继承简介

Posted 2020-09-27 GEORES

　　继承是java面向对象编程技术的一块基石，因为它允许创建分等级层次的类。继承可以理解为一个对象从另一个对象获取属性的过程。

　　如果类A是类B的父类，而类B是类C的父类，我们也称C是A的子类，类C是从类A继承而来的。在Java中，类的继承是单一继承，也就是说，一个子类只能拥有一个父类

　　继承中使用的关键字是extends。类的继承决定了一个对象和另一个对象是否是IS-A(是一个)关系。通过继承，我们能实现一个对象获取另一个对象的属性。

 

一、继承

　　通过上面的概述，已经知道了继承，下面通过Code来分析继承：

 

Animal类：（祖父类）                                                                              

public class Animal {
　　public String name = "Animal， 多态成员变量测式，父类对象"; 
　　public void show() {
　　　　System.out.println("动物....(祖父类)");
　　}

　　public void eat() {
　　　　System.out.println("动物吃东西....(祖父类)");
　　}

　　public void sleep() {
　　　　System.out.println("动物睡觉....(祖父类)");
　　}
}

Mammal类：（父类）                                                                              
　　public class Mammal extends Animal {
　　　　public String name = "Mammal Animal";
　　　　public void fight() {
　　　　　　System.out.println("哺乳动物喜欢打架吗？...（添加新的功能）");
　　　　}
　　　　public void fly(){
　　　　　　System.out.println("哺乳动物会飞吗？...（添加新的功能）");
　　　　}
　　　　//测试私有是否可以继承
　　　　private void test() {
　　　　　　System.out.println("private...");
　　　　}
 
　　　　//测试保护是否可以继承
　　　　protected void test(int a) {
　　　　　　System.out.println("protected...(被访问了)");
　　　　}
 
　　　　//测试保护是否可以继承
　　　　void test(char c) {
　　　　　　System.out.println("default...(被访问了)");
　　　　}
}

Cat类：（子类）                                                                                      
public class Cat extends Mammal{
　　public String name = "Cat";
　　public void show() {
　　　　System.out.println("猫...（对父类的重写）");
　　}
}

Dog类：（子类）                                                                                     
public class Dog extends Mammal{
　　public String name = "Dog，验证变量的多态";
　　public void show() {
　　　　System.out.println("狗...（子类对父类的重写）");
　　}
　　public void sleep(){
　　　　System.out.println("狗睡觉...（子类对父类的重写，验证方法的 多态）");
　　}
}

ExtendsDemo类：（测试类）                                                                            
public class ExtendsDemo {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　// 验证继承性
　　　　System.out.println("@@@@@@@@@     验证继承性:     @@@@@@@@@");
　　　　Dog dog = new Dog();
　　　　dog.eat();
　　　　// 测试继承的权限
　　　　System.out.println("\\n\\n@@@@@@@@@     测试继承的权限:     @@@@@@@@@");
　　　　Cat cat = new Cat();
　　　　// 私有的不能访问
　　　　// cat.test();
　　　　// 保护和默认的都可以
　　　　cat.test(\'c\');
　　　　cat.test(1);
　　　　// 子类添加新的功能
　　　　System.out.println("\\n\\n@@@@@@@@@     子类添加新的功能:     @@@@@@@@@");
　　　　Mammal mammal = new Mammal();
　　　　mammal.fight();
　　　　mammal.fly();
　　　　// 验证重写
　　　　System.out.println("\\n\\n@@@@@@@@@     验证重写:     @@@@@@@@@");
　　　　Animal animal = new Animal();
　　　　animal.show();
　　　　dog.show();
　　　　// 验证多态性
　　　　System.out.println("\\n\\n@@@@@@@@@     验证多态性:     @@@@@@@@@");
　　　　// 成员变量的多态验证
　　　　Animal animal2 = new Dog();
　　　　System.out.println(animal2.name);
　　　　System.out.println("成员变量的多态，编译看左边，运行也看左边， 也就是调用的是父类的成员变量\\n\\n");
　　　　// 成员方法的多态验证
　　　　animal2.sleep();
　　　　System.out.println("成员方法的多态，编译看左边，运行也看右边， 也就是调用的是子类的成员方法");
　　}
}   

测试截图：                                                                                                                          

　　 

• 继承的父类、子类

1. 超类：被继承的类叫做超类(父类)。也就是已经存在的类且被定义在某个类的extends关键词后面的类叫做父类
2. 子类：继承的类叫做子类(基类)。也就是通过超类派生的类

• 继承的权限

1. 被private修饰的成员方法和成员变量不能被继承
2. 被public，protected和默认修饰的成员方法和成员变量能被继承

• 通过继承子类可以得到超类的非private修饰的方法，如上面Code中的：dog.eat();

在Dog类中并没有eat()方法，但是却可以调用，是因为Dog继承自Animal，得到了Animal的eat()方法

• 通过继承也可以得到超类非private修饰的成员变量
• super关键字 ：和this相对，this表示本身对象，而super则是代表超类对象。

public Dog() {
    super(); //调用父类的构造
}
public void sleep() {
    System.out.println("狗睡觉...（子类对父类的重写，验证方法 的多态）");
    super.fly(); //调用父类的方法
 }

