Java学习笔记之继承

一、继承的基础

在Java术语中，被继承的类叫超类（superclass）或者父类,继承超类的类叫子类（subclass）.

举例说明：

class Box 
{
    public double width;
    public double height;
    public double depth;
    
    //重载构造方法
    public Box(Box ob)
    {
        width = ob.width;
        height = ob.height;
        depth = ob.depth;
    }
    
    public Box(double w, double h, double d)
    {
        width = w;
        height = h;
        depth = d;
    }
    
    public Box()
    {
        width = -1;
        height = -1;
        depth = -1;
    }
    
    public Box(double len)
    {
        width = height = depth = len;
    }
    
    //计算体积
    public double volume()
    {
        return width * height * depth;
    }
}

//下面的类继承自类Box
class BoxWeight extends Box
{
    double weight;
    
    //BoxWeight的构造方法
    BoxWeight (double w, double h, double d, double m)
    {
        width = w;
        height = h;
        depth = d;
        weight = m;
    }
}

public class DemoBoxWeight
{
    public static void main(String args[])
    {
        BoxWeight mybox1 = new     BoxWeight(10, 20, 15, 34.3);
        BoxWeight mybox2 = new     BoxWeight(2, 3, 4, 0.076);
        double vol;
        
        vol = mybox1.volume();
        System.out.println("Volume of mybox1 is " + vol);
        System.out.println("Weight of mybox1 is " + mybox1.weight);
        System.out.println();
        vol = mybox2.volume();
        System.out.println("Volume of mybox2 is " + vol);
        System.out.println("Weight of mybox2 is " + mybox2.weight);
    }
}

 如42行所示，声明一个继承超类的类，需要用到关键字extends，形式如下：

class subclass-name extends superclass-name { 
 // body of class 
} 

子类BoxWeight 包括超类Box所有成员，这就是为什么在49-51行中子类可以直接给超类的成员赋值，并且子类对象mybox1可以调用超类方法volume()的原因。而且一个子类可以是另一个类的超类。

但是一个子类只允许有一个超类（这与C++不同，C++中派生类可以继承多个基础类），任何类不能成为自己的超类。

运行结果：

继承的一个主要优势在于一旦你已经创建了一个超类，而该超类定义了适用于一组对象的属性，它可用来创建任何数量的说明更多细节的子类。每一个子类能够正好制作它自己的分类。上面的BoxWeight类继承了Box并增加了一个重量属性。 每一个子类只增添它自己独特的属性。

二、成员的访问权限和继承

尽管子类包括超类的所有成员，但是它不能访问超类中被声明成private的成员，一个被类定义成private的类成员为此类私有，它不能被该类外的所有代码访问。

类成员的访问控制通常有四种public,protected,default,private,下图对各种控制模式的允许访问范围作一个总结：

 三、超类变量可以引用子类对象

class Box 
{
    public double width;
    public double height;
    public double depth;
    
    //重载构造方法
    public Box(Box ob)
    {
        width = ob.width;
        height = ob.height;
        depth = ob.depth;
    }
    
    public Box(double w, double h, double d)
    {
        width = w;
        height = h;
        depth = d;
    }
    
    public Box()
    {
        width = -1;
        height = -1;
        depth = -1;
    }
    
    public Box(double len)
    {
        width = height = depth = len;
    }
    
    //计算体积
    public double volume()
    {
        return width * height * depth;
    }
}

//下面的类继承自类Box
class BoxWeight extends Box
{
    double weight;
    
    //BoxWeight的构造方法
    BoxWeight (double w, double h, double d, double m)
    {
        width = w;
        height = h;
        depth = d;
        weight = m;
    }
}
class RefDemo 
{ 
      public static void main(String args[]) 
      { 
        BoxWeight weightbox = new BoxWeight(3, 5, 7, 8.37); 
        Box plainbox = new Box(); 
        double vol;     
     
        vol = weightbox.volume(); 
        System.out.println("Volume of weightbox is " + vol); 
        System.out.println("Weight of weightbox is " +  
                           weightbox.weight); 
        System.out.println(); 
        // assign BoxWeight reference to Box reference 
        plainbox = weightbox; 
     
        vol = plainbox.volume(); // OK, volume() defined in Box 
        System.out.println("Volume of plainbox is " + vol); 
     
        /* The following statement is invalid because plainbox 
           does not define a weight member. */ 
    //  System.out.println("Weight of plainbox is " + plainbox.weight); 
      } 
    }

weightbox是BoxWeight对象的一个引用，plainbox是Box对象的一个引用（关于JAVA中引用的概念和C++有些不同，可以参考http://blog.sina.com.cn/s/blog_7fb1495b01012sfn.html，写的很详细）。既然 BoxWeight是Box的一个子类，允许用一个weightbox对象的引用给plainbox赋值，但是plainbox是不可以访问weight的，因为超类不知道子类增加的属性weight,所以最后一行被注释掉，Box的引用访问weight域是不可能的，因为它没有定义这个域。

