学习笔记——《Java面向对象程序设计》-继承

news2025/4/23 11:37:31

参考教材：

Java面向对象程序设计（第3版）微课视频版 清华大学出版社

1、定义子类

class 子类名 extends 父类名{
  ......
}

如：
class Student extends People{
    ......
}

    （1）如果一个类的声明中没有extends关键字，这个类被系统默认为是Object的子类。Object是java.lang包中的类。

（2）除了Object类，任何（子）类有且仅有一个父类。

如 class Student extends People，Person语法错误。

2、子类的继承性

（1）类可以有两种重要的成员：成员变量和成员方法。

 子类中的成员变量或方法有一部分是子类自己声明的；另一部分是从父类继承的。

（2）什么叫继承呢？

子类继承父类的成员变量：像在子类中直接声明，可以被子类中自己定义的任何实例方法操作；

子类继承父类的方法：像在子类中直接声明，可以被子类中自己定义的任何实例方法调用；

 也就是说，如果子类中定义的实例方法不能操作父类的某个成员变量或方法，那么该成员变量或方法就没有被子类继承。

（3）子类和父类在同一个包中的继承性

继承父类中不是private的成员变量或方法作为自己的成员变量或方法（继承protected、public、友好的变量及方法）；继承的成员变量和方法的访问权限保持不变；

（4）子类和父类不在同一个包中的继承性

子类继承父类的protected、public成员变量或方法；继承的成员变量和方法的访问权限保持不变；

子类不能继承父类的友好变量和友好方法。

public class People {

	int age;
	String country;
	String sex;
	protected String workType;
	private String idcard;
	
	People(){
		System.out.println("调用People类的无参构造函数！");
	}
}


class Worker extends People{	
	String position;
	public static void main(String[] args) {
		Worker one = new Worker();
		one.age = 10;
		one.country = "China";
		one.workType = "worker";
		//one.idcard = "123456";		//×，在同一个包中，不继承private变量	
	}
}
package eight;
public class People1 {
	
	int age;
	String country;
	public String sex;
	protected String workType;
	private String idcard;
	
	public People1(){
		System.out.println("调用People类的无参构造函数！");
	}
}

package object.oriented;
import eight.People1;

class Teacher extends People1{
	public static void main(String[] args) {
		
		Teacher two = new Teacher();
		two.sex = "male";   //√，子类继承父类的public成员变量
		//two.age = 10;		//×，不在同一个包中时，不继承友好变量
		two.workType = "student";    //√，不在同一个包中时，可继承protected变量
	}
}

注意：

无论是否在一个包中，均可继承protected、public变量及方法；

只有在同一个包中，子类才可继承友好变量及友好方法；

3、子类对象的构造过程

构造过程：用子类的构造方法创建一个子类的对象时，子类的构造方法总是先调用父类的某个构造方法，也就是说，如果子类的构造方法中没有明显地指明使用父类的哪个构造方法，子类就调用父类中不带参数的构造方法。（super关键字）

子类对象的特点:

（1）用子类创建对象时，不仅子类中声明的成员变量被分配了内存

（2）父类的成员变量也都分配了内存空间，但只将其中一部分（子类继承的那部分）作为分配给子类对象的变量。

（3）子类中还有一部分方法是从父类继承的，这部分方法却可以操作这部分未继承的变量。

4、成员变量的隐藏和方法重写 

 成员变量的隐藏

对于子类可以从父类继承的成员变量，只要子类中声明的成员变量和父类中的成员变量同名时，子类就隐藏了继承的成员变量；

需要注意：子类对象可以调用从父类继承的方法操作隐藏的成员变量

package object.oriented;

class People1 {
	public double x; // 父类的double类型成员变量x

	public void setX(double x) {
		this.x = x; // 设置父类的x
	}

	public double getDoubleX() {
		return x; // 返回父类的double x
	}
}

class Student1 extends People1 {
	int x; // 子类定义int类型x，隐藏父类的double x

	public int getX() {
		return x; // 返回子类的int x
	}
}


public class Example5_3 {
	public static void main(String args[]) {
		Student1 stu = new Student1();
		stu.x = 98; // 合法：操作子类的int x
		System.out.println("对象stu的x的值是:" + stu.getX()); // 输出98

		// stu.x = 98.98; // 非法：子类x是int，不能赋double值

		stu.setX(98.98); // 合法：调用父类的setX方法，设置父类的double x
		System.out.println("父类的x的值是:" + stu.getDoubleX()); // 输出98.98
		System.out.println("子类的x的值是:" + stu.x); // 输出98（未被修改）
	}
}

方法重写

子类通过重写可以隐藏已继承的实例方法（方法重写也被称为方法覆盖）。如果子类可以继承父类的某个实例方法，那么子类就有权利重写这个方法；

重写：子类中定义一个方法，这个方法的类型和父类方法的类型一致，或父类的方法类型的子类型，且方法名、参数个数、参数类型和父类的方法完全相同。

(子类型是指：如果父类的方法类型是“类”，那么允许子类的重写方法类型是“子类”）

重写方法既可以操作继承的成员变量，也可以操作子类新声明的成员变量。（不能操作隐藏的成员变量）

重写父类的方法时，不可以降低方法的访问权限。

class AA{
	
	double f(float x,float y) {
		return x+y;
	}
	public int g(int x,int y) {
		return x+y;
	}
}

class BB extends AA{
	double f(float x,float y) {
		return x*y;
	}
}

public class Example5_4 {

	public static void main(String[] args) {
		BB b = new BB();
		double result = b.f(5, 6);	//b调用重写的方法
		System.out.println("调用重写方法得到的结果："+ result);
		int m = b.g(3, 5);
		System.out.println("调用继承方法得到的结果："+ m);
	}
}

