在前一篇博客中,我们已经讲完了面向对象程序三大特性之一的封装,而这篇博客我们主要来讲继承,也属于面向对象程序三大特性之一。
💢💢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,这种情况下产生的新的类,就称派生类。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。而且可以使得子类具有父类的属性和方法,还可以在子类中重新定义,追加属性和方法。
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 {
...
}
样例代码如下:
class Animal{
public String name;
public int age;
public void eat(){
System.out.println(this.name + " 正在吃饭! ");
}
}
// 继承 子类 extends 父类
class Dog extends Animal{
public void bark() {
System.out.println(this.name + " 正在汪汪叫! ");
}
}
class Cat extends Animal{
public void miaomiao(){
System.out.println(this.name + " 正在汪汪叫! ");
}
}
注意:
如果父子类同名,就采用就近原则,先在子类找是否匹配,若不匹配再去父类寻找,最后还未找到就报错。
代码如下:
class Base {
int X,a,b,c;
public void method(){
System.out.println("父类有,但子类没有的方法");
}
public void method1(){
System.out.println("父类同名方法");
}
}
class Derived extends Base{
public int x = 99; // 与父类 X 不同名
public int a = 100; // 与父类中成员a同名,且类型相同
public double b = 101; // 与父类中成员b同名,但类型不同
public void method1(){
System.out.println("子类同名方法");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Derived derived = new Derived();
Base base = new Base();
System.out.println("父类的成员变量为" + base.X + ",子类的成员变量为" + derived.x);
System.out.println("父类的成员变量为" + base.a + ",子类的成员变量为" + derived.a);
System.out.println("父类的成员变量为" + base.b + ",子类的成员变量为" + derived.b);
// 子类没有c,访问的肯定是从父类继承下来的c
System.out.println("父类的成员变量为" + base.c + ",子类的成员变量为" + derived.c);
base.method(); derived.method();
base.method1(); derived.method1();
}
}
执行结果如下:
由于设计不好,或者因场景需要,子类和父类中可能会存在同名的成员,如果想要在子类方法中访问父类同名成员时,又该如何去操作?由于直接访问是无法做到的,因此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。
代码如下:
class Base {
public int X,a,b,c;
public void method(){
System.out.println("父类有,但子类没有的方法");
}
public void method1(){
System.out.println("父类同名方法");
}
}
class Derived extends Base{
public int x = 99; // 与父类 X 不同名
public int a = 100; // 与父类中成员a同名,且类型相同
public double b = 101; // 与父类中成员b同名,但类型不同
//super.c
public void method1(){
System.out.println("子类同名方法");
}
public void test(){
super.a = 88; // super是获取到子类对象中从基类继承下来的部分,对原父类不产生影响
super.X = 77;
// 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
method1(); // 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.method1();
System.out.println("父类的成员变量为" + super.X + ",子类的成员变量为" + x);
System.out.println("父类的成员变量为" + super.a + ",子类的成员变量为" + a);
System.out.println("父类的成员变量为" + super.b + ",子类的成员变量为" + b);
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Derived derived = new Derived();
Base base = new Base();
derived.test();
System.out.println();
System.out.println("父类的成员变量为" + base.X + ",子类的成员变量为" + derived.x);
System.out.println("父类的成员变量为" + base.a + ",子类的成员变量为" + derived.a);
System.out.println("父类的成员变量为" + base.b + ",子类的成员变量为" + derived.b);
// 子类没有c,访问的肯定是从父类继承下来的c
System.out.println("父类的成员变量为" + base.c + ",子类的成员变量为" + derived.c);
base.method(); derived.method();
base.method1(); derived.method1();
}
}
执行结果如下:
【注意事项】
💢💢💢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,那他们之间有什么区别呢?
super 关键字的用法和 this 关键字的用法相似
【相同点】
【不同点】
关键字访问成员变量访问构造方法访问成员方法thisthis.成员变量 访问本类成员变量this(...) 访问本类构造方法this.成员方法(...) 访问本类成员方法supersuper.成员变量 访问父类成员变量super(...) 访问父类构造方法super,成员方法(...) 访问父类成员方法
子类中所有的构造方法默认都会访问父类中无参的构造方法。
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 Test {
public static void main(String[] args) {
Derived d = new Derived();
}
}
/*结果打印:
Base()
Derived()*/
🍈🍈🍈虽然我们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 。
注意事项:
我们还记得之前讲过的代码块吗?我们简单回顾一下几个重要的代码块:实例代码块和静态代码块。在没有继承关系时的执行顺序。
如果放到继承上,顺序应该是怎样的呢?
