【Java探索之旅】继承结构 继承和组合 protected final

📑前言

在面向对象编程中，继承是一种重要的概念，它允许我们创建一个新类，从现有的类中继承属性和方法。通过继承，我们可以实现代码的重用和扩展，构建更加灵活和可维护的代码结构。本文将深入探讨继承关系中的代码块执行顺序、protected关键字的应用、继承方式的限制以及final关键字的作用，帮助您更好地理解和应用继承在Java中的特性和规则。

一、继承

1.1 继承关系的代码块

在没有继承关系的时候：

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

有继承关系时：

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

1.2 protected关键字

// 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}
}  

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。

一般来说希望类要尽量做到 “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。

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。但是这种方式属于是

对访问权限的滥用。 写代码的时候还是要认真思考, 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）

1.3 继承方式

Java中不支持多继承

我们写的类是现实事物的抽象，一般来说真正在公司中所遇到的项目往往业务比较复杂, 可能会涉及到一系列复杂的概念，都需要我们使用代码来表示, 所以我们真实项目中所写的类也会有很多，类之间的关系也会更加复杂，但是即使如此, 并不希望类之间的继承层次太复杂. 一般不希望出现超过三层的继承关系，如果继承层次太多，就需要考虑对代码进行重构了，如果想从语法上进行限制继承, 就可以使用 final 关键字。

1.4 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)
2. 修饰类：表示此类不能被继承
3. 修饰方法：表示该方法不能被重写

1.5 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，比如：狗是动物，猫是动物

组合表示对象之间是has-a的关系，比如：汽车，汽车和其轮胎、发动机、方向盘、车载系统等的关系就应该是组合，因为汽车是有这些部件组成的

​ 组合是一种将多个类组合成一个更大的类的方式。在组合关系中，一个类（容器类）包含另一个类（成员类）的实例作为它的成员变量。通过组合，容器类可以使用成员类的属性和方法，并且可以对成员类进行更多的封装和控制。组合使用成员变量来实现。

class Engine {void start() {System.out.println("Engine is starting");}
}class Car {private Engine engine;Car() {engine = new Engine();}void start() {engine.start();System.out.println("Car is starting");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Car car = new Car();car.start(); // 输出：Engine is starting，Car is starting}
}

🌤️全篇总结

通过了解了在Java中继承关系中代码块的执行顺序、protected关键字的使用方法、继承方式的限制以及final关键字的作用。掌握这些知识将有助于您设计出更加清晰、灵活和易于维护的类结构，提高代码的可读性和可扩展性。