1

1 概述

1.1 引入

假如我们要定义如下类:
学生类,老师类和工人类,分析如下。

  1. 学生类
    属性:姓名,年龄
    行为:吃饭,睡觉
  2. 老师类
    属性:姓名,年龄,薪水
    行为:吃饭,睡觉,教书
  3. 班主任
    属性:姓名,年龄,薪水
    行为:吃饭,睡觉,管理

如果我们定义了这三个类去开发一个系统,那么这三个类中就存在大量重复的信息(属性:姓名,年龄。行为:吃饭,睡觉)。这样就导致了相同代码大量重复,代码显得很臃肿和冗余,那么如何解决呢?

假如多个类中存在相同属性和行为时,我们可以将这些内容抽取到单独一个类中,那么多个类无需再定义这些属性和行为,只要继承那一个类即可。如图所示:
1.jpg

其中,多个类可以称为子类,单独被继承的那一个类称为父类超类(superclass)或者基类

1.2 继承的含义

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,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。

继承:就是子类继承父类的属性行为,使得子类对象可以直接具有与父类相同的属性、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。

1.3 继承的好处

  1. 提高代码的复用性(减少代码冗余,相同代码重复利用)。
  2. 使类与类之间产生了关系。

2 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 {
    ...
}

需要注意:Java是单继承的,一个类只能继承一个直接父类,跟现实世界很像,但是Java中的子类是更加强大的。

3 继承案例

3.1 案例

请使用继承定义以下类:

  1. 学生类
    属性:姓名,年龄
    行为:吃饭,睡觉
  2. 老师类
    属性:姓名,年龄,薪水
    行为:吃饭,睡觉,教书
  3. 班主任
    属性:姓名,年龄,薪水
    行为:吃饭,睡觉,管理

3.2 案例图解分析

老师类,学生类,还有班主任类,实际上都是属于人类的,我们可以定义一个人类,把他们相同的属性和行为都定义在人类中,然后继承人类即可,子类特有的属性和行为就定义在子类中了。

如下图所示。

360截图20181202210617427.jpg

3.3 案例代码实现

1.父类Human类

 public class Human {
  // 合理隐藏
  private String name ;
  private int age ;
  
  // 合理暴露
  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;
  }
 }

2.子类Teacher类

public class Teacher extends Human {
  // 工资
  private double salary ;
  
  // 特有方法
  public void teach(){
      System.out.println("老师在认真教技术!");
  }

  public double getSalary() {
      return salary;
  }

  public void setSalary(double salary) {
      this.salary = salary;
  }
}

3.子类Student类

public class Student extends Human{
 
}

4.子类BanZhuren类

public class Teacher extends Human {
    // 工资
    private double salary ;
    
       // 特有方法
    public void admin(){
        System.out.println("班主任强调纪律问题!");
    }
    
    public double getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
}

5.测试类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Teacher dlei = new Teacher();
        dlei.setName("播仔");
        dlei.setAge("31");
        dlei.setSalary(1000.99);
        System.out.println(dlei.getName());
        System.out.println(dlei.getAge());
        System.out.println(dlei.getSalary());
        dlei.teach();
        
        BanZhuRen linTao = new BanZhuRen();
        linTao.setName("灵涛");
        linTao.setAge("28");
        linTao.setSalary(1000.99);
        System.out.println(linTao.getName());
        System.out.println(linTao.getAge());
        System.out.println(linTao.getSalary());
        linTao.admin();

        Student xugan = new Student();
        xugan.setName("播仔");
        xugan.setAge("31");
        //xugan.setSalary(1000.99); // xugan没有薪水属性,报错!
        System.out.println(xugan.getName());
        System.out.println(xugan.getAge());



    }
}

3.4 小结

1.继承实际上是子类相同的属性和行为可以定义在父类中,子类特有的属性和行为由自己定义,这样就实现了相同属性和行为的重复利用,从而提高了代码复用。

2.子类继承父类,就可以直接得到父类的成员变量和方法。是否可以继承所有成分呢?请看下节!

4 子类不能继承的内容

4.1 引入

并不是父类的所有内容都可以给子类继承的:

子类不能继承父类的构造方法。

值得注意的是子类可以继承父类的私有成员(成员变量,方法),只是子类无法直接访问而已,可以通过getter/setter方法访问父类的private成员变量。

4.1 演示代码

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        System.out.println(z.num1);
//        System.out.println(z.num2); // 私有的子类无法使用
        // 通过getter/setter方法访问父类的private成员变量
        System.out.println(z.getNum2());

        z.show1();
        // z.show2(); // 私有的子类无法使用
    }
}

class Fu {
    public int num1 = 10;
    private int num2 = 20;

    public void show1() {
        System.out.println("show1");
    }

    private void show2() {
        System.out.println("show2");
    }

    public int getNum2() {
        return num2;
    }

    public void setNum2(int num2) {
        this.num2 = num2;
    }
}

class Zi extends Fu {
}

5 继承后的特点—成员变量

当类之间产生了继承关系后,其中各类中的成员变量,又产生了哪些影响呢?

