【愚公系列】2023年09月 Java教学课程 031-继承详解

文章目录

• 一、继承详解
• • 1. 继承
  • • 1.1 继承的实现
    • 1.2 继承的好处和弊端
    • 1.3. Java中继承的特点
  • 2. 继承中的成员访问特点
  • • 2.1 继承中变量的访问特点
    • 2.2 super
    • 2.3 继承中构造方法的访问特点
    • 2.4 继承中成员方法的访问特点
    • 2.5 super内存图
    • 2.6 方法重写
    • 2.7 方法重写的注意事项
    • 2.8 权限修饰符

一、继承详解

1. 继承

1.1 继承的实现

Java中的继承是指一个类（子类）可以继承另一个类（父类）的所有成员变量和方法。Java中继承的实现主要是使用关键字extends。

1. 定义一个父类

public class Animal {String name;int age;public void eat() {System.out.println("Animal is eating.");}public void sleep() {System.out.println("Animal is sleeping.");}
}

2. 定义一个子类，并继承父类

public class Dog extends Animal {String breed;public void bark() {System.out.println("Dog is barking.");}
}

子类继承了父类的所有成员变量和方法，包括name、age、eat和sleep方法。

3. 子类可以重写父类的方法

public class Dog extends Animal {String breed;@Overridepublic void eat() {System.out.println("Dog is eating.");}public void bark() {System.out.println("Dog is barking.");}
}

这是利用Java的多态性实现的，子类可以重写父类的同名方法，从而实现自己的特定功能。

4. 子类可以调用父类的方法

public class Dog extends Animal {String breed;public void bark() {System.out.println("Dog is barking.");}public void sleep() {super.sleep(); // 调用父类的sleep方法System.out.println("Dog is sleeping.");}
}

在子类中使用super关键字可以调用父类的方法和构造函数。例如在上面的例子中，调用super.sleep()可以先执行父类的sleep方法，再执行子类的sleep方法。

相关案例：

public class Fu {public void show() {System.out.println("show方法被调用");}
}
public class Zi extends Fu {public void method() {System.out.println("method方法被调用");}
}
public class Demo {public static void main(String[] args) {//创建对象，调用方法Fu f = new Fu();f.show();Zi z = new Zi();z.method();z.show();}
}

1.2 继承的好处和弊端

Java中继承的好处:

1. 代码的可重用性：继承可以使得子类继承父类的属性和方法，从而避免重复编写代码，提高代码的可重用性。

2. 提高代码的扩展性：子类可以通过继承父类来添加新的属性和方法，从而扩展代码的功能。

3. 简化了代码的逻辑复杂性：继承可以使得代码的结构更加清晰和简洁，减少代码的逻辑复杂性，使得代码更易于理解和维护。

4. 提高了代码的可读性：继承可以使得代码更加易于理解和阅读，从而减少代码的阅读难度和错误率。

Java中继承的弊端:

1. 可能造成类层次的复杂性：如果类的层次结构过于复杂，会增加代码的理解难度和维护复杂度。

2. 子类对父类的依赖性：子类会对父类产生依赖性，如果父类的代码修改，可能会导致子类的代码出现错误。

3. 可能造成代码的耦合性增强：如果父类和子类之间的代码耦合度过高，可能会导致代码的可维护性降低。

4. 可能违反了面向对象编程的某些原则：如果继承过多或层次过深，可能会违反面向对象编程中的单一职责原则和开闭原则等原则。

1.3. Java中继承的特点

Java中继承的特点如下：

1. 子类可以继承父类的属性和方法，子类可以访问父类中的public和protected成员，但不能访问父类的private成员。

2. 子类可以重写父类中的方法，实现子类对父类方法的覆盖。

3. 子类可以通过super关键字调用父类的构造函数，初始化父类的属性。

4. 一个类只能继承一个父类，但可以实现多个接口。

5. 通过继承可以实现代码重用和类的层次化设计。

6. Object类是所有类的祖先类，所有类都默认继承Object类。

多层继承示例代码：

public class Granddad {public void drink() {System.out.println("爷爷爱喝酒");}}public class Father extends Granddad {public void smoke() {System.out.println("爸爸爱抽烟");}}public class Mother {public void dance() {System.out.println("妈妈爱跳舞");}}
public class Son extends Father {// 此时，Son类中就同时拥有drink方法以及smoke方法
}

