Java基础教程

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Java基础系列15-面向对象之继承

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一.继承概述

继承的概述:

  1. 多个类中存在相同的属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需在定义这些属性和行为，只要继承那个类(extends)即可.
  2. 单独的这个类称为父类，基类或者叫超类，多个类可以称为子类或者派生类.
  3. 有了继承以后，我们定义一个类的时候，可以在一个已经存在的类的基础上，还可以定义自己的新成员.

实现继承的方式：

  1. 通过extends关键字可以实现类与类的继承
  2. 格式：public class 子类名 extends 父类名{}

1.1 继承的好处和弊端

继承的好处:

  1. 提高了代码的复用性，多个类相同的成员可以放到同一个类中;
  2. 提高了代码的维护性，如果功能的代码需要修改，修改一处即可;
  3. 让类与类之间产生了关系，是多态的前提，好处的第三点同时也是继承的弊端。

继承的弊端:
类与类之间产生了关系，让类的耦合性增强了

1.2 Java中继承的特点

  1. Java中只支持单继承，不支持多继承
    1)一个类只能有一个父类，不可以有多个父类
    public class Son extends Father{} // ok
    public class Son extends Father,GrandFather // Error
  2. Java中类支持多层继承(继承体系)
    Public class GrandFather{}
    Public class Father extends GrandFather{}
    Public class Son extends Father{}

1.3 Java继承中成员变量的特点

  1. A.局部变量
  2.   a.定义位置：定义在局部范围中，如：函数内，语句内等;
  3.   b.初始值：无,先定义,赋值后才能使用;
  4.   c.调用方式：- - -
  5.   d.作用域： 只在所属的区域有效;
  6.   e.物理存储： 存储在 虚拟机栈(JVM Stack) 中（栈内存分为：虚拟机栈和本地方法栈）;
  7. 变量名 和 值 都在虚拟机栈(JVM Stack)的栈帧(Stack Frame) 的 局部变量表(Local Variable Table) 中;
  8.   f.生命周期：与方法共存亡，随着方法的调用而存在，随着方法调用完毕自动回收释放;
  10. B.成员变量（别名：实例变量）
  11.   a.定义位置：在类中,方法外;
  12.   b.初始值：有默认初始化值;
  13.   c.调用方式：对象调用;
  14.   d.作用域：在整个类中都可以被访问;
  15.   e.物理存储：
  16.     对象的实例存储在 堆内存(Heap) 中。堆内存速度慢、成本低、空间较大。这个堆内存会有一个内存地址;
  17.     对象的引用存储在 ==虚拟机栈(JVM Stack)中
  18.   f.生命周期：与对象共存亡，随着对象的创建而存在，随着对象被回收而释放;
  20. C.静态变量（别名：类变量）
  21.   a.定义位置：由staic修饰的，在类中,方法外;
  22.   b.初始值：有默认初始化值;
  23.   c.调用方式：对象调用，类名调用;
  24.   d.作用域：全局中都能使用、被所有对象所共享;
  25.   e.物理存储：存储在 方法区(Method Area) 的 静态域(Static Field) 中;
  26.   f.生命周期：与类共存亡，随着类的加载而存在，随着类的消失而消失。

成员变量名称不一样，使用的时候非常简单
成员变量名称一样的情况：
 在子类中访问变量：（就近原则）
  在方法的局部范围找，如果有就使用
  在子类的成员范围找，如果有就使用
  在父类的成员范围找，如果有就使用
  如果还找不到 就报错

