Java——继承的初步认识

一.为什么需要继承

二.继承概念

三.继承的语法

四.父类成员访问

1.子类中访问父类的成员变量

1.1子类和父类不存在同名成员变量

1.2子类和父类成员变量同名

2.子类中访问父类的成员方法

2.1成员方法名字不同

2.2成员方法名字相同

五.super关键字

六.子类构造方法

一.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。

比如：狗和猫，它们都是一个动物。

使用Java语言来进行描述，就会设计出：

// 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~~~");
 }
}

通过观察上述代码会发现，猫和狗的类中存在大量重复，如下所示：

那能否将这些共性抽取呢？面向对象思想中提出了继承的概念，专门用来进行共性抽取，实现代码复用。

二.继承概念

继承 (inheritance) 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 。

例如：狗和猫都是动物，那么我们就可以将共性的内容进行抽取，然后采用继承的思想来达到共用。

上述图示中， Dog 和 Cat 都继承了 Animal 类，其中： Animal 类称为父类 / 基类或超类， Dog 和 Cat 可以称为 Animal 的子类/ 派生类，继承之后，子类可以复用父类中成员，子类在实现时只需关心自己新增加的成员即可。

从继承概念中可以看出继承最大的作用就是：实现代码复用，还有就是来实现多态 ( 后序讲 ) 。

三.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 {
// ... 
}

对1.2中场景使用继承方式重新设计：

// Animal.java
public class Animal{
  String name;
  int age;
  public void eat(){
    System.out.println(name + "正在吃饭");
}
  public void sleep(){
    System.out.println(name + "正在睡觉");
 }
}

// Dog.java
public class Dog extends Animal{
  void bark(){
    System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
  }
}

// Cat.Java
public class Cat extends Animal{
 void mew(){
  System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
 }
}

// TestExtend.java
public class TestExtend {
 public static void main(String[] args) {
  Dog dog = new Dog();
  // dog类中并没有定义任何成员变量，name和age属性肯定是从父类Animal中继承下来的
  System.out.println(dog.name);
  System.out.println(dog.age);
  // dog访问的eat()和sleep()方法也是从Animal中继承下来的
  dog.eat();
  dog.sleep();
  dog.bark();
 }
}

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了
子类继承父类之后，必须要新添加自己特有的成员，体现出与基类的不同，否则就没有必要继承了

四.父类成员访问

在继承体系中，子类将父类中的方法和字段继承下来了，那在子类中能否直接访问父类中继承下来的成员呢？

1.子类中访问父类的成员变量

1.1子类和父类不存在同名成员变量

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子类和父类成员变量同名

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d
  }
}

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。

2.子类中访问父类的成员方法

2.1成员方法名字不同

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：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 。

2.2成员方法名字相同

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
  }
}

【说明】

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；

问题：如果子类中存在与父类中相同的成员时，那如何在子类中访问父类相同名称的成员呢？

五.super关键字

由于设计不好，或者因场景需要，子类和父类中可能会存在相同名称的成员，如果要在子类方法中访问父类同名成员时，该如何操作？直接访问是无法做到的，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。 this是父类对象的引用。

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()
}
}

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】

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。

super 的其他用法在后文中介绍。

六.子类构造方法

父子父子，先有父再有子，即：子类对象构造时，需要先调用基类构造方法，然后执行子类的构造方法。

public class Base {
  public Base(){
    System.out.println("Base()");
}
}
public class Derived extends Base{
  public Derived(){
  // super(); // 注意子类构造方法中默认会调用基类的无参构造方法：super(),
  // 用户没有写时,编译器会自动添加，而且super()必须是子类构造方法中第一条语句，
  // 并且只能出现一次
  System.out.println("Derived()");
 }
}
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
   Derived d = new Derived();
  }
}

结果打印：
Base()
Derived()

注意：