2. 继承中的成员访问特点

2.1 继承中变量的访问特点

在Java中，当父类和子类存在同名变量时，子类访问变量的顺序如下：

1. 子类中的局部变量会覆盖父类的同名变量；

2. 如果子类中没有同名变量，则会访问父类中同名的成员变量。

3. 如果父类中的同名变量被声明为private，则子类不可访问该变量。

4. 如果父类中的同名变量被声明为protected或public，则子类可以访问该变量。

5. 如果子类需要访问父类中被隐藏的同名变量，可以使用super关键字来访问父类中的变量。

Java中变量的访问顺序遵循局部优先原则，先访问子类中的同名变量，如果不存在则访问父类中的同名变量。如果存在访问权限问题，则需要根据访问修饰符来进行访问控制。

示例代码：

class Fu {int num = 10;
}
class Zi {int num = 20;public void show(){int num = 30;System.out.println(num);}
}
public class Demo1 {public static void main(String[] args) {Zi z = new Zi();z.show();	// 输出show方法中的局部变量30}
}

2.2 super

this和super都是Java中的关键字，用于处理类和对象之间的关系。

this关键字代表当前对象，可以用于以下情况：

1. 在方法中访问当前对象的成员变量或方法。

2. 在构造方法中调用另一个构造方法，可以使用this()语句。

3. 在内部类中访问外部类的成员变量或方法，需要使用外部类的引用对象，可以使用this关键字。

super关键字代表父类对象，可以用于以下情况：

1. 在子类中访问父类的成员变量或方法。

2. 在子类构造方法中调用父类的构造方法，可以使用super()语句。

在使用this和super关键字时，需要注意以下几点：

1. this和super必须作为第一条语句出现在构造方法中。

2. super()和this()只能调用一个构造方法，且必须作为第一条语句出现。

3. 在构造方法中不能同时使用super()和this()。

4. this和super不能同时出现在同一个方法或构造方法中。

2.3 继承中构造方法的访问特点

注意：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

​ 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，原因在于，每一个子类构造方法的第一条语句默认都是：super()

问题：如果父类中没有无参构造方法，只有带参构造方法，该怎么办呢？

1. 通过使用super关键字去显示的调用父类的带参构造方法
2. 子类通过this去调用本类的其他构造方法,本类其他构造方法再通过super去手动调用父类的带参的构造方法注意: this(…)super(…) 必须放在构造方法的第一行有效语句，并且二者不能共存

2.4 继承中成员方法的访问特点

通过子类对象访问一个方法

1. 子类成员范围找
2. 父类成员范围找
3. 如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

2.5 super内存图

• 对象在堆内存中，会单独存在一块super区域，用来存放父类的数据
  

2.6 方法重写

• 1、方法重写概念
  • 子类出现了和父类中一模一样的方法声明（方法名一样，参数列表也必须一样）
• 2、方法重写的应用场景
  • 当子类需要父类的功能，而功能主体子类有自己特有内容时，可以重写父类中的方法，这样，即沿袭了父类的功能，又定义了子类特有的内容
• 3、Override注解
  • 用来检测当前的方法，是否是重写的方法，起到【校验】的作用

2.7 方法重写的注意事项

• 方法重写的注意事项

1. 私有方法不能被重写(父类私有成员子类是不能继承的)
2. 子类方法访问权限不能更低(public > 默认 > 私有)
3. 静态方法不能被重写,如果子类也有相同的方法,并不是重写的父类的方法

• 示例代码

public class Fu {private void show() {System.out.println("Fu中show()方法被调用");}void method() {System.out.println("Fu中method()方法被调用");}
}public class Zi extends Fu {/* 编译【出错】，子类不能重写父类私有的方法*/@Overrideprivate void show() {System.out.println("Zi中show()方法被调用");}/* 编译【出错】，子类重写父类方法的时候，访问权限需要大于等于父类 */@Overrideprivate void method() {System.out.println("Zi中method()方法被调用");}/* 编译【通过】，子类重写父类方法的时候，访问权限需要大于等于父类 */@Overridepublic void method() {System.out.println("Zi中method()方法被调用");}
}

2.8 权限修饰符

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