【Java基础】继承、抽象类、注解

1. 继承

1.1 概述

1.2 格式

在继承关系中，“子类就是一个父类”，也就是说，子类可以被当作父类看待

例如父类是员工，子类是讲师，那么“讲师就是一个员工”，关系：is-a

定义父类的格式（相当于一个普通的类定义）：

public class 父类名称 {
    // ...
}
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定义子类的格式：

public class 子类名称 extends 父类名称 {
    // ...
}
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1.3 成员变量

成员变量如果不重名，访问没有影响

如果成员变量重名，则创建子类对象时，访问有两种方式

• 直接通过子类对象访问成员变量：等号左边是谁，就优先用谁，没有则向上找
• 间接通过成员方法访问成员变量：该方法属于谁，则优先用谁，没有则向上找

区分子类方法中重名的三种变量

• 局部变量：直接写成员变量名
• 本类的成员变量：this.成员变量名
• 父类的成员变量：super.成员变量名

1.4 成员方法

在父子类的继承关系当中，创建子类对象，访问成员方法的规则

创建的对象是谁，就优先用谁，如果没有则向上找

1.5 重写（Override）

在继承关系当中，方法的名称一样，参数列表也一样

重写（Override）：方法的名称一样，参数列表也一样，与参数名称无关

重载（Overload）：方法的名称一样，参数列表不一样

特点：创建的是子类对象，则优先用子类方法

注意事项

• 必须保证父子类之间方法的名称相同，参数列表也相同
  • @Override：写在方法前面，用来检测是不是有效的正确覆盖重写
  • 这个注解就算不写，只要满足要求也是正确的覆盖重写
• 子类方法的返回值必须小于等于父类方法的返回值范围
  • 如果是基本类型就必须是相同的
  • 如果是引用类型，子类重写的返回值类型必须是父类返回值类型的子类
  • 前提：java.lang.Object类是所有类的公共最高父类（祖宗类），java.lang.String就是Object的子类
  • 如：父类返回值为Object 子类返回值为String 这是可以的
• 子类方法的权限必须大于等于父类方法的权限修饰符
  • public > protected > (default) > private
  • 注：(default)不是关键字default，而是什么都不写，留空
• 静态方法不可以被重写
  • 子类如果也写了跟父类一样的静态方法，即方法名、参数列表都相同，并且也加了static
  • 这称为将父类的静态方法隐藏，而非重写，这是属于子类的静态方法

1.6 构造方法

父类的构造方法不允许被继承也不允许被重写

继承关系中，父子类构造方法的访问特点

• 子类构造方法当中有一个默认隐含的"super()"调用，即默认调用父类的无参构造，所以一定是先调用父类构造，后执行子类构造
• 在子类构造中可以通过super关键字调用父类重载构造，如果父类没有无参构造则必须要有"super(参数)"
• super的父类构造调用，必须是子类构造方法的第一个语句，不能一个子类构造调用多次super构造

子类必须调用父类构造方法，不写则赠送super()，写了则用写的指定super调用，super只能有一个，且必须是第一个

1.7 super关键字的三种用法

用来访问父类内容

• 在子类的成员方法中，访问父类的成员变量
• 在子类的成员方法中，访问父类的成员方法
• 在子类的构造方法中，访问父类的构造方法

1.8 this关键字的三种用法

用来访问本类内容

• 在本类的成员方法中，访问本类的成员变量
• 在本类的成员方法中，访问本类的另一个成员方法
• 在本类的构造方法中，访问本类的另一个构造方法
  • this(…)调用也必须是构造方法的第一个语句，唯一一个
  • super和this两种构造调用不能同时使用

1.9 super与this图解

1.10 继承的三个特点

• Java语言是单继承的

  • 一个类的直接父类只能有唯一一个

• Java语言可以多级继承

  • C -> B -> A：A仍然是C的父类

  • java.lang.Object是继承体系中的祖宗类

• 一个子类的直接父类是唯一的，但是一个父类可以拥有很多个子类

1.11 继承后的初始化顺序

父类静态成员 -> 子类静态成员 -> 父类对象构造 -> 子类对象构造

对于静态成员：访问修饰符不影响成员的加载顺序，跟书写的位置有关

2. 抽象类

2.1 概念

父类中的方法被它的子类们重写，子类各自的实现都不尽相同。那么父类的方法声明和方法主体，只有声明还有意义，而方法主体则没有存在的意义了。我们把没有方法主体的方法称为抽象方法。Java语法规定，包含抽象方法的类就是抽象类

