继承
1.1 引言
为什么需要继承?Java中使用类对现实世界中实体来进行描述,类经过实例化之后的产物对象,则可以用来表示现实中的实体,但是 现实世界错综复杂,事物之间可能会存在一些关联,那在设计程序是就需要考虑。
例如:猫和狗。我们先创建猫和狗的类,上代码
Dog.java
public class Dog{ String name; int age; float weight; public void eat(){ System.out.println(name + "正在吃饭"); } public void sleep(){ System.out.println(name + "正在睡觉"); } void Bark() { System.out.println(name + "汪汪汪~~~"); } }
Cat.java
public class Cat { String name; int age; float weight; public void eat(){ System.out.println(name + "正在吃饭"); } public void sleep() { System.out.println(name + "正在睡觉"); } void mew(){ System.out.println(name + "喵喵喵~~~"); } }
我们可以发现这两个类中含有大量的重复,例如:name,age,weight。这是两个类共有的属性,我们每次创建类似的对象时,都要定义这些字段(成员变量),会显得麻烦,对此,我们可以将这些类含有的共性提取出来,归并到一个单独的类中。让这些类要使用到这些类时,可以直接继承该类。继承要通过extends关键字来实现,我们来看看具体的写法:这里是将这些类定义在同一个Java文件中。
Animal类
class Animal{` String name; int age; float weight; }
Dog类
//语法格式:class 子类 extends 父类 class Dog extends Animal{ public void eat(){ System.out.println(name + "正在吃饭"); } public void sleep(){ System.out.println(name + "正在睡觉"); } void Bark() { System.out.println(name + "汪汪汪~~~"); } }
对于Dog类的第一行代码,Dog类继承了Animal类,我们就称Animal类是父类/基类/超类,Dog类称为子类/派生类。经过继承之后,子类可以反复使用父类中的成员,子类在实现时只需关心自己新增加的成员即可。经过继承之后,子类就会将父类的成员变量和成员方法都继承到子类中了。子类继承了父类之后,必须要有自己的特有的成员,否则就没有必要了,因为继承就是为了实现对共性的抽取。
我们还可以写一个Cat类来继承Animal:
class Cat extends Animal { public void eat(){ System.out.println(name + "正在吃饭"); } public void sleep() { System.out.println(name + "正在睡觉"); } void mew(){ System.out.println(name + "喵喵喵~~~"); } }
class Animal{ String name; int age; float weight; } class Cat extends Animal { public void eat(){ System.out.println(name + "正在吃饭"); } public void sleep() { System.out.println(name + "正在睡觉"); } void mew(){ System.out.println(name + "喵喵喵~~~"); } } class Dog extends Animal{ public void eat(){ System.out.println(name + "正在吃饭"); } public void sleep(){ System.out.println(name + "正在睡觉"); } void Bark() { System.out.println(name + "汪汪汪~~~"); } } public class Test { public static void main(String[] args) { Cat cat = new Cat(); cat.name ="喵喵"; cat.age = 19; cat.weight =14.5f; } }
此处通过cat可以访问name和age,但是Cat类中并没定义name ,age ,weight。所以这三个属性一定是是从父类中继承下来的。当然若父类中含有方法,父类中的方法也可以被继承下来。
1.2 父类成员的访问
1.2.1 子类和父类不存在同名的变量
此时在子类中访问的是自己的成员变量。
public class Base { int a; int b; } public class Derived extends Base{ int c; 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 } }
1.2.2 子类和父类存在同名的变量
看个例子:
