14-继承

继承 
继承是面向对象编程中非常强大的一种机制，它可以复用代码。当让子类从父类继承时，子类就获得了父类的所有功能。
Java使用extends关键字来实现继承：
class Person {
    private String name;
    private int age;

    public String getName() {...}
    public void setName(String name) {...}
    public int getAge() {...}
    public void setAge(int age) {...}
}

class Student extends Person {
    // 不要重复name和age字段/方法,
    // 只需要定义新增score字段/方法:
    private int score;

    public int getScore() { … }
    public void setScore(int score) { … }
}

在OOP的术语中，我们把Person称为超类（super class），父类（parent class），基类（base class），把Student称为子类（subclass），扩展类（extended class）。

继承树
在定义Person的时候，并没有写extends。在Java中，没有明确写extends的类，编译器会自动加上extends Object。所以，任何类，除了Object，都会继承自某个类。Java只允许一个class继承自一个类，因此，一个类有且仅有一个父类。只有Object特殊，它没有父类。

如果再定义一个继承自Person的Teacher，它们的继承树关系如下：
       ┌───────────┐
       │  Object   │
       └───────────┘
             ▲
             │
       ┌───────────┐
       │  Person   │
       └───────────┘
          ▲     ▲
          │     │
          │     │
┌───────────┐ ┌───────────┐
│  Student  │ │  Teacher  │
└───────────┘ └───────────┘


protected（保护）
继承有个特点，就是子类无法访问父类的private字段或者private方法，为了让子类可以访问父类的字段，我们需要把private改为protected。用protected修饰的字段可以被子类访问：
class Person {
    protected String name;
    protected int age;
}

class Student extends Person {
    public String hello() {
        return "Hello, " + name; // OK!
    }
}

protected关键字可以把字段和方法的访问权限控制在继承树内部，一个protected字段和方法可以被其子类，以及子类的子类所访问。

super
super关键字表示父类（超类）。子类引用父类的字段时，可以用super.fieldName。
class Student extends Person {
    public String hello() {
        return "Hello, " + super.name;
    }
}

这里使用super.name，或者this.name，或者name，效果都是一样的。编译器会自动定位到父类的name字段。
在Java中，任何class的构造方法，第一行语句必须是调用父类的构造方法。如果没有明确地调用父类的构造方法，编译器会帮我们自动加一句super();，但是如果父类没有默认的构造方法，子类就必须显式调用super()并给出参数以便让编译器定位到父类的一个合适的构造方法。
class Student extends Person {
    protected int score;

    public Student(String name, int age, int score) {
        super(name, age); // 调用父类的构造方法Person(String, int)
        this.score = score;
    }
}

注意：子类不会继承父类的构造方法，但是可以通过super()调用。

向上转型
如果一个引用变量的类型是子类，那么它可以指向一个所继承的父类类型的实例：
Person p = new Student();

这是因为Student继承自Person，它拥有Person的全部功能。Person类型的变量，如果指向Student类型的实例，这种把一个子类类型安全地变为父类类型的赋值，称为向上转型（upcasting）。
Student s = new Student();
Person p = s; // upcasting, ok
Object o1 = p; // upcasting, ok
Object o2 = s; // upcasting, ok

注意：继承树是Student > Person > Object，所以，可以把Student类型转型为Person，或者更高层次的Object。

向下转型
和向上转型相反，如果把一个父类类型强制转型为子类类型，就是向下转型（downcasting）。但向下转型很可能会失败。失败的时候，Java虚拟机会报ClassCastException。因为子类功能比父类多，多的功能无法凭空变出来。
Person p2 = new Person();
Student s2 = (Student) p2; // runtime error! ClassCastException!
//p2的实际类型是Person，不能把父类变为子类

为了避免向下转型出错，Java提供了instanceof操作符，可以先判断一个变量所指向的实例是否是指定类型，或者这个类型的子类：
Person p = new Student();
if (p instanceof Student) {
    // 只有判断成功才会向下转型:
    Student s = (Student) p; // 一定会成功
}


区分继承和组合
在使用继承时，要注意逻辑一致性。
class Book {
    protected String name;
    public String getName() {...}
    public void setName(String name) {...}
}

Book类中也具有name 字段，那么再构建Student 类的时候，为什么不让Student 继承自 Book？
因为Student是Person的一种，它们是is关系（包含，父类变，子类跟着变），而Student并不是Book。实际上Student和Book的关系是has关系（仅具备相同字段，而且不共享）。

参考资料：
https://www.cnblogs.com/feichengwulai/archive/2014/03/29/3632537.html
https://blog.csdn.net/qq_36767910/article/details/80552133