Java（15）面向对象之继承

作者：季沐测试笔记
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1. 继承

1.1 继承的实现

继承的概念
- 继承是面向对象三大特征之一，可以使得子类具有父类的属性和方法，还可以在子类中重新定义，以及追加属性和方法
实现继承的格式
- 继承通过extends实现
- 格式：class 子类 extends 父类
  - 举例：class Dog extends Animal
继承带来的好处
- 继承可以让类与类之间产生关系，子父类关系，产生子父类后，子类则可以使用父类中非私有的成员。

示例代码

public class Fu {
    public void show() {
        System.out.println("show方法被调用");
    }
}
public class Zi extends Fu {
    public void method() {
        System.out.println("method方法被调用");
    }
}
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象，调用方法
        Fu f = new Fu();
        f.show();

        Zi z = new Zi();
        z.method();
        z.show();
    }
}

1.2 继承的好处和弊端

继承好处
- 提高了代码的复用性(多个类相同的成员可以放到同一个类中)
- 提高了代码的维护性(如果方法的代码需要修改，修改一处即可)
继承弊端
- 继承让类与类之间产生了关系，类的耦合性增强了，当父类发生变化时子类实现也不得不跟着变化，削弱了子类的独立性
继承的应用场景：
- 使用继承，需要考虑类与类之间是否存在is..a的关系，不能盲目使用继承
  - is..a的关系：谁是谁的一种，例如：老师和学生是人的一种，那人就是父类，学生和老师就是子类

2. 继承中的成员访问特点

2.1 继承中变量的访问特点

在子类方法中访问一个变量，采用的是就近原则。

子类局部范围找
子类成员范围找
父类成员范围找
如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

示例代码

class Fu {
    int num = 10;
}
class Zi {
    int num = 20;
    public void show(){
        int num = 30;
        System.out.println(num);
    }
}
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        z.show();	// 输出show方法中的局部变量30
    }
}

2.2 super

this&super关键字：
- this：代表本类对象的引用
- super：代表父类存储空间的标识(可以理解为父类对象引用)
this和super的使用分别
- 成员变量：
  - this.成员变量 - 访问本类成员变量
  - super.成员变量 - 访问父类成员变量
- 成员方法：
  - this.成员方法 - 访问本类成员方法
  - super.成员方法 - 访问父类成员方法
- 构造方法：
  - this(…) - 访问本类构造方法
  - super(…) - 访问父类构造方法

2.3 继承中构造方法的访问特点

注意：子类中所有的构造方法默认都会访问父类中无参的构造方法

子类会继承父类中的数据，可能还会使用父类的数据。所以，子类初始化之前，一定要先完成父类数据的初始化，原因在于，每一个子类构造方法的第一条语句默认都是：super()

问题：如果父类中没有无参构造方法，只有带参构造方法，该怎么办呢？

1. 通过使用super关键字去显示的调用父类的带参构造方法
2. 在父类中自己提供一个无参构造方法

推荐方案：

自己给出无参构造方法

2.4 继承中成员方法的访问特点

通过子类对象访问一个方法

子类成员范围找
父类成员范围找
如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

2.5 super内存图

对象在堆内存中，会单独存在一块super区域，用来存放父类的数据

2.6 方法重写

1、方法重写概念
- 子类出现了和父类中一模一样的方法声明（方法名一样，参数列表也必须一样）
2、方法重写的应用场景
- 当子类需要父类的功能，而功能主体子类有自己特有内容时，可以重写父类中的方法，这样，即沿袭了父类的功能，又定义了子类特有的内容
3、Override注解
- 用来检测当前的方法，是否是重写的方法，起到【校验】的作用

2.7 方法重写的注意事项

方法重写的注意事项

私有方法不能被重写(父类私有成员子类是不能继承的)
子类方法访问权限不能更低(public > 默认 > 私有)

示例代码

public class Fu {
    private void show() {
        System.out.println("Fu中show()方法被调用");
    }

    void method() {
        System.out.println("Fu中method()方法被调用");
    }
}

public class Zi extends Fu {

    /* 编译【出错】，子类不能重写父类私有的方法*/
    @Override
    private void show() {
        System.out.println("Zi中show()方法被调用");
    }
   
    /* 编译【出错】，子类重写父类方法的时候，访问权限需要大于等于父类 */
    @Override
    private void method() {
        System.out.println("Zi中method()方法被调用");
    }

    /* 编译【通过】，子类重写父类方法的时候，访问权限需要大于等于父类 */
    @Override
    public void method() {
        System.out.println("Zi中method()方法被调用");
    }
}

2.8. Java中继承的注意事项

Java中继承的注意事项
1. Java中类只支持单继承，不支持多继承
  - 错误范例：class A extends B, C
2. Java中类支持多层继承

多层继承示例代码：

public class Granddad {

    public void drink() {
        System.out.println("爷爷爱喝酒");
    }

}

public class Father extends Granddad {

    public void smoke() {
        System.out.println("爸爸爱抽烟");
    }

}

public class Mother {

    public void dance() {
        System.out.println("妈妈爱跳舞");
    }

}
public class Son extends Father {
	// 此时，Son类中就同时拥有drink方法以及smoke方法
}

3. 继承练习

3.1 老师和学生

需求：定义老师类和学生类，然后写代码测试；最后找到老师类和学生类当中的共性内容，抽取出一个父类，用继承的方式改写代码，并进行测试
步骤：

①定义老师类(姓名，年龄，教书())

②定义学生类(姓名，年龄，学习())

③定义测试类，写代码测试

④共性抽取父类，定义人类(姓名，年龄)

⑤定义老师类，继承人类，并给出自己特有方法：教书()

⑥定义学生类，继承人类，并给出自己特有方法：学习()

⑦定义测试类，写代码测试

示例代码：

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

class Teacher extends Person {

    public Teacher() {}

    public Teacher(String name,int age) {
        super(name,age);
    }

    public void teach() {
        System.out.println("用爱成就每一位学员");
    }

}

class Student extends Person{
    public Student() {}
    
    public Student(String name, int age) {
        super(name,age);
    }
    
    public void study(){
        System.out.println("学生学习");
    }
    
}

class PersonDemo {
    public static void main(String[] args){
        //创建老师类对象并进行测试
        Teacher t1 = new Teacher();
        t1.setName("林青霞");
        t1.setAge(30);
        System.out.println(t1.getName() + "," + t1.getAge());
        t1.teach();


        Teacher t2 = new Teacher("风清扬", 33);
        System.out.println(t2.getName() + "," + t2.getAge());
        t2.teach();
        
        // 创建学生类对象测试
        Student s = new Student("张三"，23)；
        System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        s.study();
    }
}

3.2 猫和狗

需求：请采用继承的思想实现猫和狗的案例，并在测试类中进行测试
分析：

①猫：

成员变量：姓名，年龄

构造方法：无参，带参

成员方法：get/set方法，抓老鼠()

②狗：

成员变量：姓名，年龄

构造方法：无参，带参

成员方法：get/set方法，看门()

③共性：

成员变量：姓名，年龄；构造方法：无参，带参；成员方法：get/set方法
步骤：

1、定义动物类(Animal)

【成员变量：姓名，年龄】【构造方法：无参，带参】【成员方法：get/set方法】

2、定义猫类(Cat)，继承动物类

【构造方法：无参，带参】【成员方法：抓老鼠() 】

3、定义狗类(Dog)，继承动物类

【构造方法：无参，带参】【成员方法：看门() 】

4、定义测试类(AnimalDemo)，写代码测试