Java学习 --- 面向对象之继承

目录

一、为什么需要继承

二、什么是继承

2.1、基本语法

2.2、原理图

三、继承注意事项

四、继承的本质

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一、为什么需要继承

问题：一个是Pupil类，一个是Graduate类，当两个类的属性和方法有很多是相同的应该怎么解决？

Pupil类

public class Pupil{
    private String name;
    private int age;
    private double score;
 
    public Pupil(String name, int age, double score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }
    
    //具体功能
    public void testing(){
        System.out.println("学生:"+ name + "正在考试。。。");
    }
    //打印信息
    public void showInfo(){
        System.out.println("学生姓名:" + name + "\t年龄:" + age + "\t成绩:" + score);
    }
}

Graduate 类 

public class Graduate {
    private String name;
    private int age;
    private double score;
 
    public Graduate(String name, int age, double score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }
    //具体功能
    public void testing(){
        System.out.println("学生:"+ name + "正在考试。。。");
    }
    //打印信息
    public void showInfo(){
        System.out.println("学生姓名:" + name + "\t年龄:" + age + "\t成绩:" + score);
    }
}

上述代码中的属性以及功能都是重复的，代码复用性低。

二、什么是继承

继承可以解决代码复用，当多个类存在相同的属性和方法时，可以从这些类中抽象出父类，在父类中定义这些相同的属性和方法，所有的子类不需要重新定义这些属性和方法，只需要通过extends来声明继承父类即可。

2.1、基本语法

class 子类 extends 父类{

}

1、子类会自动拥有父类定义的属性和方法

2、父类又称超类或基类

3、子类又称派生类

2.2、原理图

 使用继承解决代码复用

Student 类

//是Pupil与Graduate的父类
public class Student {
    private String name;
    private int age;
    private double score;
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
 
    public void setScore(double score) {
        this.score = score;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public int getAge() {
        return age;
    }
 
    public double getScore() {
        return score;
    }
 
    //打印信息
    public void showInfo(){
        System.out.println("学生姓名:" + name + "\t年龄:" + age + "\t成绩:" + score);
    }
}

Pupil 类 

//Pupil类继承Student类
public class Pupil extends Student{
    //具体功能
    public void testing(){
        System.out.println("小学生:"+ getName() + "正在考试。。。");
    }
}

Graduate 类 

//Graduate类继承Student类
public class Graduate extends Student {
    //具体功能
    public void testing(){
        System.out.println("大学生:"+ getName() + "正在考试。。。");
    }
}

继承的好处：1、代码复用性提高了  2、代码的扩展性和维护性提高了

三、继承注意事项

1、子类继承了所有的属性和方法，私有属性不能在子类直接访问，但是非私有属性能在子类直接访问，通过父类提供公共的方法去访问私有属性和方法。

Base 类

//父类
public class Base {
    //四种不同类型的属性
    public int n1 = 100;
    protected int n2 = 200;
    int n3 = 300;
    private int n4 = 400;
    //无参构造器
    public Base() {
        System.out.println("父类Base()构造器调用");
    }
    //对外提供一个公共的方法
    public int getN4() {
        return n4;
    }
    //四种不同类型的方法
    public void test1(){
        System.out.println("test1");
    }
    protected void test2(){
        System.out.println("test2");
    }
    void test3(){
        System.out.println("test3");
    }
    private void test4(){
        System.out.println("test4");
    }
    //对外提供一个getTest4公共的方法
    public void getTest4(){
        test4();
    }
}

 Sub 类

//子类
public class Sub extends Base {
    //子类构造器
    public Sub() {
        System.out.println("子类Sub构造器调用");
    }
    public void sayOk(){
       //访问父类的非私有属性
        System.out.println(n1 + "\t" + n2 + "\t" + n3 );
        //访问父类的非私有方法
        test1();
        test2();
        test3();
        //使用父类提供的公共方法访问私有属性和方法
        System.out.println("n4="+ getN4());
        getTest4();
    }
}

SubTest 类 

public class SubTest {
    public static void main(String[] args) {
        Sub sub = new Sub();
        sub.sayOk();
    }
}

运行结果：

 2、子类必须调用父类的构造器，完成父类的初始化

 3、当创建子类对象时，不管使用子类的哪个构造器，默认情况下总会去调用父类的无参构造器，如果当父类没有提供无参构造器，则必须在子类的构造器中使用super去指定使用父类的哪个构造器完成对父类的初始化工作，否则，编译不通过。

场景一：不管使用子类的哪个构造器，默认情况下总会去调用父类的无参构造器。

 调用子类的有参构造器

 运行结果： 

场景二： 如果当父类没有提供无参构造器，则必须在子类的构造器中使用super去指定使用父类的哪个构造器完成对父类的初始化工作，否则，编译不通过。

 子类编译会报错

 需要用super去指定

 运行结果

 4、如果要指定去调用父类的某个构造器，需要用super显示调用

5、super在使用时，必须放在构造器第一行。注意：super只能在构造器中使用

 6、super()和this()都只能放在构造器第一行，所以这两个方法不能共存在一个构造器。

 7、Java所有类都是Object类的子类，Object是所有类的父类或基类。

在idea中ctrl + H查看类的关系

 8、父类构造器的调用不限于直接父类，将一直往上追溯直到Object类。

9、子类最多只能继承一个父类(直接继承)，在Java中是单继承机制。

10、不能滥用继承，子类和父类之间必须满足is-a的逻辑关系。

四、继承的本质

public class ExtendsTheory {
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();
        System.out.println(son.age);
        System.out.println(son.hobby);
    }
}
class GrandPa{
    String name = "爷爷";
    String hobby = "旅游";
}
class Father extends GrandPa{
    String name = "爸爸";
    int age = 45;
}
class Son extends Father{
    String name = "儿子";
}

当子类对象创建好后，建立查找关系。

1、首先看子类中是否具有需要的属性。

2、当子类中有需要的属性，并且可以访问，就返回信息

3、当子类中没有我们需要的属性，就需要到父类中查找是否有我们需要的属性，并且可以访问，就返回信息。

4、当父类中没有我们需要的属性，就继续往上一级查找，直到Object类。

内存图：