1.1 继承的概念
在现实生活中, 继承一般指的是子女继承父辈的财产. 在程序中, 继承描述的是事物之间的所属关系, 通过继承可以使多种事物之间形成一种关系体系. 例如公司中的研发部员工和维护部员工都属于员工, 程序中便可以描述为研发部员工和维护部员工继承自员工, 同理, JavaEE 工程师和 Android 工程师继承自研发部员工, 而维网络维护工程师和硬件维护工程师继承自维护部员工. 这些员工之间会形成一个继承体系, 具体如下图所示.
在 Java 中, 类的继承是指在一个现有类的基础上去构建一个新的类, 构建出来的新类被称作子类, 现有类被称作父类, 子类会自动拥有父类所有可继承的属性和方法.
1.2 继承的格式 & 使用
在程序中, 如果想声明一个类继承另一个类, 需要使用 extends 关键字.
格式:
class 子类 extends 父类 {}
接下来通过一个案例来学习子类是如何继承父类的, 如下所示. Example01.java
- /*
- * 定义员工类 Employee
- */
- 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");
- }
- }
- /*
- * 定义研发部员工类 Developer 继承 员工类 Employee
- */
- class Developer 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 Example01 {
- public static void main(String[] args) {
- Developer d = new Developer(); // 创建一个研发部员工类对象
- d.name = "小明"; // 为该员工类的 name 属性进行赋值
- d.printName(); // 调用该员工的 printName()方法
- d.work(); // 调用 Developer 类继承来的 work()方法
- }
- }
运行结果如下图所示.
在上述代码中, Developer 类通过 extends 关键字继承了 Employee 类, 这样 Developer 类便是 Employee 类的子类. 从运行结果不难看出, 子类虽然没有定义 name 属性和 work()方法, 但是却能访问这两个成员. 这就说明, 子类在继承父类的时候, 会自动拥有父类的成员.
1.3 继承的好处 & 注意事项
继承的好处:
1, 继承的出现提高了代码的复用性, 提高软件开发效率.
2, 继承的出现让类与类之间产生了关系, 提供了多态的前提.
在类的继承中, 需要注意一些问题, 具体如下:
1, 在 Java 中, 类只支持单继承, 不允许多继承, 也就是说一个类只能有一个直接父类, 例如下面这种情况是不合法的.
- class A{
- }
- class B{
- }
- class C extends A,B{
- } // C 类不可以同时继承 A 类和 B 类
2, 多个类可以继承一个父类, 例如下面这种情况是允许的.
- class A{
- }
- class B extends A{
- }
- class C extends A{
- } // 类 B 和类 C 都可以继承类 A
3, 在 Java 中, 多层继承是可以的, 即一个类的父类可以再去继承另外的父类, 例如 C 类继承自 B 类, 而 B 类又可以去继承 A 类, 这时, C 类也可称作 A 类的子类. 下面这种情况是允许的.
- class A{
- }
- class B extends A{
- } // 类 B 继承类 A, 类 B 是类 A 的子类
- class C extends B{
- } // 类 C 继承类 B, 类 C 是类 B 的子类, 同时也是类 A 的子类
4, 在 Java 中, 子类和父类是一种相对概念, 也就是说一个类是某个类父类的同时, 也可以是另一个类的子类. 例如上面的这种情况中, B 类是 A 类的子类, 同时又是 C 类的父类.
1.4 继承 - 子父类中成员变量的特点
了解了继承给我们带来的好处, 提高了代码的复用性. 继承让类与类或者说对象与对象之间产生了关系. 那么, 当继承出现后, 类的成员之间产生了那些变化呢?
类的成员重点学习成员变量, 成员方法的变化.
成员变量: 如果子类父类中出现不同名的成员变量, 这时的访问是没有任何问题.
看如下代码:
- 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);
- // 访问子类中的 num2
- System.out.println("Zi num2="+num2);
- }
- }
- class Demo
- {
- public static void main(String[] args)
- {
- Zi z = new Zi(); // 创建子类对象
- z.show(); // 调用子类中的 show 方法
- }
- }
代码说明: 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.
当子父类中出现了同名成员变量时, 在子类中若要访问父类中的成员变量, 必须使用关键字 super 来完成. super 用来表示当前对象中包含的父类对象空间的引用. super 今天不做具体讲解, 在后面会详细讲解.
在子类中, 访问父类中的成员变量格式:
super. 父类中的成员变量
看如下代码:
- 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;
- void 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
- // 访问父类中的 num
- System.out.println("Fu num="+super.num);
- // 访问子类中的 num2
- System.out.println("Zi num2="+this.num);
- }
- }
- class Demo5
- {
- public static void main(String[] args)
- {
- Zi z = new Zi(); // 创建子类对象
- z.show(); // 调用子类中的 show 方法
- }
- }
1.5 继承 - 子父类中成员方法特点 - 重写 & 应用
子父类中成员方法的特点
当在程序中通过对象调用方法时, 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.
