javase学习第八天（继承和多态）

继承和多态

继承

定义

多个类中存在存在相同的属性和行为，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，只需继承这个类即可。

通过extends关键字可以实现类与类的继承：

格式： class 子类名 extends 父类名{}

被继承的类称为父类或基类、超类。

好处

提高代码的复用性：多个类相同的成员可以放到同一个类中；

提高代码的可维护性：如果功能的代码需要修改，修改一处即可，继承的类中自动被修改。

特点

1、只能单继承，不支持多继承：即一个类只能有一个父类，不能有多个父类；

2、可以多层继承： class A{};--> cass B extends A();-->class C extends B{}.

注意事项

1、子类只能继承父类中所有非私有成员（成员方法和成员变量）；

2、子类不能继承父类的构造方法，但可通过super关键字去访问父类的构造方法；

3、不要为了部分功能而去继承。

案例：

class Father{
    private int num1=10;
    public int num2=20;
    public void show(){
        System.out.println(num2);
        System.out.println(num1);
    }
    private void method(){
        System.out.println(num2);
        System.out.println(num1);
        
    }
}
class Son extends Father{
    public void function(){
        // System.out.println(num1);//不能继承私有的num1
        System.out.println(num2);
    }
}
class Extends1Demo{
    public static void main(String[]args){
        Son s=new Son();
        s.show();
        // s.method();//不能继承私有方法
        s.function();
    }
}

 

继承中成员变量关系

在子类方法中访问一个变量 ：

1、首先在子类局部范围找，即方法内部；

2、然后在子类的成员范围找，也就是子类的成员变量 ；

3、最后在父类的成员变量范围找（不能访问父类的局部范围） ；

4、如果还没有就报错。

class Father {
    public int num = 10;
}

class Son extends Father {
    public int num = 20;
    public void show() {
        int num = 30;
        System.out.println(num);        //30（就近原则）
        System.out.println(this.num);    //20（this修饰访问成员变量）
        System.out.println(super.num);    //10
    }
}

 

super关键字

和this使用相识， this 代表本类当前对象的引用 ，super 代表父类存储空间的标识（也可理解为父类对象的引用）

使用方式：

访问成员变量：

this.成员变量 ；super.成员变量（访问父类的成员变量，但不能访问父类的private变量）

访问静态成员时，也可用：父类名.静态成员

访问成员方法，（注意没有"."）： this（...）访问本类的构造方法，根据括号内参数来区分访问哪个；

super(...)访问父类的构造方法，根据括号内参数来区分访问哪个。

访问成员方法： this.成员方法（），super.成员方法（）

继承中构造方法的关系

1、子类中的所有的构造方法默认都会访问父类中空参数的构造方法，除非显示使用super/this调用了父类或者本类的其他构造方法；

2、在类中对本类或者父类构造方法的调用，只能是在构造方法中，不能在实例方法中调用构造方法（更不能在类方法中），原因：

-->1、实例方法被调用时，说明实例对象已经被创建完了，此时不能再使用this、super去初始化本地实例或是父类实例

-->2、类方法是在本类加载的时候就已经加载了，这时候实例对象还没有被创建出来。

子类初始化之前，一定要先完成父类数据的初始化（一个对象的创建意味着它的所有的父类都会被创建出来）；

子类构造方法的第一条语句：

如果是this(...)表明调用的是本类的另一个构造方法，在另一个构造方法中还可以继续使用this(...)调用本类其他的构造方法，如果有多个构造方法的话，可以继续调用下去，但是不能递归调用，最终总会有一个构造方法，第一条语句不是this()了。

构造方法不能递归调用：如下错误

class A {
    public A(int i){
        this(1 ,2);
    }
    public A(int a ,int b){
        this(2);
    }
}

 

子类中所有的构造方法默认都会访问父类中空参数的构造方法（注意：子类每一个构造方法的第一条语句默认都是：super();除非显示this、super);

如果父类没有空参构造，子类的构造方法中必须显示调用父类带参构造super(...）；

且super（...)或者this(...)必须出现在构造方法第一条语句上，否则，会出现父类数据的多次初始化。

父类，子类代码块的执行顺序

构造代码块顺序：

父类的静态代码块-->子类的静态代码块-->父类的构造代码块-->父类构造方法-->子类构造代码块-->子类的构造方法

class Father{
    int age;
    static{
        System.out.println("static code block");
    }
    {
        System.out.println("code block 1");
    }
    public Father(){
        System.out.println("no arguments" );
    }
    public Father(int age){
        System.out.println("hava arguments");
    }
    {
        System.out.println("code block 2");
    }
}
class Son extends Father{
    int age;
    static{
        System.out.println("son static code block");
    }
    {
        System.out.println("son code block 1");
    }
    public Son(){
        System.out.println("son -no arguments" );
    }
    public Son(int age){
        System.out.println("son hava arguments");
    }
    {
        System.out.println("son code block 2");
    }
}
class FatherDemo{
    public static void main(String[]args){
        
    Son s=new Son();
    }
}

结果：

类加载过程和对象初始化过程

类加载的时候执行的是类的初始化（静态代码块、有继承关系的类，从上到下） 对象初始化过程：

1、先执行的是父类成员变量的初始化（如果父类成员是另一个对象的引用的话，则先对引用的类加载，然后成员变量初始化，然后成员变量初始化，然后构造代码块、然后构造方法；完成后，将引用赋给成员变量），再父类构造代码块，再父类构造方法。

