Java 继承
继承的概念
继承是java面向对象编程技术的一块基石,因为它允许创建分等级层次的类。
继承就是子类继承父类的特征和行为,使得子类对象(实例)具有父类的实例域和方法,或子类从父类继承方法,使得子类具有父类相同的行为。
生活中的继承:
![](http://www.runoob.com/wp-content/uploads/2013/12/14B0951E-FC75-47A3-B611-4E1883887339.jpg)
兔子和羊属于食草动物类,狮子和豹属于食肉动物类。
食草动物和食肉动物又是属于动物类。
所以继承需要符合的关系是:is-a,父类更通用,子类更具体。
虽然食草动物和食肉动物都是属于动物,但是两者的属性和行为上有差别,所以子类会具有父类的一般特性也会具有自身的特性。
类的继承格式
在 Java 中通过 extends 关键字可以申明一个类是从另外一个类继承而来的,一般形式如下:
类的继承格式
class 父类 { } class 子类 extends 父类 { }
为什么需要继承
接下来我们通过实例来说明这个需求。
开发动物类,其中动物分别为企鹅以及老鼠,要求如下:
- 企鹅:属性(姓名,id),方法(吃,睡,自我介绍)
- 老鼠:属性(姓名,id),方法(吃,睡,自我介绍)
企鹅类:
public class Penguin { private String name; private int id; public Penguin(String myName, int myid) { name = myName; id = myid; } public void eat(){ System.out.println(name+"正在吃"); } public void sleep(){ System.out.println(name+"正在睡"); } public void introduction() { System.out.println("大家好!我是" + id + "号" + name + "."); } }
老鼠类:
public class Mouse { private String name; private int id; public Mouse(String myName, int myid) { name = myName; id = myid; } public void eat(){ System.out.println(name+"正在吃"); } public void sleep(){ System.out.println(name+"正在睡"); } public void introduction() { System.out.println("大家好!我是" + id + "号" + name + "."); } }
从这两段代码可以看出来,代码存在重复了,导致后果就是代码量大且臃肿,而且维护性不高(维护性主要是后期需要修改的时候,就需要修改很多的代码,容易出错),所以要从根本上解决这两段代码的问题,就需要继承,将两段代码中相同的部分提取出来组成 一个父类:
公共父类:
public class Animal { private String name; private int id; public Animal(String myName, int myid) { name = myName; id = myid; } public void eat(){ System.out.println(name+"正在吃"); } public void sleep(){ System.out.println(name+"正在睡"); } public void introduction() { System.out.println("大家好!我是" + id + "号" + name + "."); } }
这个Animal类就可以作为一个父类,然后企鹅类和老鼠类继承这个类之后,就具有父类当中的属性和方法,子类就不会存在重复的代码,维护性也提高,代码也更加简洁,提高代码的复用性(复用性主要是可以多次使用,不用再多次写同样的代码) 继承之后的代码:
企鹅类:
public class Penguin extends Animal { public Penguin(String myName, int myid) { super(myName, myid); } }
老鼠类:
public class Mouse extends Animal { public Mouse(String myName, int myid) { super(myName, myid); } }
继承的特性
-
子类拥有父类非private的属性,方法。
-
子类可以拥有自己的属性和方法,即子类可以对父类进行扩展。
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子类可以用自己的方式实现父类的方法。
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Java的继承是单继承,但是可以多重继承,单继承就是一个子类只能继承一个父类,多重继承就是,例如A类继承B类,B类继承C类,所以按照关系就是C类是B类的父类,B类是A类的父类,这是java继承区别于C++继承的一个特性。
-
提高了类之间的耦合性(继承的缺点,耦合度高就会造成代码之间的联系)。
继承关键字
继承可以使用 extends 和 implements 这两个关键字来实现继承,而且所有的类都是继承于 java.lang.Object,当一个类没有继承的两个关键字,则默认继承object(这个类在 java.lang 包中,所以不需要 import)祖先类。
extends关键字
在 Java 中,类的继承是单一继承,也就是说,一个子类只能拥有一个父类,所以 extends 只能继承一个类。
extends 关键字
public class Animal { private String name; private int id; public Animal(String myName, String myid) {
implements关键字
使用 implements 关键字可以变相的使java具有多继承的特性,使用范围为类继承接口的情况,可以同时继承多个接口(接口跟接口之间采用逗号分隔)。
implements 关键字
public interface A { public void eat(); public void sleep(); } public interface B { public void show(); } public class C implements A,B { }
super 与 this 关键字
super关键字:我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问,用来引用当前对象的父类。
this关键字:指向自己的引用。
实例
public class SuperDemo { public static void main(String []args) { new SubClass().showMessage(); } } class SuperClass { int i = 50; } class SubClass extends SuperClass { int i =100; public void showMessage() { System.out.printf("super.i = %d, this.i = %d
", super.i, this.i); } }
输出结果为:
super.i = 50, this.i = 100
final关键字
