【本节目标】
1. 继承
2. 组合
目录
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：
class Dog {
public String name;
public int age;
public void eat() {
System.out.println(this.name + "正在吃饭!");
}
public void sleep() {
System.out.println(name + "正在睡觉");
}
public void bark() {
System.out.println(this.name + "正在汪汪叫！");
}
}
class Cat {
public String name;
public int age;
public void eat() {
System.out.println(this.name + "正在吃饭!");
}
public void sleep() {
System.out.println(name + "正在睡觉");
}
public void mew() {
System.out.println(this.name + "正在喵喵叫！");
}
}通过观察上述代码会发现，猫和狗的类中存在大量重复，如下所示：
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。
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。
代码图：
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)
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，具体如下：
对1.2中场景使用继承方式重新设计：
class Animal {
public String name;
public int age;
public void eat() {
System.out.println(this.name + "正在吃饭!");
}
public void sleep() {
System.out.println(name + "正在睡觉");
}
}
class Dog extends Animal {
public void bark() {
System.out.println(this.name + "正在汪汪叫！");
}
}
class Cat extends Animal {
public void mew() {
System.out.println(this.name + "正在喵喵叫！");
}
}总结：继承是一种一种思想，他实现的是对共性进行抽取，从而达到代码复用的效果。
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
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？
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
public class Base {
int a;
int b;
}
public class Derived extends Base{
int c;
public void method(){
a = 10; // 访问从父类中继承下来的a
b = 20; // 访问从父类中继承下来的b
c = 30; // 访问子类自己的c
}
}
2. 子类和父类成员变量同名
class Base {
public int a = 9;
public int b = 99;
}
class Derived extends Base {
public int a = 88;
public void method() {
a = 1;
b = 2;
System.out.println("a: " + a);
System.out.println("b: " + b);
}
}
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Derived derived = new Derived();
derived.method();
}
}
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
成员变量访问遵循就近原则，自己有优先自己的，如果没有则向父类中找。
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 {
public void method1() {
System.out.println("Base:method()");
}
}
class Derived extends Base {
public void method2() {
System.out.println("Derived:method()");
}
public void test() {
method1();
method2();
}
}
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Derived derived = new Derived();
derived.test();
}
}
2. 成员方法名字相同
class Base {
public void method1() {
System.out.println("Base:method()");
}
}
class Derived extends Base {
public void method1() {
System.out.println("Derived:method()");
}
public void method2() {
System.out.println("Derived:method()");
}
public void test() {
method1();
method2();
}
}
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Derived derived = new Derived();
derived.test();
}
}
【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；
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。
在子类成员方法前加super关键字：
在子类成员变量前加super关键字：
在子类方法中，如果想要明确访问父类中成员时，借助super关键字即可。
同时，super() 还可以调用父类的构造方法，在下面我们将会介绍。
【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。
6. 子类构造方法
在学习子类构造方法之前，我们先来看看下面的问题：
当我们给父类提供一个带参的构造方法，编译器提示报错：
当我们给父类提供一个不带参的构造方法，编译器没有错误提示:
这时的你是不是有很大的疑惑呢？下面我们来解决这个问题：
当我们的子类继承了父类之后，子类在构造完成之前，一定要先帮助父类进行初始化
当我们没有写构造方法的时候，编译器会默认提供一个无参的构造方法
在子类的不带参数的构造方法里默认有一个super( )，super( ) 也不带参数。当我们给父类写一个带参数的构造方法，编译器就不会再提供无参的构造方法给父类，这时就会编译报错。
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 。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
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
8. 再谈初始化
我们还记得之前讲过的代码块吗？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。在没有继承关 系时的执行顺序。
分析代码的运行结果：
class Base {
static {
System.out.println("父类静态代码块");
}
{
System.out.println("父类实例代码块");
}
public Base() {
System.out.println("父类构造函数");
}
}
class Derived extends Base {
static {
System.out.println("子类静态代码块");
}
{
System.out.println("子类实例代码块");
}
public Derived() {
super();
System.out.println("子类构造函数");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Derived derived = new Derived();
System.out.println("======================");
Derived derived2 = new Derived();
}
}运行结果：
通过分析执行结果，得出以下结论：
- 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
- 父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行
- 子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行
- 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
1. 静态代码块先执行，并且只执行一次，在类加载阶段执行
2. 当有对象创建时，才会执行实例代码块，实例代码块执行完成后，最后构造方法执行
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。
| NO | 范围 | private | protected | default | public |
| 1 | 同一包中的同一类 |  |
 |
 |
 |
| 2 | 同一包中的不同类 |  |
 |
 |
|
| 3 | 不同包中的子类 |  |
 |
||
| 4 | 不同包中的非子类 |  |
对于protected 它可以访问不同包的子类，然而，下面的程序运行却出现了错误，这是因为父类中protected成员在不同包其他类中不能直接访问：
父类中protected修饰的成员在不同包子类中可以直接访问，正确的访问方式：
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)
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
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)
2. 修饰类：表示此类不能被继承
3. 修饰方法：表示该方法不能被重写(后序介绍)
12 继承与组合
和继承类似, 组合也是一种表达类之间关系的方式, 也是能够达到代码重用的效果。组合并没有涉及到特殊的语法 (诸如 extends 这样的关键字), 仅仅是将一个类的实例作为另外一个类的字段。
继承表示对象之间是is-a的关系，比如：狗是动物，猫是动物
组合表示对象之间是has-a的关系，比如：汽车
class Student {
}
class Teacher {
}
class School {
public Student[] students; //默认是null
public Teacher[] teachers;
public int a;
public School() {
this.students = new Student[10];
this.teachers = new Teacher[10];
this.a = 10;
}
}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。
注意：组合不是面向对象的特征。