1.4 继承案例

1.4.1 父子类案例

接下来，我们创建一个父子类，父类是人类的类，子类是学生类，然后学生类继承人类 类。

代码:
jicheng1类

  1. package Java_study;
  2. /**
  3.  * 
  4.  * @author    只是甲
  5.  * @date      2021-6-24
  6.  * @remark    继承案例1, 人类 类
  7.  *
  8.  */
  9. public class jicheng1 {
  10. 	private String name;
  11. 	private int age;
  12. 	
  13. 	/**
  14. 	 * @remark 无参构造
  15. 	 */
  16. 	public jicheng1() {
  17. 		
  18. 	}
  19. 	
  20. 	/**
  21. 	 * @remark  全参构造
  22. 	 * @param   name
  23. 	 * @param   age
  24. 	 */
  25. 	public jicheng1(String name, int age) {
  26. 		this.name = name;
  27. 		this.age = age;
  28. 	}
  29. 	
  30. 	public String getName() {
  31. 		return name;
  32. 	}
  33. 	
  34. 	public void setName(String name) {
  35. 		this.name = name;
  36. 	}
  37. 	
  38. 	public int getAge() {
  39. 		return age;
  40. 	}
  41. 	
  42. 	public void setAge(int age) {
  43. 		this.age = age;
  44. 	}
  46. }

student_new类

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * @author   只是甲
  5.  * @date     2021-06-24
  6.  * @remark   学生类,继承人类类
  7.  */
  8. public class student_new extends jicheng1 {
  9. 	public void teach() {
  10. 		System.out.println("老师要好好讲课");
  11. 	}
  12. }

jicheng_test

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * @author   只是甲
  5.  * @date     2021-06-24
  6.  * @remark   测试类
  7.  */
  8. public class jicheng_test{
  9. 	public static void main(String[] args) {
  10. 		//创建对象
  11. 		student_new student1 = new student_new();
  12. 		
  13. 		//调用父类方法
  14. 		student1.setName("杜兰特");
  15. 	    student1.setAge(32);
  16. 		System.out.println("学生姓名:" + student1.getName());
  17. 		System.out.println("学生年龄:" + student1.getAge());
  18. 		
  19. 		//调用子类方法
  20. 		student1.teach();
  21. 	}
  22. }

测试记录:

  1. 学生姓名:杜兰特
  2. 学生年龄:32
  3. 老师要好好讲课

1.4.2 多重继承案例

接下来是一个多重继承的，祖父、父亲、儿子三个类。

代码:
grandFather类:

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * 
  5.  * @author  Administrator
  6.  * @date    2021-06-24
  7.  * @remark  多重继承祖父类
  8.  */
  9. public class grandFather {
  10. 	public void grandFatherSay() {
  11. 		System.out.println("爷爷都是从孙子熬过来的");
  12. 	}
  13. }

father类

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * 
  5.  * @author  Administrator
  6.  * @date    2021-06-24
  7.  * @remark  多重继承父类
  8.  */
  9. public class father extends grandFather {
  10. 	public void fatherSay() {
  11. 		System.out.println("爸爸都是从儿子走过来的");
  12. 	}
  14. }

son类

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * 
  5.  * @author  Administrator
  6.  * @date    2021-06-24
  7.  * @remark  多重继承子类
  8.  */
  9. public class son extends father {
  10. 	public static void main(String[] args) {
  11. 		father son = new father();
  12. 		son.fatherSay();
  13. 		son.grandFatherSay();
  14. 	}
  16. }

测试记录：

  1. 爸爸都是从儿子走过来的
  2. 爷爷都是从孙子熬过来的

二. super关键字以及继承中的方法重写

2.1 super关键字的概述和使用

super的用法和this很像
  this代表本类对象的引用
  super代表父类存储空间的标识（可以理解为父类对象引用）
  super（）且放在第一行 ； 目的是在初始化当前对象时，先保证了父类对象先初始化 。

用法（this和super均可如下使用）
  访问成员变量
    this.成员变量
    super.成员变量
  访问构造方法
    this(…)
    super(…)
  访问成员方法
    this.成员方法()
    super.成员方法()

