Java学习笔记之继承与修饰符

0x00 概述

本文涉及Java知识点为继承和修饰符

0x01 继承

1.1 继承的实现

• 继承的概念

         继承是面向对象三大特征之一，可以使得子类具有父类的属性和方法，还可以在子类中重新定义，以及追加属性和方法。

• 实现继承的格式

         继承通过extends实现

         格式：class 子类 extends 父类 {}

                 举例：class dog extends Animal {}

• 继承带来的好处：

         继承可以让类与类之间产生关系，子父关系，产生子父类后，子类则可以使用父类中非私有的成员。

示例

package com.superTest1;

public class Fu {
    public void show() {
        System.out.println("Fu show()方法被调用");
    }
}

package com.superTest1;

public class Zi extends Fu{
    public void method() {
        System.out.println("Zi method方法被调用");
    }
}

package com.superTest1;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象，调用方法
        Fu f = new Fu();
        f.show();

        Zi z = new Zi();
        z.method();
        z.show();
    }
}

输出结果

/*

Fu show()方法被调用
Zi method方法被调用
Fu show()方法被调用

*/

1.2 继承的好处和弊端

• 继承的好处

        提供了代码的复用性（多个类相同的成员可以放到同一个类中）

         提高了代码的维护性（如果方法的代码需要修改，修改一处即可）

• 继承的弊端

         继承让类与类之间产生了关系，类的耦合性增强了，当父类发生变化时子类实现也不得不跟着变化，削弱了子类的独立性

• 继承的应用场景

         使用继承，需要考虑类与类之间是否存在is a的关系，不能盲目使用继承

         is a的关系，谁是谁的一种，例如：老师和学生是人的一种，那人就是父类，学生和老师都是子类

0x02 继承中成员访问特点

2.1 继承中变量的访问特点

在子类方法中访问一个变量，采用的就是就近原则

1. 子类局部范围找

2. 子类成员范围找

3. 父类成员范围找

4. 如果都没有就报错（不考虑父类的父类）

示例

package com.superTest2;

public class Fu {
    int num = 10;
}

package com.superTest2;

public class Zi extends Fu {
    int num = 20;

    public void show() {
        int num = 30;
        System.out.println(num);
    }
}

package com.superTest2;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        z.show();
    }
}

输出

30

2.2 super

• this & super关键字：

         this：代表本类对象的引用

         super：代表父类存储空间的标识（可以理解为父类对象引用）

• this & super的使用分别：

         成员变量：

               this.成员变量 - 访问本类成员变量

               super.成员变量 - 访问父类成员变量

          成员方法：

               this.成员方法 - 访问本类成员方法

　　　　   super.成员方法 - 访问父类成员方法

• 构造方法：

　　　　   this(...) - 访问本类构造方法

　　　　   super(...) - 访问父类构造方法

2.3 继承中构造方法的访问特点

注意：子类中所有的构造方法默认都会访问父类中无参的构造方法，

子类会继承父类中的数据，可能还会使用父类的数据，所以，子类初始化之前，一定要先完成父类数据的初始化，

原因在于，每一个子类构造方法的第一条默认都是super(), 继承超类Object（Object类可自行百度）

问题：

如果父类中没有无参构造方法，只要带参构造方法，该怎么办？

/*

1 通过使用super关键字去显式的调用父类的带参构造方法
2 在父类中自己提供一个无参构造方法

*/

推荐方案：

自己给出无参构造方法

2.4 继承中成员方法的访问特点

通过子类对象访问一个方法

1. 子类成员范围找

2. 父类成员范围找

3. 如果都没有就报错(不考虑父类的父类)