看如下代码:
- 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 Test{
- public static void main(String[] args) {
- Zi z = new Zi();
- z.show(); // 子类中没有 show 方法, 但是可以找到父类方法去执行
- z.show2();
- }
- }
成员方法特殊情况 -- 覆盖
子类中出现与父类一模一样的方法时, 会出现覆盖操作, 也称为 override 重写, 复写或者覆盖.
- class Fu
- {
- public void show()
- {
- System.out.println("Fu show");
- }
- }
- class Zi extends Fu
- {
- // 子类复写了父类的 show 方法
- public void show()
- {
- System.out.println("Zi show");
- }
- }
方法重写 (覆盖) 的应用:
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.
举例: 比如手机, 当描述一个手机时, 它具有发短信, 打电话, 显示来电号码功能, 后期由于手机需要在来电显示功能中增加显示姓名和头像, 这时可以重新定义一个类描述智能手机, 并继承原有描述手机的类. 并在新定义的类中覆盖来电显示功能, 在其中增加显示姓名和头像功能.
在子类中, 访问父类中的成员方法格式:
super. 父类中的成员方法();
看如下代码:
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- new NewPhone().showNum();
- }
- }
- // 手机类
- 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{
- // 覆盖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");
- }
- }
1.6 方法重写的注意事项
重写需要注意的细节问题:
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.
- class Fu(){
- void show(){}
- public void method(){}
- }
- class Zi() extends Fu{
- public void show(){} // 编译运行没问题
- void method(){} // 编译错误
- }
写法上稍微注意: 必须一模一样: 方法的返回值类型 方法名 参数列表都要一样.
总结: 当一个类是另一个类中的一种时, 可以通过继承, 来继承属性与功能. 如果父类具备的功能内容需要子类特殊定义时, 进行方法重写.
2. 抽象类
2.1 抽象类 - 产生
当编写一个类时, 我们往往会为该类定义一些方法, 这些方法是用来描述该类的功能具体实现方式, 那么这些方法都有具体的方法体.
但是有的时候, 某个父类只是知道子类应该包含怎么样的方法, 但是无法准确知道子类如何实现这些方法. 比如一个图形类应该有一个求周长的方法, 但是不同的图形求周长的算法不一样. 那该怎么办呢?
分析事物时, 发现了共性内容, 就出现向上抽取. 会有这样一种特殊情况, 就是方法功能声明相同, 但方法功能主体不同. 那么这时也可以抽取, 但只抽取方法声明, 不抽取方法主体. 那么此方法就是一个抽象方法.
描述 JavaEE 工程师: 行为: 工作.
描述 Android 工程师: 行为: 工作.
JavaEE 工程师和 Android 工程师之间有共性, 可以进行向上抽取. 抽取它们的所属共性类型: 研发部员工. 由于 JavaEE 工程师和 Android 工程师都具有工作功能, 但是他们具体工作内容却不一样. 这时在描述研发部员工时, 发现了有些功能 (工作) 不具体, 这些不具体的功能, 需要在类中标识出来, 通过 java 中的关键字 abstract(抽象).
当定义了抽象函数的类也必须被 abstract 关键字修饰, 被 abstract 关键字修饰的类是抽象类.
2.2 抽象类 & 抽象方法的定义
抽象方法定义的格式:
public abstract 返回值类型 方法名(参数);
抽象类定义的格式:
abstract class 类名 {
}
看如下代码:
- // 研发部员工
- abstract class Developer {
- public abstract void work();// 抽象函数. 需要 abstract 修饰, 并分号; 结束
- }
- //JavaEE 工程师
- class JavaEE extends Developer{
- public void work() {
- System.out.println("正在研发淘宝网站");
- }
- }
- //Android 工程师
- class Android extends Developer {
- public void work() {
- System.out.println("正在研发淘宝手机客户端软件");
- }
- }
2.3 抽象类的特点:
1, 抽象类和抽象方法都需要被 abstract 修饰. 抽象方法一定要定义在抽象类中.
2, 抽象类不可以直接创建对象, 原因: 调用抽象方法没有意义.
3, 只有覆盖了抽象类中所有的抽象方法后, 其子类才可以创建对象. 否则该子类还是一个抽象类.
之所以继承抽象类, 更多的是在思想, 是面对共性类型操作会更简单.
2.4 抽象类的细节问题:
1, 抽象类一定是个父类?
是的, 因为不断抽取而来的.
2, 抽象类中是否可以不定义抽象方法.
是可以的, 那这个抽象类的存在到底有什么意义呢? 不让该类创建对象, 方法可以直接让子类去使用
3, 抽象关键字 abstract 不可以和哪些关键字共存?
1,private: 私有的方法子类是无法继承到的, 也不存在覆盖, 而 abstract 和 private 一起使用修饰方法, abstract 既要子类去实现这个方法, 而 private 修饰子类根本无法得到父类这个方法. 互相矛盾.
2,final, 暂时不关注, 后面学
3,static, 暂时不关注, 后面学
java 基础(10): 继承, 抽象类
来源: http://www.bubuko.com/infodetail-3229642.html