教你快速认识Java中的继承和多态

news2024/9/17 8:25:30

继承

继承的概念

继承机制：是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段，它允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展，增加新功能，这样产生新的类，称派生类。继承呈现了面向对象程序设计的层次结构，体现了由简单到复杂的认知过程。

继承主要解决的问题是：共性的抽取，实现代码复用。

继承的语法

在Java中如果要表示类之间的继承关系，需要借助extends关键字，具体如下：

修饰符 class 子类 extends 父类 {
    // ...
}

代码演示如下：

class Shape {
    public void draw() {
        System.out.println("画图！");
    }
}

public class Test extends Shape {
    public static void main(String[] args) {
    }
}

注意：子类会将父类中的成员变量或者成员方法继承到子类中

父类成员访问

在子类方法中或者通过子类对象访问父类成员变量时：

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。

注意：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。

在子类方法中或者通过子类对象访问父类成员方法时：

成员方法没有同名时，在子类方法中或者通过子类对象访问方法时，则优先访问自己的，自己没有时再到父类中找，如果父类中也没有则报错。
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。

super关键字

子类和父类中可能会存在相同名称的成员，为了在子类方法中访问父类的同名成员，Java提供了super关键字，该关键字主要作用：在子类方法中访问父类的成员。

代码演示如下：

class Shape {
    public void draw() {
        System.out.println("画图！");
    }
}

public class Test extends Shape {
    public void draw() {
        int a = 20;//子类a
        System.out.println(super.a);//super关键字说明访问的是父类的成员
        System.out.println(a);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
        test.draw();
    }
}

代码运行结果如下：

这样我们就通过super关键字访问了继承自父类Shape的a变量。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：只能在非静态方法中使用。

子类构造方法：

子类对象构造时，需要先调用父类构造方法，然后执行子类的构造方法。
若父类显式定义无参或者默认的构造方法，在子类构造方法第一行默认有隐含的super()调用，即调用父类构造方法。
如果父类构造方法是带有参数的，此时需要用户为子类显式定义构造方法，并在子类构造方法中选择合适的父类构造方法调用，否则编译失败。
在子类构造方法中，super(...)调用父类构造时，必须是子类构造函数中第一条语句。
super(...)只能在子类构造方法中出现一次，并且不能和this同时出现。

代码块执行顺序:

父类静态代码块优先于子类静态代码块执行，且是最早执行。
父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行。
子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行。
第二次实例化子类对象时，父类和子类的静态代码块都将不会再执行。

（注意：Java不支持多继承）

多态

多态的实现条件

在java中要实现多态，必须要满足如下几个条件，缺一不可：

必须在继承体系下
子类必须要对父类中方法进行重写
通过父类的引用调用重写的方法

多态体现：在代码运行时，当传递不同类对象时，会调用对应类中的方法。

多态的优点：

能够降低代码的 "圈复杂度", 避免使用大量的 if - else
可扩展能力更强

多态的缺陷：

代码的运行效率降低。

重写

重写的规则：

子类在重写父类的方法时，一般必须与父类方法原型一致：返回值类型方法名 (参数列表) 要完全一致。
被重写的方法返回值类型可以不同，但是必须是具有父子关系的。
访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如：如果父类方法被public修饰，则子类中重写该方法就不能声明为 protected。
父类被static、private修饰的方法、构造方法都不能被重写。
重写的方法, 可以使用 @Override 注解来显式指定. 有了这个注解能帮我们进行一些合法性校验. 例如不小心将方法名字拼写错了 (比如写成 aet), 那么此时编译器就会发现父类中没有 aet 方法, 就会编译报错, 提示无法构成重写。