2.5 super内存图

• 对象在堆内存内，会单独存在一块super区域，用来存放父类的数据

2.6 方法重写

1. 方法重写概念

　　子类出现了和父类中一模样的方法声明（方法名一样，参数列表也必须一样）

2. 方法重写的应用场景

　　当子类需要父类的功能，而功能主体类有自己特有的内容时，可以重写父类中的方法，这样，既沿袭了

　　父类的功能，有定义了子类特有的内容

3. Override注解

　　用来检测当前的方法，是否为重写的方法，起到了校验的作用

2.7 方法重写的注意事项

方法重写注意事项：

1. 私有方法不能被重写（父类私有成员子类时不能继承的）

2. 子类方法访问权限不能更低（public>默认>私有）

示例

package com.superTest3;

public class Fu {
    private void show() {
        System.out.println("Fu中show()方法被调用");
    }

    void method() {
        System.out.println("Fu中method()方法被调用");
    }
}

package com.superTest3;

public class Zi extends Fu {
    /*
    // 编译失败，子类重写父类方法的时候，不能重写父类私有的方法
    @Override
    public void show() {
        System.err.println("Zi中show()方法被调用");
    }


    // 编译失败，子类重写父类方法的时候，访问权限需要大于等于父类
    @Override
    private void method() {
        System.out.println("Zi中method()方法被调用");
    }

     */

    @Override
    public void method() {
        System.out.println("Zi中method()方法被调用");
    }
}

2.8 Java中继承的注意事项

Java中集成的注意事项

1. Java中类只支持单继承，不支持多继承

　　错误范例：class A extends B,C {}

2. Java中类支持多层继承

示例

package com.superTest4;

public class Granddad {
    public void drink() {
        System.out.println("爷爷爱喝酒");
    }
}

package com.superTest4;

public class Father extends Granddad{
    public void smoke() {
        System.out.println("爸爸爱抽烟");
    }
}

package com.superTest4;

public class mother {
    public void dance() {
        System.out.println("妈妈爱跳舞");
    }
}

package com.superTest4;

public class Son extends Father {
    // 此时son类中同时拥有drink和smoke方法
}

0x03 继承练习

3.1 老师和学生

需求：定义老师类和学生类，然后写代码进行测试；最后找到老师类和学生类当中的共性内容，抽取一个父类，用继承的方式改写代码，并进行测试

步骤：

1. 定义老师类（姓名，年龄，教书（））

2. 定义学生类（姓名，年龄，学习（））

3. 定义测试类，写代码进行测试

4. 共性抽取父类，定义人类（姓名，年龄）

5. 定义老师类，继承人类，并给出自己特有的方法，教书（）

6. 定义学生类，继承人类，并给出自己特有的方法，学习（）

7. 定义测试类，写代码测试

示例：

package com.extendTest1;

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

package com.extendTest1;

class Teacher extends Person {
    public Teacher() {
    }

    public Teacher(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void teach() {
        System.out.println("老师会教书");
    }
}

package com.extendTest1;

public class Student extends Person {
    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void study() {
        System.out.println("学习要学习");
    }

}

package com.extendTest1;

public class PersonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建老师类对象并进行测试
        Teacher t1 = new Teacher();
        t1.setName("Alice");
        t1.setAge(33);
        System.out.println(t1.getName() + ", " + t1.getAge());
        t1.teach();

        Teacher t2 = new Teacher();
        t2.setName("Bob");
        t2.setAge(25);
        System.out.println(t2.getName() + ", " + t2.getAge());
        t1.teach();

        // 创建学生类对象进行测试
        Student s1 = new Student("Charlie", 12);
        System.out.println(s1.getName() + ", " + s1.getAge());
        s1.study();
    }
}

3.2 猫和狗

需求：请采用继承的思想实现猫和狗的案例，并在测试类中进行测试

分析：

1. 猫：

　　成员变量：姓名，年龄

　　构造方法：无参，带参

　　成员方法：get/set方法，抓老鼠()

2. 狗

　　成员变量：姓名，年龄

　　构造方法：无参，带参

　　成员方法：get/set方法，看门()

步骤：

1. 定义动物类（Animal）

　　成员变量：姓名，年龄

　　构造方法：无参，带参

　　成员方法：get/set方法

2. 定义猫类（Cat），继承动物类

　　构造方法：无参，带参

　　成员方法：get/set方法，抓老鼠()

3. 定义狗类（Dog），继承动物类

　　构造方法：无参，带参

　　成员方法：get/set方法，看门()