• super和this的总结：

1. this的三个用途：
   1. 引用隐式参数
   2. 调用该类的其他构造器

public Dog() {
    this("this测试");
}

public Dog(String name) {
    super();
    this.name = name;
}

1. 调用该类的方法
2. super的两个用途：
   1. 调用超类的方法
   2. 调用超类的构造器

• 如果子类没有显示的调用超类的构造器，则将自动调用超类的默认构造器。如果超类没有不带参数的构造器，并且子类构造器中由没有显示的调用超类的其他构造，那么Java编译器将报错。
• 继承层次：

　　对于上面的程序示例，Animal派生Mammal，Mammal派生Dog和Cat，这些继承关系之间就组成了一个层次关系。

　　由一个公共超类派生出的所有类的集合被称为继承层次。在继承层次中，从某个特定的类到其祖先的路径被称为继承链。

　　图解：

　　

 

二、多态和重写（覆盖）

　　多态是对象采取多种形式表现的能力。当一个父类引用是用来指向一个子类对象时，在通过父类对象去调用子类的方法，就是一个多态表现。

• 多态存在的条件

1. 继承：多态的存在必须要继承
2. 重写父类方法：除了继承外，多态还要重写父类的方法

• 多态是什么？

　　　　多态是指当父类和子类都有同样的方法的时候，且父类对象变量引用了子类的对象，那么在调用的时候，就会动态的绑定到具体的子类，然后在调用子类的这个方法，而不是因为是父类的对象变量就调用父类的方法。

　　所以有了a)的两点条件，解释一下：

1. 继承：因为要父类对象去引用子类的对象，所以要有继承
2. 重写：因为要有和父类同样的方法，那么这个方法就是继承去的，所  以为了体现不同，最好重写，不然这种多态是无意义的。

• 多态的实现机制：动态绑定（下面介绍）
• 多态的三点重点：

　　　　成员变量的多态：编译看左边(看父类)，运行看左边(看父类), 所以调用的还是父类的成员对象。

　　　　静态方法的多态：编译看左边(看父类)，运行看左边(看父类), 所以调用的还是父类的静态方法。

　　　　成员方法的多态：编译看左边(看父类)，运行看右边(看子类), 所以调用的是子类的成员方法。

• 构造方法的调用：

　　　　在创建子类对象的时候，同时还会调用父类的构造方法，对父类数据进行初始化。

• 多态的优点

1. 提高了代码的维护性
2. 提高了代码的扩展性

 

三、绑定

　　程序绑定的概念：绑定指的是一个方法的调用与方法所在的类(方法主体)关联起来。对java来说，绑定分为静态绑定和动态绑定；或者叫做前期绑定和后期绑定

• 静态绑定

　　在程序执行前方法已经被绑定，此时由编译器或其它连接程序实现。例如：C。针对java简单的可以理解为程序编译期的绑定；这里特别说明一点，java当中的方法只有final，static，private和构造方法是前期绑定

• 动态绑定

　　　后期绑定：在运行时根据具体对象的类型进行绑定。若一种语言实现了后期绑定，同时必须提供一些机制，可在运行期间判断对象的类型，并分别调用适当的方法。也就是说，编译器此时依然不知道对象的类型，但方法调用机制能自己去调查，找到正确的方法主体。不同的语言对后期绑定的实现方法是有所区别的。但我们至少可以这样认为：它们都要在对象中安插某些特殊类型的信息。

动态绑定的过程：
1. 虚拟机提取对象的实际类型的方法表；
2. 虚拟机搜索方法签名；
3. 调用方法。 

  

四、阻止继承

　　在实际的开发中可能不允许某个类定义子类，那么这种类叫做最终类或者叫做final类。但这个final类如何实现呢？见下代码就是一个final类：

final public class Person extends Mammal{
　　private String name;
　　private String gender;
　　private int age;
 　public Person(){}
 　　public Person(String name,String gender, int age){
　　　　super();
　　　　this.name = name;
　　　　this.age = age;
　　　　this.gender = gender;
　　}
　　....
}

 

扩展知识点：

• instanceof关键字

　　java中的instanceof运算符是用来在运行时指出对象是否是特定类的一个实例。instanceof通过返回一个布尔值来指出，这个对象是否是这个特定类或者是它的子类的一个实例。

if (dog instanceof Animal) {
　　System.out.println("dog是Animal类的一个实例");
} else {
　　System.out.println("dog不是Animal类的一个实例");
}
if (animal instanceof Dog) {
　　System.out.println("animal是Dog类的一个实例");
} else {
  　System.out.println("animal不是Dog类的一个实例");
}　　

　　 

　　当将超类转成子类之前一定要使用instanceof对子类对象进行检查。如下代码段：

Animal animal = new Dog();
if (animal instanceof Dog) {
　　Dog dog = (Dog)animal;
　　System.out.println("animal是Dog类的一个实例,可以转	换");
}else {
　　System.out.println("animal不是Dog类的一个实例");
}

　　 

• 受保护的访问

　　受保护的访问就是对protected修饰的方法和成员变量的访问。访问权限见总结12

• final修饰符（重点）
  1. final修饰变量：那么变量变为常量，在赋初值之后，值不可以在改变
  2. final修饰类：那么类就变为最终类，不可在派生子类
  3. final修饰方法：则该方法可以被继承，但是不可以被重写。
  4. final修饰对象：那么对象的引用不可再变，但是引用对象的值是可以变的。（就  是说对象被final修饰后，就不能在指向其他的对象，但是对  象中存储的值是可以变的）