四、关于super

super有两种通用形式。第一种调用超类的构造方法。第二种用来访问被子类的成员隐藏的超类成员。

• 使用super调用超类构造函数

考虑下面BoxWeight()的改进版本：

class BoxWeight extends Box
{
    double weight;
    
    //BoxWeight的构造方法
    BoxWeight (double w, double h, double d, double m)
    {
        super(w, h, d);// 调用超类构造方法
        weight = m;
    }
}

 这样Box完全可以把成员width,height,depth声明为private,子类在初始化这些成员时并没有自己动手，而是调用超类的构造方法去初始化这些值（超类自己的构造方法显然可以访问自己private成员），这样有利于超类的封装。而且超类将根据super里面参数的形式决定调用哪一个构造方法，看下面程序：

class Box 
{
    //成员全部“私有化”
    private double width;
    private double height;
    private double depth;   
    
    //重载构造方法
    public Box(Box ob)
    {
        width = ob.width;
        height = ob.height;
        depth = ob.depth;
    }
    
    public Box(double w, double h, double d)
    {
        width = w;
        height = h;
        depth = d;
    }
    
    public Box()
    {
        width = -1;
        height = -1;
        depth = -1;
    }
    
    public Box(double len)
    {
        width = height = depth = len;
    }
    
    //计算体积
    public double volume()
    {
        return width * height * depth;
    }
}

//下面的类继承自类Box
class BoxWeight extends Box
{
    double weight;
    
    //用super调用BoxWeight的构造方法
    BoxWeight(BoxWeight ob)
    { 
        super(ob); 
        weight = ob.weight; 
    } 
    
    BoxWeight (double w, double h, double d, double m)
    {
        super(w, h, d);
        weight = m;
    }
      // default constructor 
      BoxWeight() { 
        super(); 
        weight = -1; 
      } 
     
      BoxWeight(double len, double m) { 
        super(len); 
        weight = m; 
      } 
}
public class myJavaTest 
{ 
    public static void main(String args[]) { 
        BoxWeight mybox1 = new BoxWeight(10, 20, 15, 34.3); 
        BoxWeight mybox2 = new BoxWeight(2, 3, 4, 0.076); 
        BoxWeight mybox3 = new BoxWeight(); // default 
        BoxWeight mycube = new BoxWeight(3, 2); 
        BoxWeight myclone = new BoxWeight(mybox1); 
        double vol; 
     
        vol = mybox1.volume(); 
        System.out.println("Volume of mybox1 is " + vol); 
        System.out.println("Weight of mybox1 is " + mybox1.weight); 
        System.out.println(); 
     
        vol = mybox2.volume(); 
        System.out.println("Volume of mybox2 is " + vol); 
        System.out.println("Weight of mybox2 is " + mybox2.weight); 
        System.out.println(); 
     
        vol = mybox3.volume(); 
        System.out.println("Volume of mybox3 is " + vol); 
        System.out.println("Weight of mybox3 is " + mybox3.weight); 
        System.out.println(); 
     
        vol = myclone.volume(); 
        System.out.println("Volume of myclone is " + vol); 
        System.out.println("Weight of myclone is " + myclone.weight); 
        System.out.println(); 
        vol = mycube.volume(); 
        System.out.println("Volume of mycube is " + vol); 
        System.out.println("Weight of mycube is " + mycube.weight); 
        System.out.println(); 
      } 
    }

运行结果：

 

这里特别注意这个构造方法：

    BoxWeight(BoxWeight ob)
    { 
        super(ob); //子类对象赋给超类对象
        weight = ob.weight; 
    } 
    

可以看出一个超类引用了子类对象，但是超类只知道它自己的成员，而weight它是不知道的，需要单独初始化。

特别记住，super()必须是子类构造方法中第一个执行的语句。

• super的第二种用法

通用形式：super.超类的成员域, 其中“超类的成员域”可以是成员变量和成员方法。多数是用于超类成员名被子类中同样的成员名隐藏的情况，看一个简单的例子：

1 class A
 2 {
 3    int xiaoming;
 4 }
 5 
 6 class B extends A { 
 7   int xiaoming; // 这子类中的同名变量xiaoming会隐藏超类中的xiaoming
 8  
 9   B(int a, int b) { 
10     super.xiaoming = a; // xiaoming in A 
11     xiaoming = b; // xiaoming in B 
12   } 
13  
14   void show() 
15  { 
16     System.out.println("xiaomingin superclass: " + super.xiaoming); 
17     System.out.println("xiaoming in subclass: " + xiaoming); 
18   } 
19 } 
20 
21 class UseSuper
22  { 
23     public static void main(String args[]) 
24       { 
25          B subOb = new B(1, 2); 
26  
27          subOb.show(); 
28       }     
29   }

输出如下：

xiaoming in superclass： 1

xiaoming in subclass： 2

这个例子只是展示了super可以访问被子类隐藏的超类的成员变量，但是不要忘记，super同样可以访问被子类隐藏的超类的成员方法。