5.1 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 Demo04 {
    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();  
    }
}

演示结果:
Fu num = 5
Zi num2 = 6

5.2 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 Fu1 {
    // Fu中的成员变量。
    int num = 5;
}
class Zi1 extends Fu1 {
    // 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 Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
          // 创建子类对象
        Zi1 z = new Zi1(); 
          // 调用子类中的show方法
        z1.show(); 
    }
}
演示结果:
Fu num = 6
Zi num = 6

子父类中出现了同名的成员变量时,子类会优先访问自己对象中的成员变量。如果此时想访问父类成员变量如何解决呢?我们可以使用super关键字。

5.3 super访问父类成员变量

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

需要注意的是:super代表的是父类对象的引用,this代表的是当前对象的引用。

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 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() {
        int num = 1;
      
        // 访问方法中的num
        System.out.println("method num=" + num);
        // 访问子类中的num
        System.out.println("Zi num=" + this.num);
        // 访问父类中的num
        System.out.println("Fu num=" + super.num);
    }
}

class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
          // 创建子类对象
        Zi1 z = new Zi1(); 
          // 调用子类中的show方法
        z1.show(); 
    }
}

演示结果:
method num=1
Zi num=6
Fu num=5
小贴士: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。

6 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,又产生了哪些影响呢?

6.1 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 Demo05 {
    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();
    }
}

6.2 成员方法重名

如果子类父类中出现重名的成员方法,则创建子类对象调用该方法的时候,子类对象会优先调用自己的方法。

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
    }
}

7 方法重写

7.1 概念

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

7.2 使用场景与案例

发生在子父类之间的关系。
子类继承了父类的方法,但是子类觉得父类的这方法不足以满足自己的需求,子类重新写了一个与父类同名的方法,以便覆盖父类的该方 法。

例如:我们定义了一个动物类代码如下:

public class Animal  {
    public void run(){
        System.out.println("动物跑的很快!");
    }
    public void cry(){
        System.out.println("动物都可以叫~~~");
    }
}

然后定义一个猫类,猫可能认为父类cry()方法不能满足自己的需求

代码如下:

public class Cat extends Animal {
    public void cry(){
        System.out.println("我们一起学猫叫,喵喵喵!喵的非常好听!");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
          // 创建子类对象
          Cat ddm = new Cat();
        // 调用父类继承而来的方法
        ddm.run();
          // 调用子类重写的方法
          ddm.cry();
    }
}

7.2 @Override重写注解

  • @Override:注解,重写注解校验!
  • 这个注解标记的方法,就说明这个方法必须是重写父类的方法,否则编译阶段报错。
  • 建议重写都加上这个注解,一方面可以提高代码的可读性,一方面可以防止重写出错!

    加上后的子类代码形式如下:

    public class Cat extends Animal {
         // 声明不变,重新实现
        // 方法名称与父类全部一样,只是方法体中的功能重写写了!
        @Override
        public void cry(){
            System.out.println("我们一起学猫叫,喵喵喵!喵的非常好听!");
        }
    }

7.3 注意事项

  1. 方法重写是发生在子父类之间的关系。
  2. 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。
  3. 子类方法覆盖父类方法,返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。

8 继承后的特点—构造方法

8.1 引入

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对象成员变量数据的。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。(先有爸爸,才能有儿子

继承后子类构方法器特点:子类所有构造方法的第一行都会默认先调用父类的无参构造方法

8.2 案例演示

按如下需求定义类:

  1. 人类
    成员变量: 姓名,年龄
    成员方法: 吃饭
  2. 学生类
    成员变量: 姓名,年龄,成绩
    成员方法: 吃饭

代码如下:

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
        System.out.println("父类无参");
    }

    // getter/setter省略
}

class Student extends Person {
    private double score;

    public Student() {
        //super(); // 调用父类无参,默认就存在,可以不写,必须再第一行
        System.out.println("子类无参");
    }
    
     public Student(double score) {
        //super();  // 调用父类无参,默认就存在,可以不写,必须再第一行
        this.score = score;    
        System.out.println("子类有参");
     }

}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        System.out.println("----------");
        Student s2 = new Student(99.9);
    }
}

输出结果:
父类无参
子类无参
----------
父类无参
子类有参

8.3 小结

  • 子类构造方法执行的时候,都会在第一行默认先调用父类无参数构造方法一次。
  • 子类构造方法的第一行都隐含了一个super()去调用父类无参数构造方法,super()可以省略不写。

9 super(...)和this(...)

