作者 ：ふり

专栏 ：JavaSE

格言 ： I came ; I saw ; I conquer

文章目录

• 一、继承
• • 1.1 为什么需要继承
  • 1.2 继承概念
  • 1.3 继承的语法
  • 1.4 父类成员访问
  • • 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
  • 1.6 子类构造方法
  • 1.7 super和this
  • 1.8 再谈初始化
  • 1.9 protected 关键字
  • 1.10 继承方式
  • 1.11 final 关键字
  • 1.12 继承与组合

一、继承

1.1 为什么需要继承

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：

public class Dog{
    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~~~");
    }
} 
	// Cat.Java
    public 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，猫和狗的类中存在大量重复

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。

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1.2 继承概念

• 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(后序讲)
  

1.3 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 {
     // ...
}
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class Animal{
    public String name;
    public int age;
    public void barks(){
        System.out.println(name + "叫!!!");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃饭" + " 年龄 " + age);
    }


}

class Cat extends Animal{

    public void catchMouse(){
        System.out.println(name + "正在抓老鼠" + "年龄" + age);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.name = "旺财";
        dog.age = 6;
        dog.eat();
    }
}

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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
3. 继承一般不要超过三层

1.4 父类成员访问

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？

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

class Base{
    int a;
    int b;
}
public class Derived extends Base{
    int c;
    public void method(){
        a = 10;
        b = 20;
        c = 30;
    }
}

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2. 子类和父类成员变量同名

class Base{
    int a;
    int b;
}
public class Derived extends Base{
    int a;
    int c;
    public void method(){
        a = 10;//当父类和子类都拥有同名的变量的时候，优先访问子类自己
        b = 20;
        c = 30;
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Derived derived = new Derived();
        derived.method();

        //打印父类中的 a 看看，发现结果是 0 ，所以没有赋值给父类
        Base base = new Base();
        System.out.println(base.a);
    }

}
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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。

• 但是如果非要访问父类该怎么办

class Base{
    int a;
    int b;
}
public class Derived extends Base{
    int a;
    int c;
    public void method(){
        super.a = 10;
        b = 20;
        c = 30;
        System.out.println(super.a);
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Derived derived = new Derived();
        derived.method();

    }

}
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1.4.2 子类中访问父类的成员方法

1. 成员方法名字不同

class Base{
    int a;
    int b;
    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()
    }

    public static void main(String[] args) {
        
    }
}

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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。

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2. 成员方法名字相同

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()，父类的无法访问到，优先自己的
    }

    public static void main(String[] args) {
        Derived derived = new Derived();
        derived.methodC();
    }
}



Base中的methodA()
Derived中的method(int)方法
Derived中的methodB()方法
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【说明】

• 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？

---

1.5 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。

• super 的三种使用方法

super.data;   访问父类普通成员变量
super.func(); 访问父类的普通成员方法
super();      调用父类的构造方法
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• 例子演示 ：

class Animal{
    public String name;
    public int age;
    public void eat(){
        System.out.println(name + " 吃饭");
    }
}
class Dog extends Animal{
    //傻狗，狗的特殊属性
    public String silly;
    public String name = "hello";
    public void houseGuard(){

        //this 会优先访问子类自己的，如果子类不存在，会访问父类
        System.out.println(this.name + " 正在看家护院" );

        // super是获取到子类对象中从父类继承下来的部分
        //super 只是一个关键字，在代码层面上，达到易读的效果
        System.out.println(super.name + " 正在看家护院" );

        //调用父类中的 eat() ,不建议调用静态
        super.eat();
    }
}
class Cat extends Animal{
    public void catchMouse(){
        System.out.println(name + "正在抓老鼠");
    }
}
public class Test extends Animal {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.houseGuard();
    }
}
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【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。

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1.6 子类构造方法

class Animal{
    public String name;
    public int age;

    //带两个参数的构造方法
    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Animal(String,int)");

    }
}
class Dog extends Animal{
    //傻狗，狗的特殊属性
    public String silly;
    public Dog(String name,int age,String silly){
        //1.先帮父类初始化，必须放在第一行
        super(name, age);
        this.silly = silly;
        System.out.println("Dog(String,int,String)");
    }
}

class Cat extends Animal{
    public Cat(String name,int age,String silly){
        //1.先帮父类初始化，必须放在第一行
        super(name, age);
    }
}
public class Test{
    public static void main(String[] args) {
         Dog dog = new Dog("张三",10,"silly");
    }
}


//Animal(String,int)
//Dog(String,int,String)
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1. 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。
2. 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

1.7 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

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1.8 再谈初始化

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。在有继承关系时的执行顺序

class Animal{
    public String name;
    public int age;
    static {
        System.out.println("这是Animal的静态代码块");
    }
    {
        System.out.println("这是Animal的实例代码块");
    }
    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("这是Animal的构造方法");
    }
}
class Dog extends Animal{
    static {
        System.out.println("这是Dog的静态代码块");
    }
    {
        System.out.println("这是Dog的实例代码块");
    }

    public String silly;
    public Dog(String name,int age,String silly){
        super(name, age);
        this.silly = silly;
        System.out.println("这是Dog的构造方法");
    }
}

//这是Dog的静态代码块
//这是Animal的实例代码块
//这是Animal的构造方法
//这是Dog的实例代码块
//这是Dog的构造方法
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//这是Cat的静态代码块
//这是Animal的实例代码块
//这是Animal的构造方法
//这是Cat的实例代码块
//这是Cat的构造方法

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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

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1.9 protected 关键字

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

• 同一包中的同一类
  

• 同一包中的不同类
  

• 不同包中的子类
  

• 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

• 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, 还是更希望同学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)

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1.10 继承方式

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。

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1.11 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，表示常量(即不能修改)

final int a = 10;
a = 20; // 编译出错
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2. 修饰类：表示此类不能被继承

final public class Animal {
...
}
public class Bird extends Animal {
...
} /
/ 编译出错
Error:(3, 27) java: 无法从最终com.bit.Animal进行继
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我们平时是用的 String 字符串类, 就是用 final 修饰的, 不能被继承

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3. 修饰方法：密封方法，表示该方法不能被重写

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1.12 继承与组合

class Student {
    
}
class Teacher{
    
}
class School{
    public Student[] students;
    public Teacher[] teachers;
}
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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，
  一般建议：能用组合尽量用组合。

继承和组合