2、然后子类成员变量的初始化（如果是另一个对象的引用的话，过程如上），子类构造代码块，子类构造方法。

一个类中不可包含自身实例对象的引用。 当此类对象初始化的时候，先加载类，然后对成员变量赋初始值，然后是显式赋值，在显式赋值的时候发现是本类的构造方法的调用，再去调构造方法； 而本类的构造方法还是对成员变量赋值，在赋值的时候还去调用构造方法，造成了构造方法的迭代

继承中成员方法的使用

子父类中存在同名和不同名的成员方法 通过子类对象去访问一个实例方法：

1、首先在子类中找（是否子类进行了重写，或者是子类特有的方法）

2、然后在父类中找（子类没有重写，而是从父类继承而来的）。

方法的重写

定义：子类中出现和父类一模一样的方法声明，称为方法覆盖（override)/重写（overwrite).

应用条件： 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，这样既沿袭父类的功能，又有子类特有的内容；

方法的重写时多态实现的条件。

重写注意事项：

1、父类中私有方法不能被重写，编译报错

2、子类重写父类方法时，访问权限不能更低（后面讲），否则编译报错

3、子类重写父类方法，返回值类型可以相同，或者是父类返回值类型的子类型

4、父类的实例方法（非静态方法），子类不能重新定义为静态方法

5、父类静态方法（类方法），子类也必须通过静态方法进行“重写”（虽然编译和使用都不报错，但其实这个算不上方法重写）

6、子类中重写父类方法，按照重写的原则（访问权限不能变小，返回值同类或者子类，方法名相同，形参列表相同）；否则子类中定义的同名方法就是方法的重载（继承而来的方法和子类定义的方法构成重载），重载就必须让参数列表不同。如果子类方法只与继承自父类的方法返回值不同，不能构成重载

7、子类如果想重写父类的方法，最好是让方法的签名一模一样

（重写方法的一个重要用途就是：父类的引用能够指向子类的方法，但是静态方法的“重写”，在多态中依然调用的是父类的方法，所以，从这个角度上来讲，子类对父类的静态方法的重写不能算是真正方法的重写）。

注意

父类的私有变量子类不可继承，但在子类的构造方法中，使用super调用父类的构造方法，那么，对成员变量的赋值，到底是赋给了父类的成员变量？还是子类的成员变量？

可以理解为：整个父类的对象都在子类对象中，值确实是赋给了父类的成员变量，但是子类通过方法可以使用，和自己的变量没有区别。这就是继承的好处。

final关键字

final关键字是最终的意思，可以修饰类、成员变量、成员方法

特点：

修饰类：类不能被继承（不能放在extends）之后 修饰变量，变量变成常量，只能被赋值一次，不论子类还是本类，都不能被修改；

修饰方法：方法不能被重写（子类有使用权，没有修改权）；

修饰局部变量： 在方法内部，该变量不可以被改变；

在方法声明上，分基本类型和引用类型两种：

基本类型：这个参数的值不能被改变；

引用类型：这个参数指向的地址值不能被改变。

public void testFinalVar(final int i){
    //i = 1; // error，不能再对final变量赋值
}
public void testFinalVar(final String str){
    //str = null; //error不能再对final变量赋值
}

 

赋值情况：

类中非static的final变量（实例final变量）可以在声明的时候赋值，如果声明的时候没有赋值的话，就必须在以下两个地方赋值，一个是构造代码块中，一个是构造方法中。如果这两个地方也没有赋值的话，编译报错。

如果是static修饰的final变量（类变量）的话，则只能在两个地方赋值：声明的时候，或者是在静态代码块中。

经过验证： 若类中的final成员变量在声明时没有赋值，并且存在多个构造方法的话，则在每个构造方法中都应该显示的为这个final变量赋值（可以不同），或者可以抽取到构造代码块中进行赋值； 多个构造方法中，不能互相调用。

多态（polymorphism)

定义

多态：某一个事物，在不同时刻表现出来的不同状态。

事物的引用分为两种类型：编译时类型，声明时指定的类型；运行时类型，实际赋给这个变量的对象的类型。

如： Student s = new Student();

等号左边就是编译时的类型，s在编译时指定的类型是Student，等号右边是运行时实际赋值给这个变量的值。 如果等号左右两边的类型不一致，就有可能出现了多态。

父类引用不能调用子类特有的方法，因为使用了父类的引用，就代表站在父类的角度来看待当前的子类对象，只能看到从父类继承而来的特性，或者是子类重写的父类的方法。成员变量没有多态性，只能看到父类的成员变量。

多态的前提条件

1、有继承关系（没有继承关系的话，不同类型的变量是不能赋值的）

2、有方法重写（没有方法的重写的话，始终调用的是父类的方法）

3、有父类引用指向子类对象（不使用父类的引用的话，始终调用的是子类的方法）

成员访问特点：

成员变量

1、编译看左边，运行看左边（父类的引用始终访问的是父类的变量，不论是不是static）；

2、即使子类有同名的变量，访问的也是父类的变量。

成员方法

1、编译看左边，运行看右边（父类的引用运行时访问的是子类重写的方法）

静态方法

1、编译看左边，运行看左边（父类的引用始终访问的是父类的静态方法）

2、所以前面说静态方法不能算方法的重写

总结：

成员变量和静态方法没有多态性

只有被子类重写的成员方法才有多态性