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[Java知识库]Java学习——类与对象(二)

一、继承

1.1 继承概述

多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只要

继承那一个类即可。如图所示：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Gc67F9oB-1651746155028)(assets/image-20201109162754459.png)]

其中，多个类可以称为子类，单独那一个类称为父类、超类（superclass）或者基类。

继承描述的是事物之间的所属关系，这种关系是： is-a 的关系。例如，图中兔子属于食草动物，食草动物属于动

物。可见，父类更通用，子类更具体。我们通过继承，可以使多种事物之间形成一种关系体系。

1.2 继承概念

继承：就是子类继承父类的属性和行为，使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接

访问父类中的非私有的属性和行为。

1.3 继承的特点

子类自动拥有父类非私有的成员
子类也可以拥有自己的成员

1.4 继承的好处

提高代码的复用性。
类与类之间产生了关系，是多态的前提。

1.5 继承的格式

通过 extends 关键字，可以声明一个子类继承另外一个父类，定义格式如下：

格式

class 父类 { ... }
class 子类 extends 父类 { ... }

代码演示

/** 
定义员工类Employee，做为父类
 */
class Employee {
    String name; // 定义name属性
    // 定义员工的工作方法
    public void work() {
        System.out.println("尽心尽力地工作");    }
}

/*
 * 定义讲师类Teacher 继承 员工类Employee
 */
class Teacher extends Employee {
    // 定义一个打印name的方法
    public void printName() {
        System.out.println("name=" + name);    }
}

/*
 * 定义测试类
 */
public class ExtendDemo01 {
    public static void main(String[] args) {       
        // 创建一个讲师类对象
        Teacher t = new Teacher();

        // 为该员工类的name属性进行赋值
        t.name = "小明"; 

        // 调用该员工的printName()方法
        t.printName(); // name = 小明

        // 调用Teacher类继承来的work()方法
        t.work();  // 尽心尽力地工作
    }
}

二、继承中成员访问的特点

2.1 成员变量

2.1.1 成员变量不重名

如果子类父类中出现不重名的成员变量，这时的访问是没有影响的。代码如下：

class Fu {
    // Fu中的成员变量。   
    int num = 5;
}

class Zi extends Fu {
    // Zi中的成员变量
    int num2 = 6;
    // Zi中的成员方法
    public void show() {
        // 访问父类中的num，
        System.out.println("Fu num="+num); // 继承而来，所以直接访问。       
        // 访问子类中的num2
        System.out.println("Zi num2="+num2);
    }
}
class ExtendDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Zi z = new Zi(); 
        // 调用子类中的show方法
        z.show();  
    }
}

2.1.2 成员变量重名

如果子类父类中出现重名的成员变量，这时的访问是有影响的。代码如下

class Fu {
    // Fu中的成员变量。
    int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
    // Zi中的成员变量
    int num = 6;
    public void show() {
        // 访问父类中的num
        System.out.println("Fu num=" + num);        // 访问子类中的num
        System.out.println("Zi num=" + num);    }
}
class ExtendsDemo03 {
    public static void main(String[] args) {        // 创建子类对象
        Zi z = new Zi(); 
        // 调用子类中的show方法
        z.show(); 
    }
}

子父类中出现了同名的成员变量时，在子类中需要访问父类中非私有成员变量时，需要使用super关键字，修饰父类成员变量，类似于之前学过的this

使用格式
```
super.父类成员变量名
```

代码演示

 class Zi extends Fu {
    // Zi中的成员变量
    int num = 6;
    public void show() {
        //访问父类中的num
        System.out.println("Fu num=" + super.num);        //访问子类中的num
        System.out.println("Zi num=" + this.num);    }
}