public class Base { int a; int b; int c; } public class Derived extends Base{ int a; // 与父类中成员a同名,且类型相同 char b; // 与父类中成员b同名,但类型不同 public void method(){ a = 100; // 访问父类继承的a,还是子类自己新增的a? b = 101; // 访问父类继承的b,还是子类自己新增的b? c = 102; // 子类没有c,访问的肯定是从父类继承下来的c // d = 103; // 编译失败,因为父类和子类都没有定义成员变量b } }
此时在子类方法中 或者 通过子类对象访问成员时:
- 如果访问的成员变量子类中有,优先访问自己的成员变量。
- 如果访问的成员变量子类中无,则访问父类继承下来的,如果父类也没有定义,则编译报错。
- 如果访问的成员变量与父类中成员变量同名,则优先访问自己的。
成员变量访问遵循就近原则,自己有优先自己的,如果没有则向父类中找。
1.2.3 子类访问父类中不同名的方法
public class Base { public void methodA(){ System.out.println("Base中的methodA()"); } } public class Derived extends Base{ public void methodB(){ System.out.println("Derived中的methodB()方法"); } public void methodC(){ methodB(); // 访问子类自己的methodB() methodA(); // 访问父类继承的methodA() // methodD(); // 编译失败,在整个继承体系中没有发现方法methodD() } }
总结:当成员方法没有同名时,在子类方法中或者子类对象访问方法时,则优先访问自己的,若子类自己没有再到父类中去找,若父类也没有,就会报错。
1.2.4 子类访问父类中同名的方法
看个例子:
public class Base { public void methodA(){ System.out.println("Base中的methodA()"); } public void methodB(){ System.out.println("Base中的methodB()"); } } public class Derived extends Base{ public void methodA(int a) { System.out.println("Derived中的method(int)方法"); } public void methodB(){ System.out.println("Derived中的methodB()方法"); } public void methodC(){ methodA(); // 没有传参,访问父类中的methodA() methodA(20); // 传递int参数,访问子类中的methodA(int) methodB(); // 直接访问,则永远访问到的都是子类中的methodB(),基类的无法访问到 } }
注意:
- 通过子类对象访问父类与子类中不同名方法时,优先在子类中找,找到则访问,否则在父类中找,找到 则访问,否则编译报错。
- 通过派生类对象访问父类与子类同名方法时,如果父类和子类同名方法的参数列表不同(重载),根据调用 方法适传递的参数选择合适的方法访问,如果没有则报错;
提问:假设子类存在与父类相同的成员时,那如何在子类中访问父类中同名的成员呢?这时就需要用到super关键字了。
1.3 super关键字
当子类与父类含有相同名称的成员,我们想要在子类方法中访问父类的同名成员时,就需要用到super关键字。
示例:
public class Base { int a; int b; public void methodA(){ System.out.println("Base中的methodA()"); } public void methodB(){ System.out.println("Base中的methodB()"); } } public class Derived extends Base{ int a; // 与父类中成员变量同名且类型相同 char b; // 与父类中成员变量同名但类型不同 // 与父类中methodA()构成重载 public void methodA(int a) { System.out.println("Derived中的method()方法"); } // 与基类中methodB()构成重写(即原型一致,重写后序详细介绍) public void methodB(){ System.out.println("Derived中的methodB()方法"); } public void methodC(){ // 对于同名的成员变量,直接访问时,访问的都是子类的 a = 100; // 等价于: this.a = 100; b = 101; // 等价于: this.b = 101; // 注意:this是当前对象的引用 // 访问父类的成员变量时,需要借助super关键字 // super是获取到子类对象中从基类继承下来的部分 super.a = 200; super.b = 201; // 父类和子类中构成重载的方法,直接可以通过参数列表区分清访问父类还是子类方法 methodA(); // 没有传参,访问父类中的methodA() methodA(20); // 传递int参数,访问子类中的methodA(int) // 如果在子类中要访问重写的基类方法,则需要借助super关键字 methodB(); // 直接访问,则永远访问到的都是子类中的methodA(),基类的无法访问到 super.methodB(); // 访问基类的methodB() } }
总结:在子类方法中,如果想要明确访问父类中成员时,借助super关键字即可。
注意事项:
- super关键字只能在非静态方法中使用。
- 在子类方法中,访问父类的成员变量和方法。