第十节:继承【java】
创始人
2024-04-06 12:34:34

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📘1.1为什么需要继承

📒1.2 继承概念

📗1.3 继承的语法

📕1.4 父类成员访问

🎱1.4.1 子类中访问父类的成员变量

🎎1.4.2 子类中访问父类的成员方法

📙1.5 super关键字

📒1.6 子类构造方法

📘1.7 super和this

📗1.8 再谈初始化

📕1.9 protected 关键字

📙1.10 继承方式

📒1.11 fifinal 关键字


📘1.1为什么需要继承

🌈Java中使用类对现实世界中实体来进行描述,类经过实例化之后的产物对象,则可以用来表示现实中的实体,但是现实世界错综复杂,事物之间可能会存在一些关联,那在设计程序是就需要考虑。

比如:狗和猫,它们都是一个动物

➡️使用Java语言来进行描述,就会设计出:

class Dog {public String name;public int age;public void eat() {System.out.println(name+" 正在吃饭!");}public void wangwang() {System.out.println(name+" 正在叫");}
}class Cat {public String name;public int age;public void eat() {System.out.println(name+" 正在吃饭!");}public void miaomiao() {System.out.println(name+" 正在喵喵叫");}
}public class Test {public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog();dog.name = "坦克";dog.eat();dog.wangwang();Cat cat = new Cat();cat.name = "小咪";cat.eat();;cat.miaomiao();}
}

✨通过观察上述代码会发现,猫和狗的类中存在大量重复,如下所示:

🙈那能否将这些共性抽取呢?面向对象思想中提出了继承的概念,专门用来进行共性抽取,实现代码复用

📒1.2 继承概念

📖继承(inheritance)机制:是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段,它允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展,增加新功能,这样产生新的类,称派生类。继承呈现了面向对象程序设计的层次结构, 体现了由简单到复杂的认知过程。继承主要解决的问题是:共性的抽取,实现代码复用

📜例如:狗和猫都是动物,那么我们就可以将共性的内容进行抽取,然后采用继承的思想来达到共用。

👉上述图示中,Dog和Cat都继承了Animal类,其中:Animal类称为父类/基类或超类,Dog和Cat可以称为Animal的子类/派生类,继承之后,子类可以复用父类中成员,子类在实现时只需关心自己新增加的成员即可。

➡️从继承概念中可以看出继承最大的作用就是:实现代码复用,还有就是来实现多态(后序讲)。

📗1.3 继承的语法

✅在Java中如果要表示类之间的继承关系,需要借助extends关键字,具体如下:

修饰符 class 子类 extends 父类 {// ... 
}

对1.2中场景使用继承方式重新设计:

class Animal {public String name;public int age;public void eat() {System.out.println(name+" 正在吃饭!");}
}class Dog extends Animal{public void wangwang() {System.out.println(name+" 正在叫");}
}class Cat extends Animal{public void miaomiao() {System.out.println(name+" 正在喵喵叫");}
}public class Test {public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog();dog.name = "坦克";dog.eat();dog.wangwang();Cat cat = new Cat();cat.name = "小咪";cat.eat();;cat.miaomiao();}
}
❗❗❗注意: 1. 子类会将父类中的成员变量或者成员方法继承到子类中了 2. 子类继承父类之后,必须要新添加自己特有的成员,体现出与基类的不同,否则就没有必要继承了

📕1.4 父类成员访问

🙈在继承体系中,子类将父类中的方法和字段继承下来了,那在子类中能否直接访问父类中继承下来的成员呢?