final 关键字声明类可以把类定义为不能继承的,即最终类;或者用于修饰方法,该方法不能被子类重写:
注:实例变量也可以被定义为 final,被定义为 final 的变量不能被修改。被声明为 final 类的方法自动地声明为 final,但是实例变量并不是 final
构造器
子类不能继承父类的构造器(构造方法或者构造函数),但是父类的构造器带有参数的,则必须在子类的构造器中显式地通过super关键字调用父类的构造器并配以适当的参数列表。
如果父类有无参构造器,则在子类的构造器中用super调用父类构造器不是必须的,如果没有使用super关键字,系统会自动调用父类的无参构造器。
实例
class SuperClass { private int n; SuperClass(){ System.out.println("SuperClass()"); } SuperClass(int n) { System.out.println("SuperClass(int n)"); this.n = n; } } class SubClass extends SuperClass{ private int n; SubClass(){ super(300); System.out.println("SubClass"); } public SubClass(int n){ System.out.println("SubClass(int n):"+n); this.n = n; } } public class TestSuperSub{ public static void main (String args[]){ SubClass sc = new SubClass(); SubClass sc2 = new SubClass(200); } }
输出结果为:
SuperClass(int n)
SubClass
SuperClass()
SubClass(int n):200
java 中若要在子类调用父类的方法,需使用关键字super。
实例
class Animal{ void go(){ System.out.println("animal go"); } } class Dog extends Animal{ void go(){ //调用父类方法 super.go(); } } //驱动函数 public static void main(String[] args){ Dog dog=new Dog(); dog.go(); }
输出结果:
animal go
面向对象编程——继承和多态
1、为什么使用继承
从已有的类派生出新的类,称为继承。
在不同的类中也可能会有共同的特征和动作,可以把这些共同的特征和动作放在一个类中,让其它类共享。
因此可以定义一个通用类,然后将其扩展为其它多个特定类,这些特定类继承通用类中的特征和动作。
继承是 Java 中实现软件重用的重要手段,避免重复,易于维护,易于理解。
2、父类和子类
如果类 B 从类 A 派生,或者说类 B 扩展自类 A,或者说类 B 继承类 A,
则称类 A 为"父类",也称为超类、基类;
称类 B 为"子类",也称为次类、扩展类、派生类。
子类从它的父类中继承可访问的数据域和方法,也可以添加新的数据域和新的方法。
定义继承的语法:
修饰符 class 子类名 extends 父类名
例如:Shape 类是父类,其子类可以有 Circle 类、Rectangle 类、Triangle 类,等等。
继承的注意点:
但也并不是所有"是一个"的关系都应该用继承。例如,正方形是一个矩形,但不能让 Square 类来继承 Rectangle 类,因为正方形不能从矩形扩展得到任何东西。正确的继承关系是 Square 类继承 Shape 类
3、super 关键字
super 表示使用它的类的父类。super 可用于:
调用父类的构造方法语法:
super(); 或 super(参数列表);
注意:super 语句必须是子类构造方法的第一条语句。不能在子类中使用父类构造方法名来调用父类构造方法。 父类的构造方法不被子类继承。调用父类的构造方法的唯一途径是使用 super 关键字,如果子类中没显式调用,则编译器自动将 super(); 作为子类构造方法的第一条语句。这会形成一个构造方法链。
静态方法中不能使用 super 关键字。
调用父类的方法语法:
super.方法名(参数列表);
如果是继承的方法,是没有必要使用 super 来调用,直接即可调用。但如果子类覆盖或重写了父类的方法,则只有使用 super 才能在子类中调用父类中的被重写的方法。
4、this 关键字
this 关键字表示当前对象。可用于:
Java 多态
多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。
多态就是同一个接口,使用不同的实例而执行不同操作,如图所示:
多态性是对象多种表现形式的体现。
多态的优点
多态存在的三个必要条件
比如:
Parent p = new Child();
当使用多态方式调用方法时,首先检查父类中是否有该方法,如果没有,则编译错误;如果有,再去调用子类的同名方法。
多态的好处:可以使程序有良好的扩展,并可以对所有类的对象进行通用处理。
以下是一个多态实例的演示,详细说明请看注释:
Test.java 文件代码:
执行以上程序,输出结果为:
吃鱼 抓老鼠 吃骨头 看家 吃鱼 抓老鼠
虚方法
我们将介绍在Java中,当设计类时,被重写的方法的行为怎样影响多态性。
我们已经讨论了方法的重写,也就是子类能够重写父类的方法。
当子类对象调用重写的方法时,调用的是子类的方法,而不是父类中被重写的方法。
要想调用父类中被重写的方法,则必须使用关键字super。
Employee.java 文件代码:
假设下面的类继承Employee类:
Salary.java 文件代码:
现在我们仔细阅读下面的代码,尝试给出它的输出结果:
VirtualDemo.java 文件代码:
以上实例编译运行结果如下:
Employee 构造函数 Employee 构造函数 使用 Salary 的引用调用 mailCheck -- Salary 类的 mailCheck 方法 邮寄支票给:员工 A ,工资为:3600.0 使用 Employee 的引用调用 mailCheck-- Salary 类的 mailCheck 方法 邮寄支票给:员工 B ,工资为:2400.0
例子解析
实例中,实例化了两个 Salary 对象:一个使用 Salary 引用 s,另一个使用 Employee 引用 e。
当调用 s.mailCheck() 时,编译器在编译时会在 Salary 类中找到 mailCheck(),执行过程 JVM 就调用 Salary 类的 mailCheck()。
因为 e 是 Employee 的引用,所以调用 e 的 mailCheck() 方法时,编译器会去 Employee 类查找 mailCheck() 方法 。
在编译的时候,编译器使用 Employee 类中的 mailCheck() 方法验证该语句, 但是在运行的时候,Java虚拟机(JVM)调用的是 Salary 类中的 mailCheck() 方法。
以上整个过程被称为虚拟方法调用,该方法被称为虚拟方法。
Java中所有的方法都能以这种方式表现,因此,重写的方法能在运行时调用,不管编译的时候源代码中引用变量是什么数据类型。
笔记列表
对于多态,可以总结以下几点:
一、使用父类类型的引用指向子类的对象;
二、该引用只能调用父类中定义的方法和变量;
三、如果子类中重写了父类中的一个方法,那么在调用这个方法的时候,将会调用子类中的这个方法;(动态连接、动态调用);
四、变量不能被重写(覆盖),"重写"的概念只针对方法,如果在子类中"重写"了父类中的变量,那么在编译时会报错。