多个类中存在相同属性和行为时,将这些内容抽取到单独一个类中,那么多个类无需再定义这些属性和行为,只要继承那一个类即可。其中如图中所示,食草动物、食肉动物、兔子、羊、狮子、豹都可以称为子类,动物类称为父类、超类(superclass)或者基类。
继承描述的是事物之间的所属关系。例如,图中兔子属于食草动物,食草动物属于动物。可见,父类更通用,子类更具体。我们通过继承,可以使多种事物之间形成一种关系体系。
继承:就是子类继承父类的属性和行为,使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。
继承的格式
通过 extends 关键字,可以声明一个子类继承另外一个父类,定义格式如下:
修饰符 class 父类 {
...
}
修饰符 class 子类 extends 父类 {
...
}
来一个例子:
// 父类 public class Animal { String name; public void eat(){ System.out.println("肚子饿了都要吃东西"); } } // 子类继承父类 public class Lion extends Animal{ public void printName(){ System.out.println("名字:"+ name); } } // 测试类 public class Demo { public static void main(String[] args) { // 创建一个狮子类对象 Lion lion = new Lion(); // 为该Lion类的name属性进行赋值 lion.name = "狮子王"; // 调用该Lion类的printName()方法 lion.printName(); // 名字:狮子王 // 调用从Animal类继承来的eat()方法 lion.eat(); // 肚子饿了都要吃东西 } }
通过上面代码我们可以看出用继承的方式可以 提高代码的复用性。同时类与类之间产生了关系,是多态的前提,这个在接下来的章节说明。
继承后的特点
当类之间产生了关系后,其中各类中的成员变量和成员方法会产生了哪些影响呢?
一、成员变量
1、成员变量不重名
如果子类父类中出现不重名的成员变量,这时的访问是没有影响的。
public class Fu { // Fu中的成员变量。 int numFu = 10; } public class Zi extends Fu { // Zi中的成员变量 int numZi = 20; // Zi中的成员方法 public void show() { // 访问父类中的numFu,继承而来可以直接访问 System.out.println("Fu numFu="+numFu); // 访问子类中的numZi System.out.println("Zi numZi="+numZi);
} } public class Demo { public static void main(String[] args) { // 创建子类对象 Zi z = new Zi(); // 调用子类中的show方法 z.show(); } } 演示结果: Fu num1 = 10 Zi num2 = 20
2、成员变量重名
public class Fu { int numFu = 10; int num = 100; public void methodFu() { System.out.println(num); } } public class Zi extends Fu { int numZi = 20; int num = 200; public void methodZi() { System.out.println(num); } } public class Demo { public static void main(String[] args) { Fu fu = new Fu(); System.out.println(fu.numFu); // 10 Zi zi = new Zi(); System.out.println(zi.numFu); // 10 System.out.println(zi.numZi); // 20 // 直接通过子类对象访问成员变量:等号左边是谁,就优先用谁,没有则向上找。 System.out.println(zi.num); // 优先子类,200 System.out.println(zi.abc); // 到处都没有,编译报错! //间接通过成员方法访问成员变量:该方法属于谁,就优先用谁,没有则向上找。 zi.methodZi(); // 200, 这个方法是子类的,优先用子类的没有再向上找 zi.methodFu(); // 100,这个方法是在父类当中定义的, } }
从上面代码来看,想用父类的num值又怎么办呢?
子父类中出现了同名的成员变量时,在子类中需要访问父类中非私有成员变量时,需要使用 super 关键字,修饰父类成员变量,类似于之前学过的 this 。
使用格式:super.父类成员变量名
因此子类的代码可以写为:
public class Zi extends Fu {// Zi中的成员方法 public void show() { System.out.println("Fu num="+super.num); System.out.println("Zi num="+num); } } 演示结果: Fu num = 100 Zi num = 200
注意事项:
(1)Fu 类中的成员变量是非私有的,子类中可以直接访问。若Fu 类中的成员变量私有了,子类是不能直接访问的。通常编码时,我们遵循封装的原则,使用private修饰成员变量,那么如何访问父类的私有成员变量呢?
答案是可以在父类中提供公共的getter方法和setter方法。
(2)局部变量: 直接写成员变量名
(3)本类的成员变量: this.成员变量名
(4)父类的成员变量: super.成员变量名
因此子类的代码又可以修改为:
public class Zi extends Fu {// Zi中的成员方法 public void show() { int innerNum = 10; // 局部变量 System.out.println("Fu num="+super.num); System.out.println("Zi num="+this.num); System.out.println("innerNum="+innerNum); } }
二、成员方法
1、成员方法不重名
public class Fu { public void methodFu() { System.out.println("父类方法执行!"); } } public class Zi extends Fu { public void methodZi() { System.out.println("子类方法执行!"); } } public class Demo { public static void main(String[] args) { Zi zi = new Zi(); zi.methodFu(); zi.methodZi(); } } 运行结果: 父类方法执行! 子类方法执行!
