Java——面向对象进阶（一）-二、继承

2024-06-08 07:14:17

2.1 概念

继承（Inheritance）是面向对象编程中的重要概念之一，继承是一种类之间的关系，其中一个类（称为子类或派生类）根据规则可以继承另一个类（称为父类或基类）的属性和方法。继承可以避免重复编写相同的代码，更好地组织和管理类之间的关系。

例如，我们要实现学生类和老师类，学生和老师之间必然存在共性，比如都有名字，年龄等成员变量，以及可能有吃饭，睡觉等成员方法，那么就极有可能存在代码重复实现的情况。那我们就可以定义一个父类，比如person类，在类中有名字，年龄成员变量，以及一些成员方法，然后学生类和老师类再继承person类。

2.2 继承的特点和能继承什么

特点

Java只支持单继承，不支持多继承，但支持多层继承
多层继承：子类A继承父类B，子类B继承父类C…
另外，所有其他类都直接或间接地继承自 Object类，因为Object 类是所有类的根类,Object 类定义了几个核心方法，包括 toString(), equals(), hashCode()

能够继承什么？

我们来挨个解释：
对于构造方法：无论构造方法是否是私有的，它都不能被继承，这是为了保证对象在创建过程中的合理初始化，以及遵循面向对象编程中的封装和可见性原则。

对于成员变量：

子类继承父类时，会继承父类的成员变量。
子类可以继承父类的 public 和 protected 访问权限的成员变量。如果成员变量被声明为 private，则子类无法直接访问该成员变量，需要借助继承自父类的 get/set 方法。
如果子类定义了与父类同名的成员变量，那么父类的成员变量会被子类的成员变量隐藏。这种情况下，可以使用 super 关键字访问父类被隐藏的成员变量。(super 关键字在 Java 中用于调用父类的构造方法和访问被隐藏的父类成员变量或方法。)

子类定义了与父类同名的成员变量，用 super 关键字

class Parent {
    public int number = 10;

    public void display() {
        System.out.println("Parent's number: " + number);
    }
}

class Child extends Parent {
    public int number = 20;

    public void display() {
        super.display(); // 调用父类的 display 方法
        System.out.println("Child's number: " + number);
        System.out.println("Parent's number: " + super.number); // 访问父类的成员变量
    }
}

对于成员方法:

子类可以继承父类的非私有成员方法。private 方法不可继承，因为它们对子类不可见。
子类可以提供自己的实现来覆盖从父类继承的同名方法（重写）。
final 修饰的方法不能被子类重写，因此不能继承。
static 方法属于类级别的方法，不属于实例，不能被继承。

2.3 继承中的重写

方法的重写（Override）是子类覆盖父类中具有相同名称和参数的方法。

重写的规则

必须是被子类继承的父类成员方法，才能是重写
方法签名：子类重写父类方法时，方法名、参数列表必须与父类方法完全相同。
访问修饰符：子类重写父类方法时，访问修饰符不能更严格。例如，如果父类方法是 protected，子类重写时可以使用 protected 或者 public，但不能使用 private 或者默认的（package-private）修饰符。
返回类型：重写方法的返回类型必须与被重写方法的返回类型相同，或者是其子类。
@Override 注解可以帮助编译器验证是否成功重写了父类方法。

示例

下面是一个展示方法重写的示例：

// 父类
class Parent {
    // 父类方法
    public void display() {
        System.out.println("Parent's display method");
    }
}

// 子类继承自父类
class Child extends Parent {
    // 重写父类的 display() 方法
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Child's overridden display method");
    }
}

// 主类
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Child child = new Child();

        // 调用子类重写的方法
        child.display(); // 输出: Child's overridden display method
    }
}

2.4 this和super关键字

this 和 super 是两个关键字，用于引用当前对象和父类对象。它们在面向对象编程中有着不同的用途和作用域。

this 关键字

访问当前对象的属性和方法：

可以通过 this 关键字访问当前对象的属性和方法，避免命名冲突或者明确指出正在使用的对象是当前对象。

class MyClass {
    private int number;

    public void setNumber(int number) {
        this.number = number; // 使用this访问当前对象的number属性
    }

    public int getNumber() {
        return this.number; // 使用this访问当前对象的number属性
    }
}

在构造方法中调用其他构造方法：

可以使用 this() 调用本类的其他构造方法（必须位于构造方法的第一行）。

class MyClass {
    private int number;

    // 构造方法1
    public MyClass() {
        this(0); // 调用另一个构造方法
    }

    // 构造方法2
    public MyClass(int number) {
        this.number = number;
    }
}

super 关键字

访问父类的属性和方法：

可以使用 super 关键字访问父类中的属性和方法，特别是在子类中覆盖（重写）父类方法时，可以使用 super 调用父类的方法。

class Parent {
    private int number;

    public Parent(int number) {
        this.number = number;
    }

    public void display() {
        System.out.println("Number: " + number);
    }
}

class Child extends Parent {
    public Child(int number) {
        super(number); // 调用父类的构造方法
    }

    @Override
    public void display() {
        super.display(); // 调用父类的display方法
        System.out.println("Child's display method");
    }
}

调用父类的构造方法：

可以使用 super() 调用父类的构造方法，必须位于子类构造方法的第一行。

class Parent {
    private int number;

    public Parent(int number) {
        this.number = number;
    }
}

class Child extends Parent {
    public Child(int number) {
        super(number); // 调用父类的构造方法
    }
}

避免子类和父类同名字段的歧义：

在子类和父类中有同名字段时，可以使用 super 关键字访问父类中的字段，以避免歧义。

class Parent {
    protected int number = 10;
}

class Child extends Parent {
    private int number = 20;

    public void display() {
        System.out.println("Child's number: " + number); // 输出20
        System.out.println("Parent's number: " + super.number); // 输出10
    }
}

区别和总结

this 关键字用于引用当前对象，可以访问当前对象的属性、方法和构造方法。
super 关键字用于引用父类对象，可以访问父类的属性、方法和构造方法。

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2.1 概念

2.2 继承的特点和能继承什么

2.3 继承中的重写

2.4 this和super关键字

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