[Java知识库]继承（Java）

1. 继承的概述

1.1 继承的定义

继承机制：简单来说，就是子类继承父类的属性和行为，使得子类对象具有父类相同的属性和行为（除构造方法外，全部继承）；（举例说明：相当于徒弟拜师学艺，师傅将自己的武功进行传授，这样，徒弟就继承了与师傅相同的武功，当然徒弟也可以对所学武功进行扩展）；它是面向对象程序设计中代码复用采取的重要的手段，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，以产生新的类，产生的新类又称为派生类，同时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；

注意：上述的父类又称为超类或者基类，而子类又称为派生类；

1.2 继承的作用

（1）通过继承来抽取类之间的共性部分，以实现代码的复用，提高程序的开发效率；

（2）通过继承实现多态（后面讲）；

1.3 继承的格式

通过extends关键字来声明一个类是继承于另一个类中的，形式如下：

class 父类 {
    ...
}
修饰符 class 子类 extends 父类 {
 // ... 
}

需要注意的是：

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；

2. 继承之后的成员变量

2.1 成员变量与父类不重名

当子类与父类中存在不重名的成员变量时，对访问没有任何影响，代码如下所示：

（1）定义一个Base类

public class Base {
    int a;
    int b;
}

（2）再定义一个Derived类，用来继承Base类

public class Derived extends Base {
    int c;
    int d;

    public void method() {
        a=10; // 访问从父类中继承下来的a
        b=20; // 访问从父类中继承下来的b
        c=30; // 访问子类自己的c
        d=40; // 访问子类自己的d
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);
        System.out.println(d);
    }

    public static void main(String[] args) {
      //创建子类对象d
        Derived d=new Derived();
     //调用子类方法
        d.method();
    }
}
输出结果：
10
20
30
40

2.2 成员变量与父类重名

当子类与父类中存在不重名的成员变量时，对访问是有影响的，代码如下所示：

（1）定义一个Base类

public class Base {
    int a=10;
    int b=20;

}

（2）再定义一个Derived类，用来继承Base类

public class Derived extends Base {
    int a;
    byte b;
    int c;
    int d;

    public void method() {
        a=100; // 优先访问自己的成员变量a
        b=110; // 优先访问自己的成员变量b
        c=120; // 优先访问自己的成员变量c
        d=130; //  优先访问自己的成员变量d
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);
        System.out.println(d);
        System.out.println("=======================");
        System.out.println(super.a);
        System.out.println(super.b);
        System.out.println(this.c);
        System.out.println(this.d);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Derived d=new Derived();
        d.method();
    }
}
输出结果：
100
110
120
130
=======================
10
20
120
130

由上可以知道，当子类中出现了与父类同名的成员变量时，访问时，子类会优先访问自己的成员变量（与变量的类型无关）；换言之就是它会把与父类同名的成员隐藏了，若要访问，有以下两种方式：

（1）使用Set()或Get()方法

使用方式：在父类中产生Set()或Get()方法，然后在基类中直接调用即可；

（2）使用super关键字；

使用格式：super.父类成员名；

成员变量访问遵循就近原则，自己有就优先访问自己的，没有则向父类中找；

3. 继承之后的成员方法

3.1 成员方法不重名

同样的，当子类与父类的成员方法不重名时，这时对调用是没有任何影响的，也就是说，通过子类对象访问父类与子类不同名的方法时，会优先在子类中找，能找到则访问，否则在父类中找，找到就访问，否则编译报错；代码如下：

（1）定义一个Fu类

public class Fu {
//定义methodA方法
    public void methodA(){
        System.out.println("Fu----methodA()");
    }
}

(2) 再定义一个Zi类，用来继承Fu类

public class Zi extends Fu{
//创建一个子类方法 methodB
    public void methodB(){
        System.out.println("Zi---methodB()");
    }

    public static void main(String[] args) {
    //创建子类对象
        Zi zi=new Zi();
        //调用子类方法
        zi.methodA(); //调用子类继承下来的A方法
        zi.methodB();//调用子类自己的方法B

    }
}
输出结果：
Fu----methodA()
Zi---methodB()

3.2 成员方法重名（重载/重写）

（1）当方法名相同，参数列表不同时，就构成了我们之前所学的重载（即：方法的重载）；
（2）当方法名相同，参数列表相同时，则形成了重写；

代码如下：
（1）定义一个Base类

public class Base {
    public void methodA(){
        System.out.println("我是父类方法A");
    }
    public  void methodB(){
        System.out.println("我是父类方法B");
    }
}

（2）再定义一个Derived类，用来继承Base类

public class Derived extends Base {
    //与基类参数列表不同
    public void methodA(int a){
        System.out.println("我是子类带形参的方法A");
    }
      //与基类原形一致
    public void methodB(){
        System.out.println("我是子类方法B");
    }