注意

Fu类中的成员变量是非私有的，子类中可以直接访问。若Fu类中的成员变量私有了，子类是不能

直接访问的。通常编码时，我们遵循封装的原则，使用private修饰成员变量，那么如何访问父类的私有成员

变量呢？对！可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。

2.2 成员方法

2.2.1 成员方法不重名

如果子类父类中出现不重名的成员方法，这时的调用是没有影响的。对象调用方法时，会先在子类中查找有没有对

应的方法，若子类中存在就会执行子类中的方法，若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。代码如下：

class Fu{
    public void show(){
        System.out.println("Fu类中的show方法执行");    }
}
class Zi extends Fu{
    public void show2(){
        System.out.println("Zi类中的show2方法执行");    }
}
public  class ExtendsDemo04{
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        //子类中没有show方法，但是可以找到父类方法去执行
        z.show();        
        z.show2();    
    }
}

2.2.2 成员方法重名(重写(Override))

如果子类父类中出现重名的成员方法，这时的访问是一种特殊情况，叫做方法重写(Override)。

什么是方法的重写

方法重写：子类中出现与父类一模一样的方法时（返回值类型，方法名和参数列表都相同），会出现覆盖效

果，也称为重写或者复写。声明不变，重新实现。

代码演示

class Fu {
    public void show() {
        System.out.println("Fu show");
    }
}
class Zi extends Fu {
    //子类重写了父类的show方法
    public void show() {
        System.out.println("Zi show");
    }
}
public class ExtendsDemo05{
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        // 子类中有show方法，只执行重写后的show方法       
        z.show();  // Zi show
    }
}

2.2.3 方法重写的应用场景

子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。既沿袭了父类的功能名称，又根据子类的需要重新实现父类方法，从

而进行扩展增强。比如新的手机增加来电显示头像的功能，代码如下

代码演示

class Phone {
    public void sendMessage(){
        System.out.println("发短信");
    }
    public void call(){
        System.out.println("打电话");
    }
    public void showNum(){
        System.out.println("来电显示号码");    }
}

//智能手机类
class NewPhone extends Phone {

    //重写父类的来电显示号码功能，并增加自己的显示姓名和图片功能   
    public void showNum(){
        //调用父类已经存在的功能使用super
        super.showNum();
        //增加自己特有显示姓名和图片功能
        System.out.println("显示来电姓名");
        System.out.println("显示头像");
    }
}

public class ExtendsDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        NewPhone np = new NewPhone()；

            // 调用父类继承而来的方法
            np.call();

        // 调用子类重写的方法
        np.showNum();

    }
}

注意

这里重写时，用到super.父类成员方法，表示调用父类的成员方法

2.2.4 方法重写的注意事项

1. 子类方法覆盖父类方法，必须要保证权限大于等于父类权限。
2. 子类方法覆盖父类方法，返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。

2.3 构造方法执行特点

2.3.1 描述

1.构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。

2.构造方法的作用是初始化成员变量的。所以子类的初始化过程中，必须先执行父类的初始化动作。子类的构

? 造方法中默认有一个super() ，表示调用父类的构造方法，父类成员变量初始化后，才可以给子类使用。

2.3.2 代码演示

class Fu {
    private int n;
    Fu(){
        System.out.println("Fu()");  
    }
}

class Zi extends Fu {
    Zi(){
        // super（），调用父类构造方法
        super();
        System.out.println("Zi（）");
    }  
}
public class ExtendsDemo07{
    public static void main (String args[]){   
        Zi zi = new Zi();
    }
}

在每次创建子类对象时，先初始化父类空间，再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空

间，便可以包含其父类的成员，如果父类成员非private修饰，则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构

造方法调用时，一定先调用父类的构造方法。

2.3.3 访问构造方法的注意事项

* 在子类构造方法中的第一行默认有 super() ,给父类进行初始化的
    * 在子类构造方法中可以手动调用父类其他重载的构造方法
       格式: super(参数列表);
* super 是写在子类的构造方法的第一行.

