2021-03-08

面向对象基础–继承

1. 继承

多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类中无需再定义这些属性和行为，只需要和抽取出来的类构成某种关系。
其中，多个类可以称为子类，也叫派生类；多个类抽取出来的这个类称为父类、超类（superclass）或者基类。

1.1 继承的好处：

• 提高代码的复用性。
• 提高代码的扩展性。
• 类与类之间产生了关系，是学习多态的前提。
  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：

【修饰符】 class 父类 {
    
    
	...
}

【修饰符】 class 子类 extends 父类 {
    
    
	...
}

继承演示，代码如下：

/*
 * 定义动物类Animal，做为父类
 */
class Animal {
    
    
    // 定义name属性
	String name; 
    // 定义age属性
    int age;
	// 定义动物的吃东西方法
	public void eat() {
    
    
		System.out.println(age + "岁的" + name + "在吃东西");
	}
}

/*
 * 定义猫类Cat 继承 动物类Animal
 */
class Cat extends Animal {
    
    
	// 定义一个猫抓老鼠的方法catchMouse
	public void catchMouse() {
    
    
		System.out.println("抓老鼠");
	}
}

/*
 * 定义测试类
 */
public class ExtendDemo01 {
    
    
	public static void main(String[] args) {
    
    
        // 创建一个猫类对象
		Cat cat = new Cat()；
      
        // 为该猫类对象的name属性进行赋值
		cat.name = "Tom";
      
      	// 为该猫类对象的age属性进行赋值
		cat.age = 2;
        
        // 调用该猫的catchMouse()方法
		cat.catchMouse();
		
      	// 调用该猫继承来的eat()方法
      	cat.eat();
	}
}

演示结果：
抓老鼠
2岁的Tom在吃东西

2. 继承的特点一：成员变量

2. 1 父类成员变量私有化（private）

• 父类中的成员，无论是公有(public)还是私有(private)，均会被子类继承。
• 子类虽会继承父类私有(private)的成员，但子类不能对继承的私有成员直接进行访问，可通过继承的get/set方法进行访问。

代码如下：

/*
 * 定义动物类Animal，做为父类
 */
class Animal {
    
    
    // 定义name属性
	private String name; 
    // 定义age属性
    public int age;
	// 定义动物的吃东西方法
	public void eat() {
    
    
		System.out.println(age + "岁的" + name + "在吃东西");
	}
}

/*
 * 定义猫类Cat 继承 动物类Animal
 */
class Cat extends Animal {
    
    
	// 定义一个猫抓老鼠的方法catchMouse
	public void catchMouse() {
    
    
		System.out.println("抓老鼠");
	}
}

/*
 * 定义测试类
 */
public class ExtendDemo01 {
    
    
	public static void main(String[] args) {
    
    
        // 创建一个猫类对象
		Cat cat = new Cat()；
      
        // 为该猫类对象的name属性进行赋值
		//cat.name = "Tom";// 编译报错
      
      	// 为该猫类对象的age属性进行赋值
		cat.age = 2;
        
        // 调用该猫的catchMouse()方法
		cat.catchMouse();
		
      	// 调用该猫继承来的eat()方法
      	cat.eat();
	}
}

2.2 父子类成员变量重名

(1）当父类的成员变量私有化时，在子类中是无法直接访问的，所以是否重名不影响，如果想要访问父类的私有成员变量，只能通过父类的get/set方法访问；

（2）当父类的成员变量非私有时，在子类中可以直接访问，所以如果有重名时，就需要加“super."进行区别。

使用格式：

super.父类成员变量名

3. 继承的特点二：成员方法

我们说父类的所有方法子类都会继承，但是当某个方法被继承到子类之后，子类觉得父类原来的实现不适合于子类，该怎么办呢？我们可以进行方法重写 (Override)

3.1 方法重写

1.@Override：写在方法上面，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，也是正确的方法覆盖重写。建议保留

2.必须保证父子类之间方法的名称相同，参数列表也相同。
3.子类方法的返回值类型必须【小于等于】父类方法的返回值类型（小于其实就是是它的子类，例如：Student < Person）。

