Java中的继承如何实现

一. 继承

众所周知，我们Java语言是一种面向对象的编程语言，每当我们提到Java的特性，大家一定会在脑海里浮现出Java中的继承、多态以及封装。 

1.1 继承的实现

• 继承的概念

继承是面向对象三大特征之一，可以使得子类具有父类的属性和方法，还可以在子类中重新定义，以及追加属性和方法。

• 实现继承的格式：继承通过extends实现

• 格式：class 子类 extends 父类 { }

• 举例：class Dog extends Animal { }

• 继承带来的好处

• 继承可以让类与类之间产生关系，子父类关系，产生子父类后，子类则可以使用父类中非私有的成员。

我们为了让大家更好的掌握其格式，现在给出一个简单的案例加以说明：

public class Fu {
public void show() {
System.out.println("show方法被调用");
}
}
public class Zi extends Fu {
public void method() {
System.out.println("method方法被调用");
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
//创建对象，调用方法
Fu f = new Fu();
f.show();

Zi z = new Zi();
z.method();
z.show();
}
}

该案例执行的结果如下：

1.2 继承的好处和弊端

• 继承好处

• 提高了代码的复用性(多个类相同的成员可以放到同一个类中)

• 提高了代码的维护性(如果方法的代码需要修改，修改一处即可)

• 继承弊端

• 继承让类与类之间产生了关系，类的耦合性增强了，当父类发生变化时子类实现也不得不跟着变化，削弱了子类的独立性

• 继承的应用场景：

• 使用继承，需要考虑类与类之间是否存在is..a的关系，不能盲目使用继承

• is..a的关系：谁是谁的一种，例如：老师和学生是人的一种，那人就是父类，学生和老师就是子类

二. 继承中的成员访问特点

2.1 继承中变量的访问特点

在子类方法中访问一个变量，采用的是就近原则。

• 子类局部范围找

• 子类成员范围找

• 父类成员范围找

• 如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

我们还是以上面的案例加以说明：

class Fu {
int num = 10;
}
class Zi {
int num = 20;
public void show(){
int num = 30;
System.out.println(num);
}
}
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
Zi z = new Zi();
z.show(); // 输出show方法中的局部变量30
}
}

具体该案例执行的结果如下：

2.2 super

• thisVS.super关键字：

• this：代表本类对象的引用

• super：代表父类存储空间的标识(可以理解为父类对象引用)

• this和super的使用：

• 成员变量：

• this.成员变量 - 访问本类成员变量

• super.成员变量 - 访问父类成员变量

• 成员方法：

• this.成员方法 - 访问本类成员方法

• super.成员方法 - 访问父类成员方法

• 构造方法：

• this(…) - 访问本类构造方法

• super(…) - 访问父类构造方法

2.3 继承中构造方法的访问特点

注意：子类中所有的构造方法默认都会访问父类中无参的构造方法

子类会继承父类中的数据，可能还会使用父类的数据。所以，子类初始化之前，一定要先完成父类数据的初始化，原因在于，每一个子类构造方法的第一条语句默认都是：super()

问题：如果父类中没有无参构造方法，只有带参构造方法，该怎么办呢？

过使用super关键字去显示的调用父类的带参构造方法

父类中自己提供一个无参构造方法

推荐方案：

自己给出无参构造方法

2.4 继承中成员方法的访问特点

通过子类对象访问一个方法

• 子类成员范围找

• 父类成员范围找

• 如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

2.5 super内存图

• 对象在堆内存中，会单独存在一块super区域，用来存放父类的数据

2.6 方法重写

• 1、方法重写概念

• 子类出现了和父类中一模一样的方法声明（方法名一样，参数列表也必须一样）

• 2、方法重写的应用场景

• 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

• 3、Override注解

• 用来检测当前的方法，是否是重写的方法，起到【校验】的作用

2.7 方法重写的注意事项

• 方法重写的注意事项

• 私有方法不能被重写(父类私有成员子类是不能继承的)

• 子类方法访问权限不能更低(public > 默认 > 私有)

我们仍是通过前面的案例加以说明这个问题：

public class Fu {
private void show() {
System.out.println("Fu中show()方法被调用");
}

void method() {
System.out.println("Fu中method()方法被调用");
}
}

public class Zi extends Fu {

/* 编译【出错】，子类不能重写父类私有的方法*/
@Override
private void show() {
System.out.println("Zi中show()方法被调用");
}

/* 编译【出错】，子类重写父类方法的时候，访问权限需要大于等于父类 */
@Override
private void method() {
System.out.println("Zi中method()方法被调用");
}

/* 编译【通过】，子类重写父类方法的时候，访问权限需要大于等于父类 */
@Override
public void method() {
System.out.println("Zi中method()方法被调用");
}
}

与我们给出的注释是一致的；因此在我们日常的编程中一定要注意。

2.8. Java中继承的注意事项

• Java中继承的注意事项

• Java中类只支持单继承，不支持多继承

• 错误范例：class A extends B, C { }

• Java中类支持多层继承

为了让大家更好的理解该知识点，我们给出以下的代码：

public class Granddad {

public void drink() {
System.out.println("爷爷爱喝酒");
}

}

public class Father extends Granddad {

public void smoke() {
System.out.println("爸爸爱抽烟");
}

}

public class Mother {

public void dance() {
System.out.println("妈妈爱跳舞");
}

}
public class Son extends Father {
// 此时，Son类中就同时拥有drink方法以及smoke方法
}

三. 继承练习

• 需求：定义老师类和学生类，然后写代码测试；最后找到老师类和学生类当中的共性内容，抽取出一个父类，用继承的方式改写代码，并进行测试

• 根据其需求我们给出以下的思路：

           ①定义老师类(姓名，年龄，教书())

           ②定义学生类(姓名，年龄，学习())

           ③定义测试类，写代码测试

           ④共性抽取父类，定义人类(姓名，年龄)

           ⑤定义老师类，继承人类，并给出自己特有方法：教书()

           ⑥定义学生类，继承人类，并给出自己特有方法：学习()

           ⑦定义测试类，写代码测试

我们通过以上的需求以及思路实现如下的代码：

package inheritExample;
class Person {
private String name;
private int age;

public Person() {
}

public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}

class Teacher extends Person {

public Teacher() {}

public Teacher(String name,int age) {
super(name,age);
}

public void teach() {
System.out.println("用心去撰写每一篇博客");
}

}

class Student extends Person{
public Student() {}

public Student(String name, int age) {
super(name,age);
}

public void study(){
System.out.println("读者阅读");
}

}

class PersonDemo {
public static void main(String[] args){
//创建老师类对象并进行测试
Teacher t = new Teacher();
t.setName("一计之长");
t.setAge(28);
System.out.println(t.getName() + "," + t.getAge());
t.teach();

// 创建学生类对象测试
Student s1 = new Student("readA",18);
System.out.println(s1.getName() + "," + s1.getAge());
s1.study();


Student s2 = new Student("readB",23);
System.out.println(s2.getName() + "," + s2.getAge());
s2.study();
}
}

具体执行的结果如下：