 5、super关键字

（1）在子类中，想使用被子类隐藏的成员变量或方法就可以使用super关键字。

// 定义Animal类
class Animals {		
	String name = "牧羊犬";
	//定义动物叫的方法		
	void shout() {			  
		System.out.println("动物发出叫声");
	}
}

// 定义Dog类继承动物类
class Dogs extends Animals {    
	//重写父类Animal中的shout()方法,扩大了访问权限
	public void shout() {			 
		super.shout();      //调用父类中的shout()方法
		System.out.println("汪汪汪……");  
	}
	public void printName(){
		//调用父类中的name属性
		System.out.println("名字:"+super.name);          }
}



public class Example05 {

	public static void main(String[] args) {
		Dogs dog = new Dogs();  // 创建Dog类的实例对象
		dog.shout();            // 调用dog重写的shout()方法
		dog.printName();        // 调用Dog类中的printName()方法
	}

}

（2）使用super调用父类的构造方法

子类不继承父类的构造方法；

子类如果想使用父类的构造方法，必须在子类的构造方法中使用，并且必须使用super关键字来表示，而且super必须是子类构造方法的第一条语句。

public class Student {
	
	int number;
	String name;
	
	Student(){
	}
	
	Student(int number,String name){
		this.number=number;
		this.name=name;
	}
	public int getNumber() {
		return number;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
}


public class UniverStudent extends Student{
	
	boolean isMarriage;
	UniverStudent(int number,String name,boolean b){
		super(number,name);		//调用父类的构造方法
	}
	public boolean getIsMarriage() {
		return isMarriage;
	}
}

（3）使用super操作被隐藏的成员变量和方法

子类想使用被子类隐藏的成员变量或方法，就可以使用super关键字。

当super调用隐藏的方法时，该方法中出现的成员变量是指被隐藏的成员变量。

6、final关键字

final的英文意思是“最终”。在Java中，可以使用final关键字声明类、属性、方法，在声明时需要注意以下几点：

（1）使用final修饰的类不能有子类，即不能被继承。

（2）使用final修饰的方法不能被子类重写。

（3）使用final修饰的变量（成员变量和局部变量）是常量，常量不可修改。

Java中的类被final关键字修饰后，该类将不可以被继承，即不能够派生子类。

// 使用final关键字修饰Animal类
final class Animal {
}
// Dog类继承Animal类
//class Dog extends Animal //类被final关键字修饰后，该类将不可以被继承
//{
//}

public class Example07 {
	public static void main(String[] args) {
		
	}
}

当一个类的方法被final关键字修饰后，这个类的子类将不能重写该方法。

Java中被final修饰的变量是为常量，常量只能在声明时被赋值一次，在后面的程序中，其值不能被改变。如果再次对该常量赋值，则程序会在编译时报错。

在使用final声明变量时，要求全部的字母大写。如果一个程序中的变量使用public static final声明，则此变量将成为全局变量，如下面代码所示。 public static final String NAME = "哈士奇";

 public class Example09 {
	public static void main(String[] args) {
		final int AGE = 18;    // 第一次可以赋值
		AGE = 20;               // 再次赋值会报错
	}
 }

7、对象的上转型对象

假设，A类是B类的父类，当用子类创建一个对象，并把这个对象的引用放到父类的对象中时，比如：

A  a;
a = new B();
//或
A a;
B  b = new B();
a = b;
//这时，称对象a是对象b的上转型对象。
class Animal {
}

public class Tiger extends Animal{
	
	public static void main(String[] args) {
		Animal a;
		Tiger b = new Tiger();
		a = b;
	}
}

对象的上转型的实体是由子类负责创建的，但上转型对象会失去源对象的一些属性和功能。

（1）上转型对象不能操作子类新增的成员变量（失掉了这部分属性），不能调用子类新增的方法（失掉了一些功能）

（2）上转型对象可以访问子类继承或隐藏的成员变量，也可以调用子类继承的方法或子类的重写方法。

上转型对象操作子类继承的方法或子类重写的方法，其作用等价于子类对象去调用这些方法。

因此，如果子类重写了父类的某个方法后，当对象的上转型对象调用这个方法时一定是调用了子类重写的方法。

class Anthropoid {
	
	double m = 12.58;
	
	void crySpeak(String s) {
		System.out.println(s);
	}

}

class People extends Anthropoid{
	
	char m = 'A';
	int n = 60;
	void computer(int a,int b) {
		int c = a+b;
		System.out.println("a+b的和为"+c);
	}
	
	void crySpeak(String s) {
		System.out.println(m+"**"+s+"**"+m);
	}
	
}

public class Example5_9{
	public static void main(String args[]) {
		
		People person = new People();
		Anthropoid monkey = person;		//monkey是person对象的上转型对象
		
		monkey.crySpeak("I love this game"); 	//等同于person调用重写的crySpeak方法
		//monkey.n = 100;		//非法，因为n是子类新增的成员变量
		//monkey.computer(12,19);	//非法，因为computer()是子类新增的方法
		
		System.out.println(monkey.m); 	//操作隐藏的m，不等同于person.m
		System.out.println(person.m); 	//操作子类的m
		
		People zhang = (People)monkey;	//将上转型对象强制转化为子类的对象
		zhang.computer(55, 33); 		//zhang是子类的对象
		zhang.m = 'T';
		System.out.println(zhang.m);
	}
}

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