如果子类父类中出现不重名的成员方法,这时的调用是没有影响的。对象调用方法时,会先在子类中查找有没有对应的方法,若子类中存在就会执行子类中的方法,若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。
2、成员方法重名
先来一波代码:
public class Fu { public void methodFu() { System.out.println("父类方法执行!"); } public void method() { System.out.println("父类:重名方法执行!"); } } public class Zi extends Fu { public void methodZi() { System.out.println("子类方法执行!"); } public void method() { System.out.println("子类:重名方法执行!"); } } public class Demo01ExtendsMethod { public static void main(String[] args) { Zi zi = new Zi(); zi.method(); // 子类:重名方法执行! } }
上述代码中因为子类又method成员方法,所以执行了子类的method方法。其实跟之前的重名的成员变量类似:看子类有没有,没有就向父类查找。
重写
其实如果子类父类中出现重名的成员方法,这时的访问是一种特殊情况,叫做方法重写 (Override)。
方法重写 :子类中出现与父类一模一样的方法时(返回值类型、方法名、参数列表都相同)会出现覆盖效果,也称为重写或者复写。声明不变,重新实现。
注意区分重写(Override)和重载(Overload):
重写(Override):方法的名称一样,参数列表【也一样】。重载(Overload):方法的名称一样,参数列表【不一样】。
public class Fu { public void methodFu() { System.out.println("父类方法执行!"); } public void method() { System.out.println("父类:重名方法执行!"); } } public class Zi extends Fu { public void methodZi() { System.out.println("子类方法执行!"); } @Override public void method() { System.out.println("子类:重名方法执行!"); } }
public class Fu { // 没写权限修饰符,就是default void method(){ System.out.println("父类成员方法!"); } } public class Zi extends Fu{ @Override public void method(){ System.out.println("子类成员方法!"); } }
public class Zi extends Fu { public void methodZi() { System.out.println("子类方法执行!"); } public void method() { super.method(); } }
三、构造方法
当类之间产生了关系,其中各类中的构造方法,又产生了哪些影响呢?
构造方法的作用是初始化成员变量的。所以子类的初始化过程中,必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个 super() ,表示调用父类的构造方法,父类成员变量初始化后,才可以给子类使用。代码如下:
public class Fu { public Fu() { System.out.println("父类无参构造方法!"); } public Fu(int num) { System.out.println("父类有参构造方法!"); } } public class Zi extends Fu { public Zi() { super(); // 在调用父类无参构造方法 System.out.println("子类无参构造方法!"); } } public class Demo { public static void main(String[] args) { new Zi(); } } 运行结果: 父类无参构造方法! 子类无参构造方法!
public class Fu { public Fu(){ System.out.println("父类无参构造方法!"); } public Fu(int num){ System.out.println("父类有参构造方法!"); } } public class Zi extends Fu{ public Zi(){ System.out.println("子类无参构造方法!"); } } public class Demo { public static void main(String[] args) { new Zi(); } }
运行结果:
父类无参构造方法!
子类无参构造方法!
public class Zi extends Fu{ public Zi(){ System.out.println("子类无参构造方法!"); } public void method(){ // 错误写法,写在了子类成员方法中 super(200) System.out.println("子类成员方法!"); } } 或者 public class Zi extends Fu{ public Zi(){ // 错误写法,存在了两个super super(); super(200); System.out.println("子类无参构造方法!"); } } 或者 public class Zi extends Fu{ public Zi(){ System.out.println("子类无参构造方法!"); // 错误写法,super应该写在第一个语句 super(200); } }
四、super和this
父类空间优先于子类对象产生
在每次创建子类对象时,先初始化父类空间,再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间,便可以包含其父类的成员,如果父类成员非private修饰,则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构造方法调用时,一定先调用父类的构造方法。理解图解如下:
1、super和this的含义
super :代表父类的存储空间标识(可以理解为父亲的引用)。
this :代表当前对象的引用(谁调用就代表谁)。
2、super和this的用法
(1)访问成员
this.成员变量 ‐‐ 本类的
super.成员变量 ‐‐ 父类的
this.成员方法名() ‐‐ 本类的
super.成员方法名() -- 父类的
(2)访问构造方法
this(...) ‐‐ 本类的构造方法
super(...) ‐‐ 父类的构造方法
五、继承的特点
1、Java只支持单继承,不支持多继承
//一个类只能有一个父类,不可以有多个父类。
class C extends A{} //ok
class C extends A,B... //error
2、Java支持多层继承(继承体系)
class A{}
class B extends A{}
class C extends B{}
顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object,作为父类。并且子类和父类是一种相对的概念。