，20，99);
        System.out.println(s2.getScore()); // 99
        System.out.println(s2.getName()); // 输出 张三
        System.out.println(s2.getAge()); // 输出 20
    }
}
```
注意：

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。

super(..)是根据参数去确定调用父类哪个构造方法的。

super(...)案例图解

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七调用时，一定先调用父类的构造方法。理解图解如下：

this(...)用法演示

this(...)
- 默认是去找本类中的其他构造方法，根据参数来确定具体调用哪一个构造方法。
- 为了借用其他构造方法的功能。
```
package com.itheima._08this和super调用构造方法;
/**
 * this(...):
 *    默认是去找本类中的其他构造方法，根据参数来确定具体调用哪一个构造方法。
 *    为了借用其他构造方法的功能。
 *
 */
public class ThisDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Student xuGan = new Student();
        System.out.println(xuGan.getName()); // 输出:徐干
        System.out.println(xuGan.getAge());// 输出:21
        System.out.println(xuGan.getSex());// 输出： 男
    }
}

class Student{
    private String name ;
    private int age ;
    private char sex ;

    public Student() {
  // 很弱，我的兄弟很牛逼啊，我可以调用其他构造方法：Student(String name, int age, char sex)
        this("徐干",21,'男');
    }

    public Student(String name, int age, char sex) {
        this.name = name ;
        this.age = age   ;
        this.sex = sex   ;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public char getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }
}
```
小结
- 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。
- super(..)和this(...)是根据参数去确定调用父类哪个构造方法的。
- super(..)可以调用父类构造方法初始化继承自父类的成员变量的数据。
- this(..)可以调用本类中的其他构造方法。
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 A {}
class B {}
class C1 extends A {} // ok
// class C2 extends A, B {} // error
```
1. 一个类可以有多个子类。
```
// A可以有多个子类
class A {}
class C1 extends A {}
class C2 extends  A {}
```
1. 可以多层继承。
```
class A {}
class C1 extends A {}
class D extends C1 {}
```
顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object，作为父类。
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原文地址：https://blog.csdn.net/m0_46053885/article/details/138167810

static关键字

概述

定义格式和使用

静态变量及其访问

实例变量及其访问

静态方法及其访问

实例方法及其访问

小结

继承

概述

引入

继承的含义

继承的好处

继承的格式

继承案例

案例代码实现

小结

子类不能继承的内容

引入

继承后的特点—成员变量

成员变量不重名

成员变量重名

super访问父类成员变量

继承后的特点—成员方法

成员方法不重名

成员方法重名

方法重写

概念

使用场景与案例

@Override重写注解

注意事项

继承后的特点—构造方法

引入

小结

super(...)和this(...)

引入

super和this的用法格式

super(....)用法演示

super(...)案例图解

this(...)用法演示

小结

继承的特点