注意：如果返回值类型是基本数据类型和void，那么必须是相同

4.子类方法的权限必须【大于等于】父类方法的权限修饰符。
小扩展提示：public > protected > 缺省 > private

5.几种特殊的方法不能被重写

• 静态方法不能被重写
• 私有等在子类中不可见的方法不能被重写
• final方法不能被重写

3.2 方法的重载

对于Son类，相当于有两个print方法，一个形参列表是(int i)，一个形参列表(int i, int j)

4. 继承的特点三：构造方法

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实例变量的，而子类又会从父类继承所有成员变量

   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() ，表示调用父类的实例初始化方法，父类成员变量初始化后，才可以给子类使用。代码如下：

class Fu {
    
    
  private int n;
  Fu(){
    
    
    System.out.println("Fu()");
  }
}
class Zi extends Fu {
    
    
  Zi(){
    
    
    // super（），调用父类构造方法
    super();
    System.out.println("Zi（）");
  }  
}
public class ExtendsDemo07{
    
    
  public static void main (String args[]){
    
    
    Zi zi = new Zi();
  }
}
输出结果：
Fu（）
Zi（）

结论：

子类对象实例化过程中必须先完成从父类继承的成员变量的实例初始化，这个过程是通过调用父类的实例初始化方法来完成的。

• super()：表示调用父类的无参实例初始化方法，要求父类必须有无参构造，而且可以省略不写；
• super(实参列表)：表示调用父类的有参实例初始化方法，当父类没有无参构造时，子类的构造器首行必须写super(实参列表)来明确调用父类的哪个有参构造（其实是调用该构造器对应的实例初始方法）
• super()和super(实参列表)都只能出现在子类构造器的首行

5. 继承的特点四：单继承限制

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 C extends A{
    
    } 	//ok
class C extends A，B...	//error

Java支持多层继承(继承体系)。

class A{
    
    }
class B extends A{
    
    }
class C extends B{
    
    }

6. this和super关键字

6.1 this的含义

this代表当前对象

6.2 this使用位置

• this在实例初始化相关的代码块和构造器中：表示正在创建的那个实例对象，即正在new谁，this就代表谁
• this在非静态实例方法中：表示调用该方法的对象，即谁在调用，this就代表谁。
• this不能出现在静态代码块和静态方法中

6.3 this使用格式

（1）this.成员变量名

• 当方法的局部变量与当前对象的成员变量重名时，就可以在成员变量前面加this.，如果没有重名问题，就可以省略this.
• this.成员变量会先从本类声明的成员变量列表中查找，如果未找到，会去从父类继承的在子类中仍然可见的成员变量列表中查找

（2）this.成员方法

• 调用当前对象的成员方法时，都可以加"this."，也可以省略，实际开发中都省略
• 当前对象的成员方法，先从本类声明的成员方法列表中查找，如果未找到，会去从父类继承的在子类中仍然可见的成员方法列表中查找

（3）this()或this(实参列表)

• 只能调用本类的其他构造器

• 必须在构造器的首行

• 如果一个类中声明了n个构造器，则最多有 n - 1个构造器中使用了"this(【实参列表】)"，否则会发生递归调用死循环

7. super关键字

7.1 super的含义

super代表当前对象中从父类的引用的

7.2 super使用的前提

• 通过super引用父类的xx，都是在子类中仍然可见的
• 不能在静态代码块和静态方法中使用super

7.3 super的使用格式

super.成员变量
super.成员方法
super()或super(实参列表)

8. 成员变量初始化

8.1 成员变量有默认值

8.2 显式赋值

public class Student{
    
    
    public static final String COUNTRY = "中华人民共和国";
	private static String school = "尚硅谷";
	private String name;
	private char gender = '男';
}

8.3 代码块

静态初始化块：为静态变量初始化
实例初始化：为实例变量初始化
静态初始化块：在类初始化时由类加载器调用执行，每一个类的静态初始化只会执行一次，早于实例对象的创建。

实例初始化块：每次new实例对象时自动执行，每new一个对象，执行一次。

8.4 构造器

我们发现，显式赋值和实例初始化块为每一个实例对象的实例变量初始化的都是相同的值，那么我们如果想要不同的实例对象初始化为不同的值，怎么办呢？此时我们可以考虑使用构造器，在new对象时由对象的创建者决定为当前对象的实例变量赋什么值。

注意：构造器只为实例变量初始化，不为静态类变量初始化

为实例变量初始化，再new对象时由对象的创建者决定为当前对象的实例变量赋什么值。