🎱1.4.1 子类中访问父类的成员变量

1️⃣子类和父类不存在同名成员变量

class Base {public int a;public int b;
}class Derived extends Base {public int c;public void func() {//子类有  那么拿子类的  子类没有 就拿父类的System.out.println(a);System.out.println(b);System.out.println(c);}
}public class Tesk2 {public static void main(String[] args) {Derived derived = new Derived();System.out.println(derived.a);}
}

🔺 子类有,那么拿子类的;子类没有,那么拿父类的

2️⃣子类和父类成员变量同名

class Base {public int a;public int b;public int c = 99;
}class Derived extends Base {public int c = 9;public void func() {//子类有  那么拿子类的  子类没有 就拿父类的System.out.println(a);System.out.println(b);System.out.println(c);//如果父类和子类you同名的成员变量,优先访问子类自己的}
}public class Tesk2 {public static void main(String[] args) {Derived derived = new Derived();System.out.println(derived.a);derived.func();}
}

🔺如果子类和父类有同名的情况下,优先访问子类自己的

总结:在子类方法中 或者 通过子类对象访问成员时: 如果访问的成员变量子类中有,优先访问自己的成员变量。 如果访问的成员变量子类中无,则访问父类继承下来的,如果父类也没有定义,则编译报错。 如果访问的成员变量与父类中成员变量同名,则优先访问自己的

➡️成员变量访问遵循就近原则,自己有优先自己的,如果没有则向父类中找。

🎎1.4.2 子类中访问父类的成员方法

1️⃣成员方法名字不同

class Base {public void methodBase() {System.out.println("Base");}
}class Derived extends Base {public void methodDerived() {System.out.println("Derived");}public void func() {methodBase();// 访问父类继承的methodBase()methodDerived();// 访问子类自己的methodDerived()}
}
👉总结:成员方法没有同名时,在子类方法中或者通过子类对象访问方法时,则优先访问自己的,自己没有时 再到父类中找,如果父类中也没有则报错。

2️⃣成员方法名字相同

class Base {public void methodBase() {System.out.println("Base");}
}class Derived extends Base {public void methodBase() {System.out.println("Derived!");}public void methodDerived() {System.out.println("Derived");}public void func() {methodBase();methodDerived();}}public class Tesk2 {public static void main(String[] args) {Derived derived = new Derived();derived.func();}
}

【说明】 通过子类对象访问父类与子类中不同名方法时,优先在子类中找,找到则访问,否则在父类中找,找到 则访问,否则编译报错。 通过派生类对象访问父类与子类同名方法时,如果父类和子类同名方法的参数列表不同(重载),根据调用方法适传递的参数选择合适的方法访问,如果没有则报错;

🙈问题:如果子类中存在与父类中相同的成员时,那如何在子类中访问父类相同名称的成员呢?

📙1.5 super关键字

🙉Java提供了super关键字,该关键字主要作用:在子类方法中访问父类的成员

1️⃣super.data 在子类当中,访问父类的成员变量

class Base {public int a;public int b;public int c = 99;public void methodBase() {System.out.println("Base");}
}class Derived extends Base {public int c = 9;public void methodBase() {System.out.println("Derived!");}public void methodDerived() {System.out.println("Derived");}public void func() {//子类有  那么拿子类的  子类没有 就拿父类的System.out.println(a);System.out.println(b);System.out.println(c);//如果父类和子类同名的成员变量,优先访问子类自己的System.out.println(super.c);//访问父类的}
}

2️⃣super.func 在子类当中,访问父类的成员方法

class Base {public void methodBase() {System.out.println("Base");}
}class Derived extends Base {public void methodBase() {System.out.println("Derived!");}public void methodDerived() {System.out.println("Derived");}public void func() {super.methodBase();// 访问父类继承的methodBase()methodDerived();// 访问子类自己的methodDerived()}
}
❗❗❗ 【注意事项】 1️⃣只能在非静态方法中使用(static 不依赖于对象,通过类名调用) 2️⃣在子类方法中,访问父类的成员变量和方法

对于super的理解:

❎代表父类的引用————是错误的说法(没有实例化父类对象,何谈引用)