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 Test {
public static void main(String[] args) {
Student student1 = new Student("张三", 19);
System.out.println("===========================");
Student student2 = new Student("李四", 20);
}
}
执行结果如下:
Person:静态代码块执行 Student:静态代码块执行 Person:实例代码块执行 Person:构造方法执行 Student:实例代码块执行 Student:构造方法执行 =========================== Person:实例代码块执行 Person:构造方法执行 Student:实例代码块执行 Student:构造方法执行
通过分析执行结果,得出以下结论:
在现实生活中,事物之间的关系是非常复杂,灵活多样,但在Java中只支持以下几种继承方式:
注意:Java中不支持多继承。 时刻牢记, 我们写的类是现实事物的抽象. 而我们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, 我们并不希望类之间的继承层次太复杂. 一般我们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。
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
比如我们平时是用的 String 字符串类, 就是用 final 来修饰的,不能被继承 (3)修饰方法:表示该方法不能被重写(后序介绍)
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。
比如:
class P1{}
class P2{}
class P{
public P1[] p1; //默认是 null
public P2[] p2;
public int a;
public P(){
p1 = new P1[10]; // this.p1 = new P1[10];
p2 = new P2[10]; // this.p2 = new P2[10];
this.a = 10;
}
}
组合和继承都可以实现代码复用,应该使用继承还是组合,需要根据应用场景来选择,一般建议:能用组合尽量用组合。
注意:并不是说继承就一点用都没有了,前面说的是【在同样可行的情况下】。有一些场景还是需要使用继承的,或者是更适合使用继承。
在继承
结构中,父类的内部细节对于子类是可见的。所以我们通常也可以说通过继承的代码复用是一种白盒式代码复用。(如果基类的实现发生改变,那么派生类的实现也将随之改变。这样就导致了子类行为的不可预知性;)
组合
是通过对现有的对象进行拼装(组合)产生新的、更复杂的功能。因为在对象之间,各自的内部细节是不可见的,所以我们也说这种方式的代码复用是黑盒式代码复用。(因为组合中一般都定义一个类型,所以在编译期根本不知道具体会调用哪个实现类的方法)
继承:在写代码的时候就要指名具体继承哪个类,所以,在编译期就确定了关系。(从基类继承来的实现是无法在运行期动态改变的,因此降低了应用的灵活性。)
组合:在写代码的时候可以采用面向接口编程。所以,类的组合关系一般在运行期
确定。
组 合 关 系(优点) | 继 承 关 系(缺点) |
---|---|
不破坏封装,整体类与局部类之间松耦合,彼此相对独立 | 破坏封装,子类与父类之间紧密耦合,子类依赖于父类的实现,子类缺乏独立性 |
具有较好的可扩展性 | 支持扩展,但是往往以增加系统结构的复杂度为代价 |
支持动态组合。在运行时,整体对象可以选择不同类型的局部对象 | 不支持动态继承。在运行时,子类无法选择不同的父类 |
整体类可以对局部类进行包装,封装局部类的接口,提供新的接口 | 子类不能改变父类的接口 |
整体类不能自动获得和局部类同样的接口 | 子类能自动继承父类的接口 |
创建整体类的对象时,需要创建所有局部类的对象 | 创建子类的对象时,无须创建父类的对象 |
继承好处:
继承弊端:
最后的最后:Java中类只支持单继承,不支持多继承!!! Java中类也可以支持多层继承
💞 💞 💞那么本篇到此就结束,希望我的这篇博客可以给你提供有益的参考和启示,感谢大家支持!!!祝大家天天开心