类和对象—继承（1）

news2025/3/30 23:34:29

1、继承

在 Java 中，类对现实中的实体进行描述，而类实例化的对象用来表示现实中的实体。但是现实世界的实体多种多样，它们之间必然会存在一定关系，那么在设计程序时就需要我们考虑。

在这里插入图片描述
上述是 Dog 和 Cat 类的成员信息，不难看出，Dog 和 Cat 类都有共同的成员变量和成员方法，且每次定义宠物，相同的字段和方法又会重复出现，这样会导致做很多重复的事情，代码的可读性也不高，此时我们可以将这些类的共性抽取出来，从而实现代码复用，即需要用到继承。

1.1、继承的概念

继承机制：是面向对象程序设计实现代码复用的重要手段，它允许程序员在保持原有特性的基础上进行扩展，增加新功能，这样产生的新的类称为派生类。继承呈现了面向对象程序的层次结构，体现了从简单到复杂的认知过程，继承主要解决的问题是抽取共性，实现代码复用，实现多态。
对上述Dog 和 Cat 类抽象并扩展：
在这里插入图片描述
如上图所示，抽取出来的 Animal 类称为父类/基类/超类，扩展产生的新类称为子类/派生类。

1.2、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：

修饰符 class 子类 extends 父类 {
	//...
}

对上述的场景使用继承方式设计：

// 父类
public class Animal {
    public String name;
    public int age;
    public float weight;

    public void eat(){
        System.out.println(name + "在吃饭~~~");
    }

    public void sleep(){
        System.out.println(name + "在睡觉~~~");
    }
}

// 子类
public class Cat extends Animal {
    // 是对基类Animal进行扩增
    public void mew(){
        System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
    }
}

// 子类
public class Dog extends Animal {
    // 是对基类Animal进行扩增
    public void bark(){
        System.out.println(name + "旺旺旺~~~");
    }
}

注意：

子类会继承父类的成员变量和成员方法。
子类继承父类后，必须要添加自己特有的成员，否则就没有必要继承。

2、子类访问父类成员

在继承体系中，子类将父类中的方法和字段继承下来了，那么子类是否可以直接访问父类中继承下来的成员。

2.1、子类中访问父类的成员变量

子类和父类不存在同名成员变量，那么子类可以直接访问父类的成员变量。
子类和父类存在同名成员变量：
- 如果访问的成员变量子类中有，那么优先访问自己的成员变量，从父类继承下来的同名成员变量不能被直接访问，称为同名隐藏。
- 如果访问的成员变量子类中无，则访问父类继承下来的，如果父类中也没有，则编译报错。

2.2、子类中访问父类的成员方法

子类和父类不存在同名成员方法，那么在子类方法或者通过子类对象访问方法时，则优先访问自己的，自己没有再去父类中找，如果父类也没有则编译报错。
子类和父类存在同名成员方法：
- 访问子类和父类中不同名方法时，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。
- 访问子类和父类中同名方法时，如果子类和父类的同名方法实现了重写，即只有方法体不同，其他都相同时，优先调用子类的方法，无法直接调用到父类的方法。
- 访问子类和父类中同名方法时，如果子类和父类的同名方法实现了重载，即只有参数列表和方法体不同，其他都相同时，根据传递的实参的类型来确定调用的是父类还是子类的方法。

那么当子类和父类的成员变量名相同，如何直接访问到父类的成员变量呢？可以在父类中提供对应的方法来操作，也可以使用 super 关键字。当子类和父类的成员方法实现了重写时，如何直接访问到父类的成员方法呢？需要用到 super 关键字。

2.3、super 关键字

super 关键字的作用主要是在子类方法中访问父类的成员。
当子类和父类的成员变量名相同，如果直接访问该成员变量，那么优先访问到的是子类中的成员变量，但是利用 super.成员变量名则访问到的是父类中的成员变量。
当子类和父类的成员方法构成重写，如果直接访问该成员方法，那么优先访问到的是子类中的成员方法，但是利用 super.成员方法名则访问到的是父类中的成员方法。

// 父类
public class Base {
    int a;
	public void func1(){
        System.out.println("Base.func1()");
    }
}

// 子类
public class Derived extends Base {
    int a;
    // func1() 实现了重写
    public void func1(){
        System.out.println("Derived.func1()");
    }

	public void method(){
		a = 10; // 此时改变的是子类中 a 的值
		super.a = 20; // 此时改变的是父类中 a 的值
		
		func1(); // 此时调用的是子类中的 func1() 方法
		super.func1(); // 此时调用的是父类中的 func1() 方法
	} 
}