Java 继承
继承是面向对象编程技术的一块基石,因为它允许创建分等级层次的类
继承就是子类继承父类的特征和行为,使得子类对象具有父类的实例域和方法,或子类从父类继承方法,使得子类具有父类相同的行为
继承需要符合的关系是:is-a,父类更通用,子类更具体
下图生动了演示了什么是继承
- 兔子和羊属于食草动物类,狮子和豹属于食肉动物类
- 食草动物和食肉动物又是属于动物类
虽然食草动物和食肉动物都是属于动物,但是两者的属性和行为上有差别,所以子类会具有父类的一般特性也会具有自身的特性
语法
Java 中使用 extends 关键字可以申明一个类是从另外一个类继承而来的
class Parent { } class Child extends Parent { }
为什么需要继承
这个问题难描述,我们通过生活中的一个例子来慢慢讲解
假如我们需要开发动物类,其中动物分别为企鹅以及老鼠,要求如下:
- 企鹅:属性(姓名,id),方法(吃,睡,自我介绍)
- 老鼠:属性(姓名,id),方法(吃,睡,自我介绍)
那么一般的写法如下
企鹅
public class Penguin { private String name; private int id; public Penguin(String myName, int myid) { name = myName; id = myid; } public void eat(){ System.out.println(name+"正在吃"); } public void sleep(){ System.out.println(name+"正在睡"); } public void introduction() { System.out.println("大家好!我是" + id + "号" + name + "."); } }
老鼠
public class Mouse { private String name; private int id; public Mouse(String myName, int myid) { name = myName; id = myid; } public void eat(){ System.out.println(name+"正在吃"); } public void sleep(){ System.out.println(name+"正在睡"); } public void introduction() { System.out.println("大家好!我是" + id + "号" + name + "."); } }
是不是写着写着感觉有点累,两个类的代码存在大量重复,要是只要写一遍就好了
加入我们有更多的具体动物类,岂不是要写到死,这样的后果就是代码量大且臃肿,而且维护性不高 (维护性主要是后期需要修改的时候,就需要修改很多的代码,容易出错)
所以要从根本上解决这两段代码的问题,就需要继承,将两段代码中相同的部分提取出来组成 一个父类
公共父类
public class Animal { private String name; private int id; public Animal(String myName, int myid) { name = myName; id = myid; } public void eat(){ System.out.println(name+"正在吃"); } public void sleep(){ System.out.println(name+"正在睡"); } public void introduction() { System.out.println("大家好!我是" + id + "号" + name + "."); } }
Animal 类可以作为一个父类,然后企鹅类和老鼠类继承这个类之后,就具有父类当中的属性和方法,子类就不会存在重复的代码,维护性也提高,代码也更加简洁,提高代码的复用性 ( 复用性主要是可以多次使用,不用再多次写同样的代码)
有了 Animal 类和继承机制,我们就可以重写 企鹅 和 老鼠了
企鹅类
public class Penguin extends Animal { public Penguin(String myName, int myid) { super(myName, myid); } }
老鼠类
public class Mouse extends Animal { public Mouse(String myName, int myid) { super(myName, myid); } }
代码是不是简单而且有逻辑多了
继承的特性
- 子类拥有父类非 private 的属性,方法
- 子类可以拥有自己的属性和方法,即子类可以对父类进行扩展
- 子类可以用自己的方式实现父类的方法
- Java的继承是单继承,但是可以多重继承,单继承就是一个子类只能继承一个父类,多重继承就是,例如 A类继承 B 类,B 类继承 C 类,所以按照关系就是 C 类是 B类的父类, B 类是 A 类的父类
- 提高了类之间的耦合性 ( 继承的缺点,耦合度高就会造成代码之间的联系 )
extends 和 implements
Java 中的继承可以使用 extends 和 implements 这两个关键字来实现继承
所有的类都是继承于 java.lang.Object
当一个类没有继承任何父类的时候,则默认继承 Object
这个类在 java.lang 包中,所以不需要 import 祖先类
extends 关键字
Java 中,类的继承是单一继承,也就是说,一个子类只能拥有一个父类,所以 extends 只能继承一个类
public class Animal { private String name; private int id; public Animal(String myName, String myid) { //初始化属性值 } public void eat() { /*吃东西方法的具体实现*/ } public void sleep() { /*睡觉方法的具体实现*/ } } public class Penguin extends Animal{}
implements 关键字
implements 关键字可以变相的使 java 具有多继承的特性,使用范围为类继承接口的情况,可以同时继承多个接口
接口跟接口之间采用逗号分隔
public interface A { public void eat(); public void sleep(); } public interface B { public void show(); } public class C implements A,B { }
super 与 this 关键字
Java 中的 super 关键字用于对父类成员的访问,用来引用当前对象的父类
this 关键字则指向自己的引用
class Animal { void eat() { System.out.println("animal : eat"); } } class Dog extends Animal { void eat() { System.out.println("dog : eat"); } void eatTest() { this.eat(); // this 调用自己的方法 super.eat(); // super 调用父类方法 } } public class Test { public static void main(String[] args) { Animal a = new Animal(); a.eat(); Dog d = new Dog(); d.eatTest(); } }
编译运行以上 Java 范例,输出结果如下
animal : eat dog : eat animal : eat
final 关键字
final 关键字有了两个作用
- 当用于修饰类时可以把类定义为不能继承的,即最终类
- 当用于修饰方法时,该方法不能被子类重写
修饰类
final class 类名 { /*类体*/}
修饰方法
(public/private/default/protected) final 返回值类型 方法名(){ /*方法体*/ }
实例变量也可以被定义为 final,被定义为 final 的变量不能被修改
被声明为 final 类的方法自动地声明为 final,但是实例变量并不是 final
构造器
Java 中,子类不能继承父类的构造器 ( 构造方法或者构造函数 )
父类的构造器带有参数的,则必须在子类的构造器中显式地通过 super 关键字调用父类的构造器并配以适当的参数列表
如果父类有无参构造器,则在子类的构造器中用 super 调用父类构造器不是必须的,如果没有使用 super 关键字,系统会自动调用父类的无参构造器
class SuperClass { private int n; SuperClass(){ System.out.println("SuperClass()"); } SuperClass(int n) { System.out.println("SuperClass(int n)"); this.n = n; } } class SubClass extends SuperClass{ private int n; SubClass(){ super(300); System.out.println("SubClass"); } public SubClass(int n){ System.out.println("SubClass(int n):"+n); this.n = n; } } public class TestSuperSub{ public static void main (String args[]){ SubClass sc = new SubClass(); SubClass sc2 = new SubClass(200); } }
编译运行以上 Java 代码,输出结果如下
SuperClass(int n) SubClass SuperClass() SubClass(int n):200