Java基础-学习笔记（十一）——类的继承性

1、为什么会有继承性

class Person
{
    String name;
    int age;
    String getInfo(){...}
}
class Student
{
    String name;
    int age;
    String school;
    String getInfo(){...}
    String study(){...}
}

在编写代码过程中，可能会出现如上所示的情况，Student类中包含了Person类中的方法和属性。我们针对这种情况，就引入了继承这个概念，只要表明Student类继承了Person类中的所有属性和方法，就不用再在Student中重写Person类中的属性和方法，也就是简化了类的定义，如下所示：

class Person
{
    String name;
    int age;
    void getInfo()
    {
        System.out.println("name="+name+" "+"age="+age);
    }
}
class Student extends Person
{
    String school;
    void study()
    {
        System.out.println("school="+school);
    }
    public static void main(String [] args)
    {
        s1.name="Jane";
        s1.age=23;
        s1.school="清华";
        s1.getInfo();
        s1.study();
    }
}
/*
F:java_examplelesson5>java Student
name=Jane age=20
school=清华*/

2、继承性的特点

1）可以简化类的定义；

2）java只支持单继承，不允许多重继承。也就是说，一个类不能同时继承多个类；

3）java支持多层继承。即，A类可以继承B类，B类可以继承C类，...，重复再多层也支持。

4）子类只继承父类（或称为基类、超类）所有的成员和方法，不能继承父类的构造函数，需要通过子类构造方法中使用语句super(参数列表)调用父类的构造函数；

class Person
{
    String name;
    int age;
    Person(String name,int age)
    {
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    void getInfo()
    {
        System.out.println("name="+name+" "+"age="+age);
    }
}
class Student extends Person
{
    String school;
    Student(String name,int age,String school)
    {
        super(name,age);
        this.school=school;
    }
    void study()
    {
        System.out.println("school="+school);
    }
    public static void main(String [] args)
    {
        Student s1=new Student("Jane",20,"清华");
        s1.getInfo();
        s1.study();
    }
}
/*
F:java_examplelesson5>java Student
name=Jane age=20
school=清华*/

5）子类对象实例化过程

注意事项： 子类对象创建时需要调用父类的构造函数

如下代码在编译过程中出错

class Person
{
    String name;
    int age;
    Person(String name,int age)
    {
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
        //Person(){}
    void getInfo()
    {
        System.out.println("name="+name+" "+"age="+age);
    }
}
class Student extends Person
{
    String school;
    void study()
    {
        System.out.println("school="+school);
    }
    public static void main(String [] args)
    {
        Student s1=new Student();
        s1.name="Jane";
        s1.age=23;
        s1.school="清华";
        s1.getInfo();
        s1.study();
    }
}

报错如下：

F:java_examplelesson5>javac lesson5.java
lesson5.java:19: 错误: 无法将类 Person中的构造器 Person应用到给定类型;
class Student extends Person
^
需要: String,int
找到: 没有参数
原因: 实际参数列表和形式参数列表长度不同
1 个错误

解决方法：将无参数的Person构造函数注释去掉。以后只要是定义了类有参数的构造函数，需要把其无参数的构造函数同样写上，避免类似错误。

现象说明：在构造Student类的s1对象的过程中，需要调用父类Person的无参数构造函数，但是由于，父类已存在的构造函数是有参数的，那么编译器不会再给Person自动生成无参数的构造函数，所以s1对象就无法创建成功

class Person
{
    String name="unknown";
    int age=-1;
    Person(String name,int age)
    {
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    Person()
    {
        System.out.println("Is calling");
    }
    void getInfo()
    {
        System.out.println("name="+name+" "+"age="+age);
    }
}
class Student extends Person
{
    String school="unknown";
    Student(String name,int age,String school)
    {
        super(name,age);
        this.school=school;
    }
    /*Student(String name,int age)
    {
        super(name,age);
    }
    Student(String name,int age,String school)
    {
        this(name,age);
        this.school=school;
    }
    */
    void study()
    {
        System.out.println("school="+school);
    }
    public static void main(String [] args)
    {
        Student s1=new Student("Jane",20,"清华");
        s1.getInfo();
        s1.study();
    }
}

这段代码说明了，子类对象创建时会按需选择父类中对应的构造函数。

具体实例化步骤：

第一步 分配成员变量的内存空间并进行默认的初始化，就是在new对象的过程中，会按照系统的默认值给各个成员赋初值，例如，String类型赋值为“null”，int类型为0等等；

第二步 绑定构造方法参数，就是将new Student("Jane",20,"清华")中的值传给对应的构造函数中的形参

第三步 不会立马将构造函数形参的值赋值给实参，而是，检查有没有this()方法调用。如果有，则调用相应的重载构造函数（被调用的重载构造函数，又从第二步开始执行），该过程结束后，回到当前的构造方法，直接转到第六步；如果没有，则执行下一步骤；

