类和对象（中）

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文章目录

• 继承的概念
• 继承的语法
• 父类成员访问
• super关键字
• 子类构造方法
• super和this
• 初始化
• protected关键字
• 继承方式
• final关键字
• 继承与组合

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一、继承的概念

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。

import java.util.*;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 barks(){System.out.println(name+"汪汪叫！"+"年龄"+age);}}class Cat extends Animal{public void eatMouse(){System.out.println(name+"正在抓老鼠!");}
}
public class Main{public static void main(String[] args){Dog dog=new Dog();dog.name="旺财";dog.age=10;dog.barks();dog.eat();}
}

二、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 {

// ...

}

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 。

三、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？

子类中访问父类的成员变量

1、子类和父类不存在同名成员变量

import java.util.*;class Base{int a;int b;
}class Derived extends Base{int a;int c;public void method(){a=10;//此时当父类和子类都拥有同名的变量的时候，优先访问子类自己。b=20;c=30;System.out.println(a);System.out.println(b);System.out.println(c);}
}
public class Main{public static void main(String[] args){Derived derived=new Derived();derived.method();}
}

2、子类和父类成员变量同名

import java.util.*;
class Base {int a;int b;int c;
}
/
class Derived extends Base{int a; // 与父类中成员a同名，且类型相同char b; // 与父类中成员b同名，但类型不同public void method(){a = 100; // 访问父类继承的a，还是子类自己新增的a？b = 101; // 访问父类继承的b，还是子类自己新增的b?c = 102; // 子类没有c，访问的肯定是从父类继承下来的c// d = 103; // 编译失败，因为父类和子类都没有定义成员变量bSystem.out.println(a);System.out.println(b);System.out.println(c);}
}public class Main{public static void main(String[] args){Derived derived=new Derived();derived.method();}
}

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。

子类中访问父类的成员方法

1. 成员方法名字不同

import java.util.*;
class Base {public void methodA(){System.out.println("Base中的methodA()");}
}
class Derived extends Base{public void methodB(){System.out.println("Derived中的methodB()方法");}public void methodC(){methodB(); // 访问子类自己的methodB()methodA(); // 访问父类继承的methodA()
// methodD(); // 编译失败，在整个继承体系中没有发现方法methodD()}
}public class Main{public static void main(String[] args){Derived derived=new Derived();derived.methodC();}
}

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。

 2. 成员方法名字相同

class Base {public void methodA(){System.out.println("Base中的methodA()");}public void methodB(){System.out.println("Base中的methodB()");}
}class Derived extends Base{public void methodA(int a) {System.out.println("Derived中的method(int)方法");}public void methodB(){System.out.println("Derived中的methodB()方法");}public void methodC(){methodA(); // 没有传参，访问父类中的methodA()methodA(20); // 传递int参数，访问子类中的methodA(int)methodB(); // 直接访问，则永远访问到的都是子类中的methodB()，基类的无法访问到}
}public class Main{public static void main(String[] args) {Derived derived=new Derived();derived.methodC();}
}

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；

四、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。

import java.util.*;class Base {int a;int b;public void methodA(){System.out.println("Base中的methodA()");}public void methodB(){System.out.println("Base中的methodB()");}
}
class Derived extends Base{int a; // 与父类中成员变量同名且类型相同char b; // 与父类中成员变量同名但类型不同// 与父类中methodA()构成重载public void methodA(int a) {System.out.println("Derived中的method()方法");}// 与基类中methodB()构成重写(即原型一致，重写后序详细介绍)public void methodB(){System.out.println("Derived中的methodB()方法");}public void methodC(){
// 对于同名的成员变量，直接访问时，访问的都是子类的a = 100; // 等价于： this.a = 100;b = 101; // 等价于： this.b = 101;
// 注意：this是当前对象的引用
// 访问父类的成员变量时，需要借助super关键字
// super是获取到子类对象中从基类继承下来的部分super.a = 200;super.b = 201;
// 父类和子类中构成重载的方法，直接可以通过参数列表区分清访问父类还是子类方法methodA(); // 没有传参，访问父类中的methodA()methodA(20); // 传递int参数，访问子类中的methodA(int)
// 如果在子类中要访问重写的基类方法，则需要借助super关键字methodB(); // 直接访问，则永远访问到的都是子类中的methodA()，基类的无法访问到super.methodB(); // 访问基类的methodB()}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Derived derived=new Derived();derived.methodC();}
}

在子类方法中，如果想要明确访问父类中成员时，借助super关键字即可。

【注意事项】

1. 只能在非静态方法中使用

2. 在子类方法中，访问父类的成员变量和方法。

五、子类构造方法

import java.util.*;class Base {public Base() {System.out.println("Base()");}
}
class Derived extends Base{public Derived(){
// super(); // 注意子类构造方法中默认会调用基类的无参构造方法：super(),
// 用户没有写时,编译器会自动添加，而且super()必须是子类构造方法中第一条语句，
// 并且只能出现一次System.out.println("Derived()");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Derived d = new Derived();}
}

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 。

注意：

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

六、super和this

super和this都可以在成员方法中用来访问：成员变量和调用其他的成员函数，都可以作为构造方法的第一条语句。

【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

七、初始化

class Person {public String name;public int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;System.out.println("构造方法执行");}{System.out.println("实例代码块执行");}static {System.out.println("静态代码块执行");}
}
public class Main {public static void main(String[] args) {Person person1 = new Person("bit",10);System.out.println("============================");Person person2 = new Person("gaobo",20);}
}

1. 静态代码块先执行，并且只执行一次，在类加载阶段执行

2. 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

 

class Person {public String name;public int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;System.out.println("Person：构造方法执行");}{System.out.println("Person：实例代码块执行");}static {System.out.println("Person：静态代码块执行");}
}
class Student extends Person{public Student(String name,int age) {super(name,age);System.out.println("Student：构造方法执行");}{System.out.println("Student：实例代码块执行");}static {System.out.println("Student：静态代码块执行");}
}
public class Main {public static void main(String[] args) {Student student1 = new Student("张三",19);System.out.println("===========================");Student student2 = new Student("gaobo",20);}public static void main1(String[] args) {Person person1 = new Person("bit",10);System.out.println("============================");Person person2 = new Person("gaobo",20);}
}

 

通过分析执行结果，得出以下结论：

1、父类静态代码块优先于子类静态代码块执行，且是最早执行

2、父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行

3、子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行

4、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

八、protected关键字

在类和对象章节中，为了实现封装特性，Java中引入了访问限定符，主要限定：类或者类中成员能否在类外或者其他包中被访问。

 

// 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。

九、继承方式

在Java中只支持以下几种继承方式：

 注意：Java中不支持多继承。

十、final关键字

final关键可以用来修饰变量、成员方法以及类。

1. 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

2. 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进行继承

我们平时是用的 String 字符串类, 就是用 final 修饰的, 不能被继承.

3. 修饰方法：表示该方法不能被重写

十一、继承与组合

和继承类似, 组合也是一种表达类之间关系的方式, 也是能够达到代码重用的效果。组合并没有涉及到特殊的语法(诸如 extends 这样的关键字), 仅仅是将一个类的实例作为另外一个类的字段。

继承表示对象之间是is-a的关系

组合表示对象之间是has-a的关系

继承和组合