构造方法中this()或者super()要放在第一行

  1. 在构造函数中，如果你不指定 构造器之间的调用关系 ，那么编译器会给你加上 super（）且放在第一行 ； 目的是在初始化当前对象时，先保证了父类对象先初始化 。所以，你指定了构造函数间的调用，那么this（）必须在第一行，以保证在执行任何动作前，对象已经完成了初始化。
  2. 构造函数只能被构造函数调用，因为对象只会初始化一次。
    this()和super()这样的方法被称为构造方法，顾名思义，他的作用就是在JVM堆中构建出一个指定类型的对象，如果你调用了两个这种形式的方法，岂不是代表着构建出了两个对象。
  3. 同理，为了避免构建出两个对象这种问题的出现，Java在编译时对这种情况做了强校验， 用户不能再同一个方法内调用多次this()或super()，同时为了避免对对象本身进行操作时，对象本身还未构建成功(也就找不到对应对象),所以对this()或super()的调用只能在构造方法中的第一行实现，防止异常。
  4. 在普通的成员方法中，如果调用super()或者this()，你是想要重新创建一个对象吗？抱歉Java为了保证自身对象的合理性，不允许你做这样的操作。

代码:
super1

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * 
  5.  * @author  只是甲
  6.  * @date    2021-06-25
  7.  * @remark  人类父类   super关键字概述
  8.  *
  9.  */
  10. public class super1 {
  11. 	//为了演示案例的方便，这里我们使用public修饰了成员变量，实际开发中，修饰符使用private
  12.     //年龄
  13. 	public int age = 45;//c:在父类的成员范围找，如果有就使用
  14. }

super2

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * 
  5.  * @author  只是甲
  6.  * @date    2021-06-25
  7.  * @remark  人类子类   super关键字概述
  8.  *
  9.  */
  10. public class super2 extends super1 {
  11. 	// 年龄
  12. 	public int age = 20;
  13. 	
  14. 	public void printAge() {
  15. 		int age = 10;
  16. 		//我要访问局部范围的age?//10
  17. 		System.out.println(age);
  18. 		//我要访问成员范围的age
  19. 		System.out.println(this.age);
  20. 		//我要访问父类成员范围的age? //45
  21. 		System.out.println(super.age);
  22. 	}
  23. }

super3

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * 
  5.  * @author  只是甲
  6.  * @date    2021-06-25
  7.  * @remark  人类测试类   super关键字概述
  8.  *
  9.  */
  10. public class super3 {
  11. 	public static void main(String[] args) {
  12. 		super2 s = new super2();
  13. 		//s.show();
  14. 		//10
  15. 		//20
  16. 		//45
  17. 		s.printAge();
  18. 	}
  20. }

2.2 Java继承中构造方法的特点

子类所有构造方法都默认访问父类的空参数的构造方法
为什么呢？
  因为子类会继承父类中的数据，可能还会使用父类的数据，所以，子类初始化之前，一定要先完成父类数据的初始化
  每一个构造方法的第一条默认语句都是super

如果父类中没有构造方法，该怎么办呢？
  在父类中加一个无参的构造方法
  通过使用super关键字去显示的调用父类的带参构造方法
  通过这里我们发现第一种解决方案最简单，所以，建议我们自定义类的时候永远自己给出无参构造方法

代码:
jicheng_gouzao1

  1. package Java_study;
  2. /**
  3.  * 
  4.  * @author   只是甲
  5.  * @date     2021-06-25
  6.  * @remark   人类父类   Java继承中构造方法的访问特点
  7.  *
  8.  */
  10. public class jicheng_gouzao1 {
  11. 	/**
  12. 	 * @remark  Father无参构造方法
  13. 	 */
  14. 	public jicheng_gouzao1() {
  15. 		System.out.println("Father无参构造方法");
  16. 	}
  17. 	
  18. 	/**
  19. 	 * @remark  Father带参构造方法
  20. 	 * @param   name  姓名
  21. 	 */
  22. 	public jicheng_gouzao1(String name) {
  23. 		System.out.println("Father带参构造方法");
  24. 		System.out.println("father:" + name);
  25. 	}
  27. }

jicheng_gouzao2

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * 
  5.  * @author   只是甲
  6.  * @date     2021-06-25
  7.  * @remark   人类子类   Java继承中构造方法的访问特点
  8.  *
  9.  */
  10. public class jicheng_gouzao2 extends jicheng_gouzao1 {
  11. 	String name;
  12. 	public jicheng_gouzao2() {
  13. 		//super();
  14. 		System.out.println("Son无参构造方法");
  15. 	}
  16. 	
  17. 	public jicheng_gouzao2(String name) {
  18. 		super( name);
  19. 		//this();
  20. 		System.out.println("Sone带参构造方法");
  21. 		System.out.println("son:" + name);
  22. 	}
  24. }