将代码中Student的重载构造函数换成如下

Student(String name,int age)
{
　　super(name,age);
}
Student(String name,int age,String school)
{
　　this(name,age);
　　this.school=school;
}

第四步 显示（就是执行super语句）或者隐式追溯调用父类的构造方法（根据继承性，一直追溯到最上层的父类）。在这个过程中，也是从第二步开始，全部结束后，继续下一步骤；

第五步 进行实例变量的显式初始化操作，也就是执行在定义成员变量时对它赋初值的语句。即，将unknown赋给name。没有则跳过该步骤

第六步 执行当前构造方法中的程序代码，即执行this.school=school。super或this已经在之前的步骤中执行过了，注意区别，上文提到的this()和this.school=school语句，前者调用的是构造方法，后者只是一个普通的语句

super()能和this()放同一个函数中么？我们通过this()间接来调用父类的构造方法，作用是和super()一致的，所以没意义，程序也不允许

super()、this()可以放在方法体中任意位置么？NO，只能放在对应构造方法体中的第一句，要不然就和上面的流程冲突了

3、覆盖父类的方法

在子类中可以根据需要更改从父类继承过来的方法---方法的覆盖或重写

覆盖的方法和被覆盖的方法两者具有相同的名称、参数列表和返回值类型

class Person
{
    String name="unknown";
    int age=-1;
    public Person(String name,int age)
    {
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    public Person()
    {
        System.out.println("Is calling");
    }
    public void getInfo()
    {
        System.out.println("name="+name+" "+"age="+age);
    }
}
class Student extends Person
{
    String school="unknown";
    public Student(String name,int age,String school)
    {
        super(name,age);
        this.school=school;
    }
    public void getInfo()//覆盖父类中的getInfo()
    {
        System.out.println("name="+name+" "+"age="+age+" "+"school="+school);
        //super.getInfo();可以直接调用父类的getInfo()
    }
    public void study()
    {
        System.out.println("I'm studing");
    }
    public static void main(String [] args)
    {
        Student s1=new Student("Jane",20,"清华");
        s1.getInfo();
        s1.study();
    }
}
/*
F:java_examplelesson5>java Student
name=Jane age=20 school=清华
I'm studing

如果将子类的访问修饰符换成protected，那么编译时会报如下错

F:java_examplelesson5>javac lesson5.java
lesson5.java:27: 错误: Student中的getInfo()无法覆盖Person中的getInfo()
protected void getInfo()//覆盖父类中的getInfo()
^
正在尝试分配更低的访问权限; 以前为public
1 个错误

这说明了，如果要覆盖父类的方法，则子类的该方法的权限修饰符等级要比父类的高或者是同级；但两者均不能用private来进行修饰，super需要调用父类的getInfo()

4、final关键字

a 在java中声明类、属性、方法时，可以用关键字final来修饰

b final标记的类不能被继承

c final标记的方法不能被子类重写

d final标记的变量（成员变量或局部变量）则为常量，只能赋值一次，并且，只能在声明或者该类的所有构造方法中显式赋值再来使用，还有，赋值后的变量只能在该类中直接使用，在类的外部不能直接使用

java中定义常量，常用public static fianl的组合方式进行标识

e 方法中定义的内部类只能访问该方法的final类型的局部变量，用final定义的局部变量相当于是一个常量，它的生命周期超出方法运行的生命周期

class Person
{
    public final String;// name=“Jane”;
    //要么在声明时初始化，要么在所有显式的构造函数中都进行初始化
    int age=-1;
    public Person(String name,int age)
    {
        this.name="Jane";
        this.age=age;
    }
    public Person()
    {
        this.name="Jane";//如果不写这句，会报错“可能尚未初始化变量name”
        System.out.println("Is calling");
    }
    public void getInfo()
    {
        System.out.println("name="+name+" "+"age="+age);
    }
}
class Student extends Person
{
    String school="unknown";
    public Student(String name,int age,String school)
    {
        super(name,age);
        this.school=school;
    }
    public void getInfo()//覆盖父类中的getInfo()
    {
        System.out.println("name="+name+" "+"age="+age+" "+"school="+school);
        super.getInfo();
    }
    public void study()
    {
        System.out.println("I'm studing");
    }
    public static void main(String [] args)
    {
        Student s1=new Student("Chen",20,"清华");//name已经是常量，且值为Jane
        s1.getInfo();
        s1.study();
    }
}
/*
F:java_examplelesson5>java Student
name=Jane age=20 school=清华
I'm studing

如果将public final String name;写成public static final String name;只是替换这一句，程序会报错，因为用static修饰的变量，可以直接用类名来引用。那么就存在了一种隐患，我如果是通过类名来调用name，那我就不用new一个Person对象，我既然不用创建对象，那也不会调用其构造函数，从而，我的name也就没有进行初始化。所以，在通过publicstatic final修饰的变量，只能在声明时赋值