    //  子类新增方法C
    public void methodC(){
        System.out.println("我是子类方法C");
    }

    public void testMethod(){
       methodA(10);    // 访问子类自己的
       methodA();  //  访问基类继承的

       methodB();  //  访问子类自己的
       super.methodB();  // 访问基类继承的

       methodC();  //  访问子类自己新增的

    }

    public static void main(String[] args) {
       Derived d=new  Derived();
       d.testMethod();
    }
}

输出结果：
我是子类带形参的方法A
我是父类方法A
我是子类方法B
我是父类方法B
我是子类方法C

上述代码中，基类的方法A与子类的方法A就构成了重载，(1) 当传入参数值时，就会访问带形参的子类中的A方法；(2) 当没有传入参数值时，首先会优先访问子类自己的方法A，但是没有找到，所以访问基类的方法A；

而不同的是，上述的代码中，子类的方法B就与基类中的方法B构成了重写，因为原型一模一样，这样，当访问与基类重名的B方法时，优先访问子类自己的，同时会将基类中重名的方法屏蔽掉，要想访问，就必需要使用super关键字；

4. 继承之后的构造方法

在继承体系中，子类对象构造时：

创建那个类的对象，就会调用那个类的构造方法

仔细来说，就是当创建子类对象时，就会调用子类的构造方法，但在子类构造方法的第一行会默认的有隐含的super()调用，即告诉编译器去调用基类的构造方法；（很重要呢调试代码会看的更清楚哦），所以看到的结果如下，并不是先调用父类的构造方法，再调用子类的构造方法；

代码如下：

（1）定义一个Fu类

public class Fu {
    int a;
    int b;
   public  Fu(){
       System.out.println("我是父类构造方法");
   }
}

（2）定义一个Zi类

public class Zi extends Fu{
	int c;
	int d;
    public Zi(){
   // super()
        System.out.println("我是子类构造方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Zi zi=new Zi();
    }
}

输出结果：
我是父类构造方法
我是子类构造方法

可以从对象模型来进行讨论：

所以说，子类对象其实就是一个父类对象，子类对象和父类对象是is-a的关系，因为，前半部分是一样的；在构造子类对象时，先要将从父类继承下来的成员初始化完成后，然后再初始化子类自己新增加的成员；

需要注意的是：

（1） 若父类显式定义无参或者默认的构造方法，此时，子类根据是否需要选择定义构造方法；

（2） 如果父类提供的构造方法是带有参数的，此时编译器不会再给子类生成默认的构造方法，此时用户必须要为子类显式定义构造方法；
原因：因为子类要在其构造方法中通过super调用基类的构造方法来完成子类对象从基类继承下来的成员的构造；（有点绕，但很重要，如上图所画的）

（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；

5. super 与 this

super  不能在静态方法中使用
      用来访问父类的成员变量和方法

5.1 super 与 this区别

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-----------------就会导致子类对象从父类继承下来的成员被多次构造；

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相当于是父类对象的引用；

（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） this是非静态成员方法的一个隐藏参数，super不是隐藏的参数；

（4） 成员方法中直接访问本类成员时，编译之后会将this还原，即本类非静态成员都是通过this来访问的；在子类中如果通过super访问父类成员，编译之后在字节码层面super实际是不存在的(通过字节码文件可以验证)；

（5） 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；

6. 继承之后初始化问题

接下来，我们来看一下继承关系下的初始化问题，

如下代码所示：

（1）定义一个Person类

public class Person {
    public Person(){
        System.out.println("我是父类构造方法");
    }

    //实例代码块
    {
        System.out.println("我是父类实例代码块");
    }

    //静态代码块
    static{
        System.out.println("我是父类静态代码块");
    }
}

（2）定义一个Student类，用来继承Person类

public class Student extends Person{
    public Student(){
        System.out.println("我是子类构造方法");
}
     //实例代码块
    {
        System.out.println("我是子类实例代码块");
    }

    //静态代码块
    static{
        System.out.println("我是子类静态代码块");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Student s1=new Student();
        System.out.println("====================");
        Student s2=new Student();
    }
 }
 
输出结果：

我是父类静态代码块
我是子类静态代码块
我是父类实例代码块
我是父类构造方法
我是子类实例代码块
我是子类构造方法
====================
我是父类实例代码块
我是父类构造方法
我是子类实例代码块
我是子类构造方法

由于静态代码块是在类加载阶段完成的，因此先执行，而继承体系下，子类要依靠父类，所以父类执行完成后就执行子类的静态代码块，而实例代码块是被拷贝到构造方法之前的，所以优于构造方法执行；

7. 继承的方式

在Java中，支持的继承方式有以下三种：

（1）单继承：

（2）多层继承

（3）不同类继承同一个类

（4）多继承（不支持）

注意：这种继承方式是不支持的；同时，一般不希望出现超过三层的继承关系；