三、super和this

3.1 super和this的含义

super：代表父类的存储空间标识(可以理解为父亲的引用)。
this：代表当前对象的引用(谁调用就代表谁)。

3.2 super和this的用法

访问成员

this.成员变量       ‐‐    本类的
super.成员变量      ‐‐    父类的

this.成员方法名()    ‐‐    本类的    
super.成员方法名()   ‐‐    父类的

代码演示

class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("animal : eat");    }
}

class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("cat : eat");
    }
    public void eatTest() {
        this.eat();   // this  调用本类的方法        
        super.eat();  // super 调用父类的方法    }
    }

    public class ExtendsDemo08 {
        public static void main(String[] args) {        
            Animal a = new Animal();
            a.eat();
            Cat c = new Cat();
            c.eatTest();
        }
    }

访问构造
```
this(...)       ‐‐    本类的构造方法
super(...)      ‐‐    父类的构造方法
```
子类的每个构造方法中均有默认的super()，调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。

super()和this()都必须是在构造方法的第一行，所以不能同时出现。

四、继承的特点

Java只支持单继承，不支持多继承

//一个类只能有一个父类，不可以有多个父类。
class C extends A{}     //ok
class C extends A，B...  //error

Java支持多层继承(继承体系)

class A{}
class B extends A{}
class C extends B{}

子类和父类是一种相对的概念

一个父类可以有很多个子类

class Animal{}
class Dog extends Animal{}
class Cat extends Animal{}
class Pig extends Animal{}

五、抽象类

5.1 什么是抽象

父类中的方法，被它的子类们重写，子类各自的实现都不尽相同。那么父类的方法声明和方法主体，只有声明还有

意义，而方法主体则没有存在的意义了。我们把没有方法主体的方法称为抽象方法。Java语法规定，包含抽象方法

的类就是抽象类。

什么是抽象方法

只有方法的声明，没有方法体的方法，就是抽象方法
什么是抽象类

抽象方法所在的类必定是一个抽象类

5.2 抽象类和抽象方法的格式

5.2.1 抽象方法

使用abstract关键字修饰方法，该方法就成了抽象方法，抽象方法只包含一个方法名，而没有方法体。

定义格式

修饰符 abstract 返回值类型 方法名 (参数列表);

演示
```
public abstract void run();
```

5.2.2 抽象类

如果一个类包含抽象方法，那么该类必须是抽象类。

定义格式
```
public abstract class 类名字 {   
}
```

演示

public abstract class Animal {
    public abstract void run();
}

5.3 抽象的使用

继承抽象类的子类必须重写父类所有的抽象方法。否则，该子类也必须声明为抽象类。最终，必须有子类实现该父

类的抽象方法，否则，从最初的父类到最终的子类都不能创建对象，失去意义。

代码演示

public abstract class Animal {
    public abstract void run();
} 

public class Cat extends Animal {
    public void run (){
        System.out.println("小猫在墙头走~~~")；         }
}

public class CatTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Cat c = new Cat(); 

        // 调用run方法
        c.run();
    }
}

此时的方法重写，是子类对父类抽象方法的完成实现，我们将这种方法重写的操作，也叫做实现方法。

5.4 抽象的注意事项

抽象类不能创建对象，如果创建，编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象。

理解：假设创建了抽象类的对象，调用抽象的方法，而抽象方法没有具体的方法体，没有意义。
抽象类中，可以有构造方法，是供子类创建对象时，初始化父类成员使用的。

理解：子类的构造方法中，有默认的super()，需要访问父类构造方法。
抽象类中，不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。

理解：未包含抽象方法的抽象类，目的就是不想让调用者创建该类对象，通常用于某些特殊的类结构设

计。
抽象类的子类，必须重写抽象父类中所有的抽象方法，否则，编译无法通过而报错。除非该子类也是抽象类

理解：假设不重写所有抽象方法，则类中可能包含抽象方法。那么创建对象后，调用抽象的方法，没有

意义。