继承
- 概述
- 由来
- 定义
- 好处
- 继承的格式
- 继承后的特点 -- 成员变量
- 成员变量不重名
- 成员变量重名
- 继承后的特点 -- 成员方法
- 成员方法不重名
- 成员方法重名 -- 重写 ( Override )
- 重写的应用
- 注意事项
- 继承后的特点 -- 构造方法
- super 和 this
- 父亲空间优先于子类对象产生
- super 和 this 的含义
- super 和 this 的用法
- 继承的特点
概述
由来
多个类中存在相同属性和行为时, 将这些内容抽取到独立一个类中, 那么多个类无需再定义这些属性和行为, 只要继承一个类即可. 如图所示:
其中, 多个类可以称为子类, 单独那一个类称为父类, 超类 ( superclass ) 或者基类.
继承描述的是事物之间的所属关系, 这种关系是: is-a 的关系. 例如, 图中的兔子属于食草动物, 食草动物属于动物. 可见, 父类更通用, 子类更具体. 我们通过继承, 可以使多种事物之间形成一种关系体系.
定义
继承: 就是子类继承父类的属性和行为, 使得子类对象具有父类相同的属性, 相同的行为. 子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为.
好处
- 提高代码的复用性
- 类与类之间产生了关系, 是多态的前提
继承的格式
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:
class 父类 {
...
}
class 子类 extends 父类 {
...
}
继承演示, 代码如下:
/**
* 定义员工类Employee, 作为父类
*/
class Employee{
String name; // 定义 name 属性
// 定义员工的工作方法
public void work(){
System.out.println("尽心尽力的工作");
}
}
/**
* 定义讲师类 Teacher, 继承员工类Employee
*/
class Teacher extends Employee{
// 定义一个打印 name 的方法
public void printName(){
System.out.println("name=" + name);
}
}
/**
* 定义测试类
*/
public class Test75{
public static void main(String[] args) {
// 创建一个讲师类对象
Teacher teacher = new Teacher();
// 为该员工类的name属性进行赋值
teacher.name = "小明";
// 调用该员工的printName()方法
teacher.printName(); // 输出结果: name = 小明
// 调用Teacher类继承来的work()方法
teacher.work(); // 输出结果: 尽心尽力地工作
}
}
继承后的特点 – 成员变量
当类之间产生了关系后, 其中各类中的成员变量, 又产生了哪些影响呢?
成员变量不重名
如果子类父类中出现不重名的成员变量, 这时的访问是没有影响的. 代码如下:
class Fu {
// Fu中的成员变量。
int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量
int num2 = 6;
// Zi中的成员方法
public void show() {
// 访问父类中的num，
System.out.println("Fu num="+num); // 继承而来，所以直接访问。
// 访问子类中的num2
System.out.println("Zi num2="+num2);
}
}
public class Test76 {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
Zi z = new Zi();
// 调用子类中的show方法
z.show();
}
}
执行结果:
成员变量重名
如果子类父类中出现重名的成员变量, 这时的访问是有影响的. 代码如下
class Fu {
// Fu中的成员变量。
int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量
int num = 6;
public void show() {
// 访问父类中的num
System.out.println("Fu num=" + num);
// 访问子类中的num
System.out.println("Zi num=" + num);
}
}
class Test1 {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
Zi z = new Zi();
// 调用子类中的show方法
z.show();
}
}
子父类中出现了同名的成员变量时, 在子类中需要访问父类中非私有成员变量时, 需要使用 super 关键字, 修饰父类成员变量, 类似之前学过的 this.
使用格式:
class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量
int num = 6;
public void show() {
//访问父类中的num
System.out.println("Fu num=" + super.num);
//访问子类中的num
System.out.println("Zi num=" + this.num);
}
}
执行结果:
注: Fu 类中的成员变量是非私有的, 子类中可以直接访问. 若 Fu 类中的成员变量私有了, 子类是不能直接访问的. 通常编码时, 我们遵循封装的原则, 使用 private 修饰成员变量, 那么如何访问父类的私有成员变量呢? 可以在父类中提供公共的 getxxx 方法和 setxxx 方法.
继承后的特点 – 成员方法
当类之间产生了关系, 其中各类中的成员方法, 有产生了哪些影响呢?