• 抽象方法：没有方法体的方法
• 抽象类：包含抽象类的方法

抽象类应用场景：某个父类只是知道其子类应该包含怎样的方法，但无法准确知道这些子类如何实现这些方法

• 避免了子类的设计随意性
• 避免了无意义父类的实例化

2.2 定义

• 抽象方法：就是加上abstract关键字，然后去掉大括号，直接分号结束
• 抽象类：抽象方法所在的类必须是抽象类才行，在class之前写上abstract即可

Animal类

public abstract class Animal {

    public abstract void eat();

}
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Cat类

public class Cat extends Animal {

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
    
}
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2.3 使用

• abstract定义抽象类
• 抽象类不能直接实例化，只能被继承，可以通过向上转型完成对象实例化
• abstract定义抽象方法，不需要具体实现
• 包含抽象方法的类一定是抽象类
• 抽象类中可以没有抽象方法
• static、final、private不能与abstract并存
• 必须用一个子类来继承抽象父类
• 子类必须覆盖重写抽象父类当中所有的抽象方法
  • 覆盖重写（实现）：子类去掉抽象方法的abstract关键字，然后补上方法体大括号

2.4 注意事项

• 抽象类不能创建对象，如果创建，编译无法通过而报错只能创建其非抽象子类的对象
• 抽象类中，可以有构造方法，是供子类创建对象时，初始化父类成员使用的
  • 子类的构造方法中，有默认的super()，需要访问父类构造方法
• 抽象类中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类
  • 未包含抽象方法的抽象类目的就是不想让调用者创建该类对象，通常用于某些特殊的类结构设计
• 抽象类的子类必须重写抽象父类中所有的抽象方法，否则该子类也是抽象类
  • 该子类可以重写部分父类抽象方法，然后继续作为抽象类被继承

3. Object类

3.1 介绍

• Object类是所有类的父亲
• 一个类没有使用extends关键字明确表示继承关系，则默认继承Object类（包括数组）
• Java中的每个类都可以使用Object中定义的方法

3.2 Object类当中的equals方法

即你书写的每个类都会继承有这个方法，比较的是两个引用是否指向同一个对象，效果类似于==

如果需要比较具体的内容，可以在类中重写继承来的equals方法，比如String类内部就重写了该方法，故调用equals比较的是字符串的内容

重写Animal的equals函数，比较两个Animal对象是否一致

public boolean equals(Object obj) {
    if (obj == null)
        return false;
    Animal tmp = (Animal)obj;
    if (this.getName().equals(tmp.getName()) && (this.getAge() == tmp.getAge()))
        return true;
   	else
        return false;
}
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但以上重写的方法有强转，可能会因为类型不匹配而引发异常，由此可以增加一个重载的方法

public boolean equals(Animal obj) {
    if (obj == null)
        return false;
    if (this.getName().equals(tmp.getName()) && (this.getAge() == tmp.getAge()))
        return true;
   	else
        return false;
}
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• 继承Object中的equals方法时，比较的是两个引用是否指向同一个对象
• 子类可以通过重写equals方法的形式改变比较的内容

3.3 Object类当中的toString方法

public String toString() {
    return "姓名：" + this.getName() + "，年龄：" + 
}
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• 输出对象名时，默认会调用类中的toString
• 继承Object中的toString方法时，输出对象的字符串表示形式：类型信息+@+地址信息

4. 注解

4.1 介绍

• JDK1.5 版本引入的一个特性
• 可以声明在包、类、属性、方法、局部变量、方法参数等的前面，用来对这些元素进行说明、注释

4.2 分类

按照运行机制分

• 源码注解：注解只在原码阶段保留，在编译阶段会被丢弃，如：@Override
• 编译时注解：注解会在编译时期保留，在加载class文件时会被丢弃，如@NotNull
• 运行时注解：在运行阶段还起作用，甚至会影响运行逻辑的注解，如：@Autowired

按照来源分

• 来自JDK的注解
• 来自第三方的注解
• 我们自己定义的注解

单独的：元注解，如：@Target，表示注解的注解