✅super只是一个关键字————最大的作用其实就是在写代码或者读代码的时候,体现出更好的可读性

📒1.6 子类构造方法

✨继承关系上,当我们在构造子类的时候,一定要先帮助父类进行构造(调用构造方法)

class Animal {public  String name;public int age;public Animal() {}public Animal(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;System.out.println("带有2个参数的构造方法!");}public void eat() {System.out.println(name+" 正在吃饭!");}
}
class Dog extends Animal {public Dog() {//super();//编译器会帮你默认加上的}public Dog(String name,int age) {//super();super(name,age);//对继承过来的属性进行初始化}public void wangwang() {System.out.println(name +" 旺旺叫!");}
}
class Cat extends Animal {public Cat() {//构造不带参数的方法super();}public int size;public Cat(String name,int age,int size) {super(name,age);this.size = size;}public Cat(String name,int age) {super(name,age);//this("1",2,3);}public void mew() {System.out.println(name +" 正在喵喵叫!");}
}public class Test {public static void main1(String[] args) {Dog dog = new Dog();dog.name = "坦克";dog.wangwang();dog.eat();System.out.println("==============");Cat cat = new Cat();cat.name = "咪咪";cat.mew();cat.eat();}
}

1️⃣super在子类构造方法内调用父类构造方法的时候,一定要放在第一行

 2️⃣super和this在调用方法的时候不能同时出现

 3️⃣当父类和子类都没有提供任何方法的时候:

➡️在子类构造方法中,并没有写任何关于基类构造的代码,但是在构造子类对象时,先执行基类的构造方法,然后执行子类的构造方法,因为:子类对象中成员是有两部分组成的,基类继承下来的以及子类新增加的部分 。父子父子肯定是先有父再有子,所以在构造子类对象时候 ,先要调用基类的构造方法,将从基类继承下来的成员构造完整,然后再调用子类自己的构造方法,将子类自己新增加的成员初始化完整

✨总结:

1. 若父类显式定义无参或者默认的构造方法,在子类构造方法第一行默认有隐含的super()调用,即调用基类构 造方法 2. 如果父类构造方法是带有参数的,此时需要用户为子类显式定义构造方法,并在子类构造方法中选择合适的 父类构造方法调用,否则编译失败。 3. 在子类构造方法中,super(...)调用父类构造时,必须是子类构造函数中第一条语句。 4. super(...)只能在子类构造方法中出现一次,并且不能和this同时出现

📘1.7 super和this

✅【相同点

1. 都是Java中的关键字 2. 只能在类的非静态方法中使用,用来访问非静态成员方法和字段 3. 在构造方法中调用时,必须是构造方法中的第一条语句,并且不能同时存在

❎【不同点

1. this是当前对象的引用,当前对象即调用实例方法的对象,super相当于是子类对象中从父类继承下来部分成员的引用 2. 在非静态成员方法中,this用来访问本类的方法和属性,super用来访问父类继承下来的方法和属性 3. 在构造方法中:this(...)用于调用本类构造方法,super(...)用于调用父类构造方法,两种调用不能同时在构造方法中出现 4. 构造方法中一定会存在super(...)的调用,用户没有写编译器也会增加,但是this(...)用户不写则没有

📗1.8 再谈初始化

1️⃣若父类显式定义无参或者默认的构造方法,在子类构造方法第一行默认有隐含的super()调用,即调用基类构造方法❗❗❗ 

class Animal {public  String name;public int age;public Animal() {System.out.println("Animal()");}public Animal(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;System.out.println("带有2个参数的构造方法!");}
}
class Dog extends Animal {public Dog() {//super();//编译器会帮你默认加上的System.out.println("DOG()");}public Dog(String name,int age) {super(name,age);}}public class Test {public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog();}
}

➡️分析上述代码:

 2️⃣我们来看一段代码

class Animal {public  String name;public int age;static {System.out.println("Animal static{}");}{System.out.println("Animal {}");}public Animal() {System.out.println("Animal()");}public Animal(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;System.out.println("带有2个参数的构造方法!");}
}
class Dog extends Animal {static {System.out.println("Dog static{}");}{System.out.println("Dog {}");}public Dog() {//super();//编译器会帮你默认加上的System.out.println("DOG()");}public Dog(String name,int age) {super(name,age);}}

 🙈问此时以上6个代码输出先后顺序?

