Java——继承详解、super 关键字、super和this的异同、protected关键字、final关键字、继承与组合

news2024/12/28 20:15:51

1、继承的概念：

继承主要解决的问题：共性的抽取，实现代码复用

可以让我们在保持原有类（父类、超类、基类）特性的基础上进行扩展，增加新功能，这样产生新的类，称为派生类（子类）

2、继承的语法：

Java中表示类之间的继承关系，要用到 extends 关键字
子类会将父类中的成员变量或成员方法继承到子类中
子类继承父类后，必须要新添加自己特有的成员

3、父类成员访问

3.1 子类访问父类中的成员变量

1、子类和父类中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
    }
}

2、子类和父类中存在同名成员变量

public class Base {
    int a;
    int b;
}


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
    int c;
    public void method(){
        a = 55;
        b = 66;
        c = 77;
        //d = 40;error

        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Derived d = new Derived();
        d.method();
    }
}

结果：

分析：

如果访问的成员变量子类中有，优先访问自己的成员变量，遵循就近原则
如果访问的成员变量子类中没有，则访问父类继承下来的，若父类中也没有定义，则编译报错
若个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

3.2 子类访问父类的成员方法

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，找不到就在父类中找，都找不到则编译报错
通过子类对象访问父类与子类中同名方法时，如果父类和子类同名方法的参数列表不同（重载），根据调用方法所传递的参数选择合适的方法访问，没有则报错
想要通过子类对象访问父类与子类中同名的方法，且参数列表也相同时，需用到关键字 super

4、super 关键字

作用：在子类方法中访问父类的成员

示例：

public class Base {
    int a;
    int b;

    public void methodA(){
        System.out.println("methodA()::Base");
    }
    public void methodB(){
        System.out.println("methodB()::Base");
    }
}


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
    int c;

    //与父类methodA()构成重载
    public void methodA(int x){
        System.out.println("methodA()::Derived");
    }

    //与父类methodB()构成重写
    public void methodB(){
        System.out.println("methodB()::Derived");
    }

    public void method(){
        a = 55;
        super.b = 66;//访问父类与子类同名成员变量用super
        c = 77;
    //父类与子类中构成重载的方法，通过参数列表区分访问
        methodA();
        methodA(c);

    //父类与子类中构成重写的方法，需借助super访问父类方法
        methodB();
        super.methodB();

        System.out.println(a);
        //访问父类与子类同名成员变量用super
        System.out.println(super.b);
        System.out.println(c);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Derived d = new Derived();
        d.method();
    }
}

结果：

tips：

super关键字只能在非静态方法中使用
使用 super() 必须在第一行，与 this() 不共存
super只能指代当前类的父类，不能指代父类的父类

5、子类构造方法

子类对象构造时，需要先调用父类的构造方法，然后执行子类的构造方法

示例：

public class Animal {

    static{
        System.out.println("static::Animal{ }");
    }

    {
        System.out.println("实例代码块::Animal{ }");
    }

    public Animal() {
        System.out.println("构造方法::Animal()...");
    }
}

//==================================

public class Dog extends Animal{
    static{
        System.out.println("static::Dog{ }");
    }

    {
        System.out.println("实例代码块::Dog{ }");
    }

    public Dog() {
        System.out.println("构造方法::Dog()...");
    }
}

//==================================

public class Cat extends Animal{
    static{
        System.out.println("static::Cat{ }");
    }

    {
        System.out.println("实例代码块::Cat{ }");
    }

    public Cat() {
        System.out.println("构造方法::Cat()...");
    }
}

//==================================

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
    }
}

结果：

原理：子类对象中成员是由两部分组成的，父类继承的部分以及子类新增的部分，先有父再有子，所以在构造子类对象时，先调用父类构造，将继承下来的成员构造完整，再调用子类的构造，将新增成员初始化完整。

tips：

若父类显式定义无参或默认的构造方法，在子类构造方法第一行默认有隐含的 super() 调用，即调用基类构造方法
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

结论：

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

6、super和this的异同

相同点：

都是Java关键字
只能在类的非静态方法中使用，用来访问非静态成员方法和字段
在构造方法中调用时，必须是构造方法中的第一条语句，并且不能同时存在

不同点：

this是当前对象的引用，当前对象即调用实例方法的对象，super相当于是子类对象中从父类继承下来部分成员的引用
在非静态成员方法中，this用来访问本类的方法和属性，super用来访问父类继承下来的方法和属性
在构造方法中，this(...) 用于调用本类构造方法，super(...) 用于调用父类构造方法，两种调用不能同时在构造方法中出现
构造方法中一定会存在super(...) 的调用，用户没有写编译器也会加，但是this(...) 不写则没有

7、protected关键字

用protected修饰的成员变量不能在 不同包中的非子类 访问

虽然不能直接访问，但是也继承到子类了

8、Java中的继承方式

如图：

tips：

Java中不支持多继承

在应用场景中，尽量不要出现超过三层的继承关系

想要在语法上进行限制，可以使用final关键字，用final修饰的类无法被继承

9、final关键字

final关键字可以用来修饰变量、成员方法以及类

1.修饰变量或字段，表示常量，即不能修改
2.修饰类，表示此类不能被继承
3.修饰方法，表示该方法不能被重写

10、继承与组合

继承表示对象之间是is-a的关系，比如：狗是动物，猫是动物

组合表示对象之间是has-a的关系，比如：汽车的零件有轮胎、发动机、方向盘等等

//轮胎类
class Tire {
    //...
}


//发动机类
class Engine {
    //...
}


//组合：轮胎、发动机都是汽车的组成部分
class Car {
    private Tire tire;//可以复用轮胎类中的属性和方法
    public Engine engine;//可以复用发动机类中的属性和方法
}


//继承：奔驰属于汽车中的一类
class Benz extends Car{
    //将汽车中包含的轮胎、发动机全部继承下来
}

优缺点对比：