jicheng_gouzao3

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * 
  5.  * @author   只是甲
  6.  * @date     2021-06-25
  7.  * @remark   人类测试类   Java继承中构造方法的访问特点
  8.  *
  9.  */
  10. public class jicheng_gouzao3 {
  11. 	public static void main(String[] args) {
  12. 		/*
  13.         Father无参构造方法
  14.         Son无参构造方法
  15.         */
  16. 		jicheng_gouzao2 s1 = new jicheng_gouzao2();
  17. 		
  18. 		System.out.println("----------");
  19. 		
  20. 		/*
  21.         Father带参构造方法
  22.         father:杜兰特
  23.         Son带参构造方法
  24.         son:杜兰特
  25.         */
  26. 		jicheng_gouzao2 s2 = new jicheng_gouzao2("杜兰特");
  27. 	}
  29. }

测试记录:

  1. Father无参构造方法
  2. Son无参构造方法
  3. ----------
  4. Father带参构造方法
  5. father:杜兰特
  6. Sone带参构造方法
  7. son:杜兰特

2.3 Java继承中成员方法的特点

通过子类对象去访问一个方法

  1. 首先在子类中找
  2. 然后在父类中找
  3. 如果还是没有就会报错

代码:
jicheng_chengyuan1

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * 
  5.  * @author  只是甲
  6.  * @date    2021-06-25
  7.  * @remark  人类父类  Java继承中成员方法的访问特点
  8.  *
  9.  */
  10. public class jicheng_chengyuan1 {
  11. 	public void method() {
  12. 		System.out.println("Father method");
  13. 	}
  14. 	
  15. 	public void show() {
  16. 		System.out.println("Father show");
  17. 	}
  18. }

jicheng_chengyuan2

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * 
  5.  * @author  只是甲
  6.  * @date    2021-06-25
  7.  * @remark  人类子类  Java继承中成员方法的访问特点
  8.  *
  9.  */
  10. public class jicheng_chengyuan2 extends jicheng_chengyuan1 {
  11. 	@Override
  12. 	public void method() {
  13. 		super.method();
  14. 	}
  15. 	
  16. 	/**
  17. 	 * @remark  重写父类方法
  18. 	 */
  19. 	@Override
  20. 	public void show() {
  21. 		System.out.println("Son show");
  22. 	}
  23. }

jicheng_chengyuan3

  1. package Java_study;
  3. /**
  4.  * 
  5.  * @author  只是甲
  6.  * @date    2021-06-25
  7.  * @remark  人类测试类  Java继承中成员方法的访问特点
  8.  *
  9.  */
  10. public class jicheng_chengyuan3 {
  11. 	public static void main(String[] args) {
  12. 		jicheng_chengyuan2 s = new jicheng_chengyuan2();
  13. 		
  14. 		//直接调用父类的method方法：Father method
  15. 		s.method();
  16. 		
  17. 		//重写了父类的show方法：Son show
  18. 		s.show();
  19. 	}
  21. }

测试记录：

  1. Father method
  2. Son show

2.4 方法重写的概述和使用

方法重写的概述：
  方法重写：子类中出现了和父类中一摸一样的方法声明

方法重写的应用:
  当子类需要父类的功能，而功能主体子类有自己特有的内容时，可以重写中的方法，这样重写父类中的方法
  这样，即沿袭了父类的功能，又定义了子类特有的内容

方法重写的注意事项：

  1. 注解
    @Override表明该方法的重写父类的方法
  2. 方法重写的注意事项
    1)父类中私有方法不能被重写
    2)子类重写父类方法时，访问权限不能更低
    3)子类重写父类方法时，建议访问权限一摸一样

具体案例可以参考上一节2.3。

参考:

  1. https://blog.csdn.net/qq_43529621/article/details/115209518

版权说明 : 本文为转载文章, 版权归原作者所有 版权申明

原文链接 : https://blog.csdn.net/u010520724/article/details/119748112

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