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面向对象特征之继承

you的日常 2023-02-01 阅读 178
父类子类成员变量OpenStack云计算


概述

在现实生活中，继承一般指的是子女继承父辈的财产。在程序中，继承描述的是事物之间的所属关系，通过继承可以使多种事物之间形成一种关系体系。例如学校中的讲师、助教、班主任都属于员工。这些员工之间会形成一个继承体系，具体如下图所示。

面向对象特征之继承_父类

在Java中，类的继承是指在一个现有类的基础上去构建一个新的类，构建出来的新类被称作子类，现有类被称作父类，子类会自动拥有父类所有可继承(非私有)的属性和方法。

生活中的继承:一个父亲,有5个子女,父亲有10000元,每个子女继承父亲2000元

程序中的继承:一个父亲,有5个子女,父亲有10000元,每个子女继承父亲10000元

继承的概念:当要定义一个类(讲师)时，发现已有类(员工)和要定义的类相似，并且要定义的类属于已有类的一种时，可以将要定义类定义为已有类的子类。同时也可以反过来思考，当多个类(讲师，助教，班主任)有共性内容，可以将共性内容向上抽取，抽取到一个新的类(员工)中,那么多个类和新的类形成的关系叫做继承。

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，做为父类
  */
 class Employee {
     String name; // 定义name属性
     // 定义员工的工作方法
     public void work() {
         System.out.println("尽心尽力地工作");
     }
 }/*
  * 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 ExtendDemo01 {
     public static void main(String[] args) {
         // 创建一个讲师类对象
         Teacher t = new Teacher();
       
         // 为该员工类的name属性进行赋值
         t.name = "张三"; 
       
           // 调用该员工的printName()方法
         t.printName(); // name = 张三
         
           // 调用Teacher类继承来的work()方法
           t.work();  // 尽心尽力地工作
     }
 }

在上述代码中，Teacher类通过extends关键字继承了Employee类，这样Teacher类便是Employee类的子类。从运行结果不难看出，子类虽然没有定义name属性和work()方法，但是却能访问这两个成员。这就说明，子类在继承父类的时候，会自动拥有父类的成员。

继承的好处

  1. 提高代码的复用性。
  2. 类与类之间产生了关系，是多态的前提。

继承后的特点—成员变量

 

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);
     }
 }
 class ExtendDemo02 {
     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();  
     }
 }

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 ExtendsDemo03 {
     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，类似于之前学过的 ​​this​​ 。

使用格式：

super.父类成员变量名

子类方法需要修改，代码如下：

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);
     }
 }

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？对！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

成员方法不重名

如果子类父类中出现不重名的成员方法，这时的调用是没有影响的。对象调用方法时，会先在子类中查找有没有对应的方法，若子类中存在就会执行子类中的方法，若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。代码如下：

class Fu{
     public void show(){
         System.out.println("Fu类中的show方法执行");
     }
 }
 class Zi extends Fu{
     public void show2(){
         System.out.println("Zi类中的show2方法执行");
     }
 }
 public  class ExtendsDemo04{
     public static void main(String[] args) {
         Zi z = new Zi();
          //子类中没有show方法，但是可以找到父类方法去执行
         z.show(); 
         z.show2();
     }
 }

成员方法重名—重写(Override)

如果子类中出现和父类重名的成员方法，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 Fu {
     public void show() {
         System.out.println("Fu show");
     }
 }
 class Zi extends Fu {
     //子类重写了父类的show方法
     public void show() {
         System.out.println("Zi show");
     }
 }
 public class ExtendsDemo05{
     public static void main(String[] args) {
         Zi z = new Zi();
          // 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类方法，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");
     }
 }
 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
     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 ExtendsDemo06 {
     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();    }
 }

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

  1. 子类方法重写父类方法，必须要保证权限大于等于父类权限。
  2. 子类方法重写父类方法，返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。
  3. 私有方法不能被重写(父类私有成员子类是不能继承的)

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。

  1. 构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
  2. 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()​​ ，表示调用父类的构造方法，父类成员变量初始化后，才可以给子类使用。代码如下：

class Fu {
   private int n;
   Fu(){
     System.out.println("Fu()");
   }
 }
 class Zi extends Fu {
   Zi(){
     // super（），调用父类构造方法
     super();
     System.out.println("Zi（）");
   }  
 }
 public class ExtendsDemo07{
   public static void main (String args[]){
     Zi zi = new Zi();
   }
   }


super和this

父类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，便可以包含其父类的成员，如果父类成员非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，一定先调用父类的构造方法。

super和this的含义

  • super ：代表父类的存储空间标识(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

  1. 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

用法演示，代码如下：

class Animal {
     public void eat() {
         System.out.println("animal : eat");
     }
 }
  
 class Cat extends Animal {
     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 ExtendsDemo08 {
     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
 class C extends A，B...    //errorJava支持多层继承(继承体系)。
class A{}
 class B extends A{}
 class C extends B{}

所有的类都直接或者间接继承了Object类，Object类是所有类的父类。

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