 并且当我们重新写一段代码:

public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog();System.out.println("===========");Dog dog2 = new Dog();

👉总结:

1️⃣静态代码块先执行,并且只执行一次,在类加载阶段执行

2️⃣当有对象创建时,才会执行实例代码块,实例代码块执行完成后,最后构造方法执行

3️⃣父类静态代码块优先子类执行,且是最早执行

4️⃣父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行

5️⃣子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行

6️⃣第二次实例化子类对象时,父类和子类的静态代码块都将不会再执行

📕1.9 protected 关键字

 回顾之前学过的关键字:

1️⃣private :修饰的成员变量或者成员方法等,只能在当前类当中使用,类外不可以使用

2️⃣什么都不写 :默认权限?访问包权限,指的是只能在当前包当中才能使用

3️⃣public :公开的,意味着在哪里都可以使用

4️⃣protected :受保护的

// 为了掩饰基类中不同访问权限在子类中的可见性,为了简单类B中就不设置成员方法了
// extend01包中
public class B {private int a;protected int b;public int c;int d;
}
// extend01包中
// 同一个包中的子类
public class D extends B{public void method(){
// super.a = 10; // 编译报错,父类private成员在相同包子类中不可见super.b = 20; // 父类中protected成员在相同包子类中可以直接访问super.c = 30; // 父类中public成员在相同包子类中可以直接访问super.d = 40; // 父类中默认访问权限修饰的成员在相同包子类中可以直接访问}
}
// extend02包中
// 不同包中的子类
public class C extends B {public void method(){// super.a = 10; // 编译报错,父类中private成员在不同包子类中不可见super.b = 20; // 父类中protected修饰的成员在不同包子类中可以直接访问
super.c = 30; // 父类中public修饰的成员在不同包子类中可以直接访问
//super.d = 40; // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包子类中不能直接访问}}
// extend02包中
// 不同包中的类
public class TestC {public static void main(String[] args) {C c = new C();c.method();
// System.out.println(c.a); // 编译报错,父类中private成员在不同包其他类中不可见
// System.out.println(c.b); // 父类中protected成员在不同包其他类中不能直接访问System.out.println(c.c); // 父类中public成员在不同包其他类中可以直接访问
// System.out.println(c.d); // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包其他类中不能直接访问}
}
注意:父类中private成员变量虽然在子类中不能直接访问,但是也继承到子类中了
什么时候下用哪一种呢? 我们希望类要尽量做到 "封装", 即隐藏内部实现细节, 只暴露出 必要 的信息给类的调用者. 因此我们在使用的时候应该尽可能的使用 比较严格 的访问权限. 例如如果一个方法能用 private, 就尽量不要用 public. 另外, 还有一种 简单粗暴 的做法: 将所有的字段设为 private, 将所有的方法设为 public. 不过这种方式属于是 对访问权限的滥用, 还是更希望同学们能写代码的时候认真思考, 该类提供的字段方法到底给 "谁" 使用(是类内部自己用, 还是类的调用者使用, 还是子类使用)

🙈问一个问题:被private 修饰的成员是否被继承了?


🙉被继承了,只不过不能访问

💡本题的解题关键:

📙1.10 继承方式

➡️在现实生活中,事物之间的关系是非常复杂,灵活多样,比如:

 

 注意:Java中不支持多继承

📒1.11 fifinal 关键字

1️⃣修饰变量或字段,表示常量(即不能修改)

final int a = 10;
a = 20; // 编译出错

2️⃣修饰类:表示此类不能被继承

final public class Animal {...
}
public class Bird extends Animal {...
}
// 编译出错
Error:(3, 27) java: 无法从最终com.bit.Animal进行继
🔺我们平时是用的 String 字符串类, 就是用 final 修饰的, 不能被继承

3️⃣修饰方法:表示该方法不能被重写(后序介绍)

4️⃣如果修饰成员变量定义为final:语法规定必须同时给定一个初始值

class Animal {public  String name = "123";
}

💯一个关于final的代码练习!

public class Tesk2 {public static void main(String[] args) {final int[] array = {1,2,3};//array = new int[10];//array[0];}
}

🙈此时两个代码哪个是正确的?


🙉答案是 2 啦~

💡本题的解题关键:

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