成员方法不重名
class Fu2{
public void show(){
System.out.println("Fu类中的show方法执行");
}
}
class Zi2 extends Fu2{
public void show2(){
System.out.println("Zi类中的show2方法执行");
}
}
public class Test2{
public static void main(String[] args) {
Zi2 z2 = new Zi2();
//子类中没有show方法，但是可以找到父类方法去执行
z2.show();
z2.show2();
}
}
执行结果:
成员方法重名 – 重写 ( Override )
如果子类父类中出现重名的成员方法, 这时的访问是一种特殊情况, 叫做方法重写 ( Override).
方法重写: 子类中出现与父类一模一样的方法时 (返回值类型, 方法名和参数列表都相同), 会出现覆盖效果, 也称为重写或者复写. 声明不变, 重新实现.
代码如下:
class Fu3 {
public void show() {
System.out.println("Fu show");
}
}
class Zi3 extends Fu3 {
//子类重写了父类的show方法
public void show() {
System.out.println("Zi show");
}
}
public class Test3{
public static void main(String[] args) {
Zi3 z = new Zi3();
// 子类中有show方法，只执行重写后的show方法
z.show(); // Zi show
}
}
重写的应用
子类可以根据需要, 定义特定于自己的行为. 既沿袭了父类的功能名称, 又根据子类的需要重新实现父亲, 从而进行扩展增强. 比如新的手机增加来电显示头像的功能, 代码如下:
class Phone {
public void sendMessage(){
System.out.println("发短信");
}
public void call(){
System.out.println("打电话");
}
public void showNum(){
System.out.println("来电显示号码");
}
}
// 智能手机类
class NewPhone extends Phone {
// 重写父类的来电显示号码功能，并增加自己的显示姓名和图片功能
@Override
public void showNum(){
// 调用父类已经存在的功能使用super
super.showNum();
// 增加自己特有显示姓名和图片功能
System.out.println("显示来电姓名");
System.out.println("显示头像");
}
}
public class Test4 {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
NewPhone np = new NewPhone();
// 调用父类继承而来的方法
np.call();
// 调用子类重写的方法
np.showNum();
}
}
执行结果:
注: 这里重写时, 用到 super.父类成员方法, 表示调用父类的成员方法.
注意事项
- 子类方法覆盖父类方法, 必须要保证权限大于等于父类权限
- 子类方法覆盖父类方法, 返回值类型, 函数名的参数列表都要一模一样
继承后的特点 – 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
- 构造方法的名字是与类名一致的, 所以子类无法继承父类的构造方法的
- 构造方法的作用是初始化成员变量的. 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(), 表示调用父亲的构造方法, 父亲成员变量初始化后, 才可以给子类使用.
代码如下:
class Fu4 {
private int n;
public Fu4(){
System.out.println("Fu()");
}
}
class Zi4 extends Fu4 {
public Zi4(){
// super(), 调用父类构造方法
super();
System.out.println("Zi()");
}
}
public class Test5{
public static void main (String args[]){
Zi4 zi4 = new Zi4();
}
}
执行结果:
super 和 this
父亲空间优先于子类对象产生
在每次创建子类对象时, 先初始化父亲类空间, 再创建其子类对象本身. 目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间, 便可以包含其父亲的成员, 如果父亲成员非 private 修饰, 则子类可以随意使用父类成员. 代码体现在子类的构造方法调用时, 一定调用父类的构造方法.
理解图解如下:
super 和 this 的含义
- super: 代表父亲的存储空间标识 (可以理解为父亲的引用)
- this: 代表当前对象的引用 (谁调用就代表谁)
super 和 this 的用法
访问成员
this.成员变量 ‐‐ 本类的
super.成员变量 ‐‐ 父类的
this.成员方法名() ‐‐ 本类的
super.成员方法名() ‐‐ 父类的
代码如下:
class Animal {
public void eat() {
System.out.println("animal : eat");
}
}
class Cat extends Animal {
@Override
public void eat() {
System.out.println("cat : eat");
}
public void eatTest() {
this.eat(); // this 调用本类的方法
super.eat(); // super 调用父类的方法
}
}
public class Test6 {
public static void main(String[] args) {
Animal a = new Animal();
a.eat();
Cat c = new Cat();
c.eatTest();
}
}
访问构造方法
this(...) ‐‐ 本类的构造方法
super(...) ‐‐ 父类的构造方法
子类的每个构造方法中均有默认的 super(), 调用父类的空参构造. 手动调用父类构造会覆盖默认的 super(). super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行, 所以不能同时出现.
继承的特点
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
Java 支持多层继承 (继承体系).
class A{}
class B extends A{}
class C extends B{}
注: 顶层父类是 Object 类. 所有的类默认继承 Object, 作为父类. 子类和父类是一种相对的概念.