9.1 引入

请看上节中的如下案例:

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
        System.out.println("父类无参");
    }

    // getter/setter省略
}

class Student extends Person {
    private double score;

    public Student() {
        //super(); // 调用父类无参构造方法,默认就存在,可以不写,必须再第一行
        System.out.println("子类无参");
    }
    
     public Student(double score) {
        //super();  // 调用父类无参构造方法,默认就存在,可以不写,必须再第一行
        this.score = score;    
        System.out.println("子类有参");
     }
      // getter/setter省略
}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用子类有参数构造方法
        Student s2 = new Student(99.9);
        System.out.println(s2.getScore()); // 99.9
        System.out.println(s2.getName()); // 输出 null
        System.out.println(s2.getAge()); // 输出 0
    }
}

我们发现,子类有参数构造方法只是初始化了自己对象中的成员变量score,而父类中的成员变量name和age依然是没有数据的,怎么解决这个问题呢,我们可以借助与super(...)去调用父类构造方法,以便初始化继承自父类对象的name和age.

9.2 super和this的用法格式

super和this完整的用法如下,其中this,super访问成员我们已经接触过了。

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

接下来我们使用调用构造方法格式:

super(...) -- 调用父类的构造方法,根据参数匹配确认
this(...) -- 调用本类的其他构造方法,根据参数匹配确认

9.3 super(....)用法演示

代码如下:

class Person {
    private String name ="凤姐";
    private int age = 20;

    public Person() {
        System.out.println("父类无参");
    }
    
    public Person(String name , int age){
        this.name = name ;
        this.age = age ;
    }

    // getter/setter省略
}

class Student extends Person {
    private double score = 100;

    public Student() {
        //super(); // 调用父类无参构造方法,默认就存在,可以不写,必须再第一行
        System.out.println("子类无参");
    }
    
     public Student(String name , int age,double score) {
        super(name ,age);// 调用父类有参构造方法Person(String name , int age)初始化name和age
        this.score = score;    
        System.out.println("子类有参");
     }
      // getter/setter省略
}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用子类有参数构造方法
        Student s2 = new Student("张三",20,99);
        System.out.println(s2.getScore()); // 99
        System.out.println(s2.getName()); // 输出 张三
        System.out.println(s2.getAge()); // 输出 20
    }
}

注意:

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。

super(..)是根据参数去确定调用父类哪个构造方法的。

9.4 super(...)案例图解

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七调用时,一定先调用父类的构造方法。理解图解如下:

2.jpg

9.5 this(...)用法演示

this(...)

  • 默认是去找本类中的其他构造方法,根据参数来确定具体调用哪一个构造方法。
  • 为了借用其他构造方法的功能。
package com.itheima._08this和super调用构造方法;
/**
 * this(...):
 *    默认是去找本类中的其他构造方法,根据参数来确定具体调用哪一个构造方法。
 *    为了借用其他构造方法的功能。
 *
 */
public class ThisDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Student xuGan = new Student();
        System.out.println(xuGan.getName()); // 输出:徐干
        System.out.println(xuGan.getAge());// 输出:21
        System.out.println(xuGan.getSex());// 输出: 男
    }
}

class Student{
    private String name ;
    private int age ;
    private char sex ;

    public Student() {
  // 很弱,我的兄弟很牛逼啊,我可以调用其他构造方法:Student(String name, int age, char sex)
        this("徐干",21,'男');
    }

    public Student(String name, int age, char sex) {
        this.name = name ;
        this.age = age   ;
        this.sex = sex   ;
    }

    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;
    }

    public char getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }
}

9.6 小结

  • 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。
  • super(..)和this(...)是根据参数去确定调用父类哪个构造方法的。
  • super(..)可以调用父类构造方法初始化继承自父类的成员变量的数据。
  • this(..)可以调用本类中的其他构造方法。

10 继承的特点

  1. 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 A {}
    class B {}
    class C1 extends A {} // ok
    // class C2 extends A, B {} // error
  2. 一个类可以有多个子类。

    // A可以有多个子类
    class A {}
    class C1 extends A {}
    class C2 extends  A {}
  3. 可以多层继承。

    class A {}
    class C1 extends A {}
    class D extends C1 {}
    顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object,作为父类。

玛拉_以琳
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