4. 定义测试类（AnimalDemo），写代码测试

示例

package com.extendTest2;

public class Animal {
    private String name;
    private int age;

    public Animal() {
    }

    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

package com.extendTest2;

public class Cat extends Animal {
    public Cat() {
    }

    public Cat(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void catchMouse() {
        System.out.println("猫捉老鼠");
    }
}

package com.extendTest2;

public class Dog extends Animal {
    public Dog() {
    }

    public Dog(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void lookDoor() {
        System.out.println("狗看门");
    }
}

package com.extendTest2;

public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建猫类对象进行测试
        Cat c1 = new Cat();
        c1.setName("Garfileds");
        c1.setAge(2);
        System.out.println(c1.getName()+", "+c1.getAge());
        c1.catchMouse();

        // 创建狗类对象进行测试
        Dog d1 = new Dog();
        d1.setName("wangwang");
        d1.setAge(4);
        System.out.println(d1.getName()+", "+d1.getAge());
        d1.lookDoor();
    }
}

0x04 修饰符

4.1 package

1. 包的概念

　　包就是文件夹，用来管理类文件的

2. 包的定义格式

　　package包名；（多级包用 . 分开）

　　例如：package.com.heima.demo;

3. 带包编译&带包运行

　　带包编译： java -d .类名.java

　　　　例如： java -d  .com.heima.demo.HelloWorld.java

　　带包运行： java 包名+类名

　　　　例如：java com.heimademo.HelloWorld

4.2 import

• 导包的意义

　　　　使用不同包下的类时，使用的时候要写类的全路径，写起来太麻烦了

　　　　为了简化带包操作，java就提供了导包的功能

• 导包的格式

　　　　格式：import 包名；

　　　　范例： import java.util.Scanner;

示例（没有使用导包，创建的Scanner对象）

package com.heima;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 1 没有导包，创建Scanner对象
        java.util.Scanner sc = new java.util.Scanner(System.in);
    }
}    

示例（使用导包，创建Scanner对象）

package com.heima;

import java.util.Scanner;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 1 使用导包，创建Scanner对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
    }
} 

4.3 权限修饰符

 

4.4 final

• final关键字的作用

　　　　final代表最终的意思，可以修饰成员方法，成员变量，类

• final修饰类，方法，变量的效果

　　　　final修饰类，该类不能被继承，不能有子类，但是可以有父类

　　　　final修饰方法，该方法不能被重写

　　　　final修饰变量，表明该变量是个常量，不能再次赋值

4.5 final修饰局部变量

• final修饰基本数据类型变量

　　　　final修饰指的是节本类型的数据值不能发生改变

• final修饰引用数据类型变量

　　　　final修饰指的是引用类型地址值不能发生改变，但是地址里面的内容是可以发生改变的

示例

public static void main(Sring[] args) {
    final Student s = new Student(23);
    s = new Student(25);
    s.setAge(26) ;   
}

4.6 static

• static的概念

　　　　static关键字是静态的意思，可以修饰成员方法，成员变量

• static修饰的特点

　　　　1. 被类的所有对象共享，这也是我们判断是否使用静态关键字的条件

　　　　2. 可以通过类名调用，当然也可以通过对象名调用（推荐使用类名调用）

示例

package com.staticDemo;

public class Student {
    public String name;
    public int age;

    // 学校为共享数据，所以设计为静态
    public static String university;

    public void show() {
        System.out.println(name + ", "+ age + "," + university );
    }
}

package com.staticDemo;

public class staticDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 为对象的共享值
        Student.university = "XX大学";

        Student s1 = new Student();
        s1.name = "Alice";
        s1.age = 30;
        s1.show();

        Student s2 = new Student();
        s2.name = "Bob";
        s2.age = 32;
        s2.show();

    }

}

4.7 static访问特点

 static的访问特点

• 非静态的成员方法

　　　　能访问静态的成员变量

　　　　能访问非静态的成员变量

　　　　能访问静态的成员方法

　　　　能访问非静态的成员方法

• 静态的成员方法

　　　　能访问静态的成员变量

　　　　能访问静态的成员方法

• 总结：

　　　　静态成员方法智能访问静态成员