JAVA中继承的学习笔记

面向对象编程有三个特征，即封装、继承和多态。

封装隐藏了类的内部实现机制，从而可以在不影响使用者的前提下改变类的内部结构，同时保护了数据。

继承是为了重用父类代码，同时为实现多态性作准备。那么什么是多态呢？

方法的重写、重载与动态连接构成多态性。Java之所以引入多态的概念，原因之一是它在类的继承问题上和C++不同，后者允许多继承，这确实给其带来的非常强大的功能，但是复杂的继承关系也给C++开发者带来了更大的麻烦，为了规避风险，Java只允许单继承，派生类与基类间有IS-A的关系（即“猫”isa“动物”）。这样做虽然保证了继承关系的简单明了，但是势必在功能上有很大的限制，所以，Java引入了多态性的概念以弥补这点的不足，此外，抽象类和接口也是解决单继承规定限制的重要手段。同时，多态也是面向对象编程的精髓所在。

要理解多态性，首先要知道什么是“向上转型”。

我定义了一个子类Cat，它继承了Animal类，那么后者就是前者是父类。我可以通过

Cat c = new Cat();

实例化一个Cat的对象，这个不难理解。但当我这样定义时：

Animal a = new Cat();

这代表什么意思呢？

很简单，它表示我定义了一个Animal类型的引用，指向新建的Cat类型的对象。由于Cat是继承自它的父类Animal，所以Animal类型的引用是可以指向Cat类型的对象的。那么这样做有什么意义呢？因为子类是对父类的一个改进和扩充，所以一般子类在功能上较父类更强大，属性较父类更独特，

定义一个父类类型的引用指向一个子类的对象既可以使用子类强大的功能，又可以抽取父类的共性。

所以，父类类型的引用可以调用父类中定义的所有属性和方法，而对于子类中定义而父类中没有的方法，它是无可奈何的；

同时，父类中的一个方法只有在在父类中定义而在子类中没有重写的情况下，才可以被父类类型的引用调用；
对于父类中定义的方法，如果子类中重写了该方法，那么父类类型的引用将会调用子类中的这个方法，这就是动态连接。

 

class Father{

public void func1(){

func2();

}

//这是父类中的func2()方法，因为下面的子类中重写了该方法

//所以在父类类型的引用中调用时，这个方法将不再有效

//取而代之的是将调用子类中重写的func2()方法

public void func2(){

System.out.println("AAA");

}

}

class Child extends Father{

//func1(inti)是对func1()方法的一个重载

//由于在父类中没有定义这个方法，所以它不能被父类类型的引用调用

//所以在下面的main方法中child.func1(68)是不对的

public void func1(int i){

System.out.println("BBB");

}

//func2()重写了父类Father中的func2()方法

//如果父类类型的引用中调用了func2()方法，那么必然是子类中重写的这个方法

public void func2(){

System.out.println("CCC");

}

}

public class PolymorphismTest {

public static void main(String[] args) {

Father child = new Child();

child.func1();//打印结果将会是什么？

}

} 

 

 

该程序将会打印出什么样的结果呢？

很显然，应该是“CCC”。

 

 

最后小结：

1、通过将子类对象引用赋值给超类对象引用变量来实现动态方法调用。

DerivedC c2=new DerivedC();

BaseClass a1= c2; //BaseClass 基类，DerivedC是继承自BaseClass的子类

a1.play(); //play()在BaseClass，DerivedC中均有定义，即子类覆写了该方法

分析：

* 为什么子类的类型的对象实例可以覆给超类引用？

自动实现向上转型。通过该语句，编译器自动将子类实例向上移动，成为通用类型BaseClass；

* a.play()将执行子类还是父类定义的方法？

子类的。在运行时期，将根据a这个对象引用实际的类型来获取对应的方法。所以才有多态性。一个基类的对象引用，被赋予不同的子类对象引用，执行该方法时，将表现出不同的行为。

在a1=c2的时候，仍然是存在两个句柄，a1和c2，但是a1和c2拥有同一块数据内存块和不同的函数表。

2、不能把父类对象引用赋给子类对象引用变量

BaseClass a2=new BaseClass();

DerivedC c1=a2;//出错

在java里面，向上转型是自动进行的,但是向下转型却不是，需要我们自己定义强制进行。

c1=(DerivedC)a2; 进行强制转化,也就是向下转型.

3、记住一个很简单又很复杂的规则，一个类型引用只能引用引用类型自身含有的方法和变量。

你可能说这个规则不对的，因为父类引用指向子类对象的时候，最后执行的是子类的方法的。

其实这并不矛盾，那是因为采用了后期绑定，动态运行的时候又根据型别去调用了子类的方法。而假若子类的这个方法在父类中并没有定义，则会出错。

例如，DerivedC类在继承BaseClass中定义的函数外，还增加了几个函数（例如 myFun()）

分析：

当你使用父类引用指向子类的时候，其实jvm已经使用了编译器产生的类型信息调整转换了。

这里你可以这样理解，相当于把不是父类中含有的函数从虚拟函数表中设置为不可见的。注意有可能虚拟函数表中有些函数地址由于在子类中已经被改写了，所以对象虚拟函数表中虚拟函数项目地址已经被设置为子类中完成的方法体的地址了。

4、Java与C++多态性的比较

jvm关于多态性支持解决方法是和c++中几乎一样的，

只是c++中编译器很多是把类型信息和虚拟函数信息都放在一个虚拟函数表中，但是利用某种技术来区别。

Java把类型信息和函数信息分开放。Java中在继承以后，子类会重新设置自己的虚拟函数表，这个虚拟函数表中的项目有由两部分组成。从父类继承的虚拟函数和子类自己的虚拟函数。

虚拟函数调用是经过虚拟函数表间接调用的，所以才得以实现多态的。

Java的所有函数，除了被声明为final的，都是用后期绑定。

5.1个行为,不同的对象,他们具体体现出来的方式不一样,

比如:    方法重载 overloading 以及 方法重写(覆盖)override

class Human{

void run(){输出 人在跑}

}

class Man extends Human{

void run(){输出 男人在跑}

}

这个时候,同是跑,不同的对象,不一样(这个是方法覆盖的例子)

class Test{

void out(String str){输出 str}

void out(int i){输出 i}

}

这个例子是方法重载,方法名相同,参数表不同

ok,明白了这些还不够,还用人在跑举例

Human ahuman=new Man();

这样我等于实例化了一个Man的对象,并声明了一个Human的引用,让它去指向Man这个对象

意思是说,把 Man这个对象当 Human看了.

比如去动物园,你看见了一个动物,不知道它是什么, "这是什么动物? " "这是大熊猫! "

这2句话,就是最好的证明,因为不知道它是大熊猫,但知道它的父类是动物,所以,

这个大熊猫对象,你把它当成其父类 动物看,这样子合情合理.

这种方式下要注意 new Man();的确实例化了Man对象,所以 ahuman.run()这个方法输出的   是 "男人在跑 "

如果在子类 Man下你 写了一些它独有的方法 比如 eat(),而Human没有这个方法,

在调用eat方法时,一定要注意 强制类型转换 ((Man)ahuman).eat(),这样才可以...

对接口来说,情况是类似的...

 

最后在网上看到了子类对象“为什么可以”作为父类对象来使用？ 说的比较好的解释：

因为可以这样，所以可以这样。也就是说因为内存结构支持这样，所以才有了这种语法。
对象实际上就是方法区中的代码+堆中的变量空间，按照类装载规则，当装载子类时一并加载父类，这就意味着只要子类多的代码在内存，则父类的代码也会在内存。创建对象时，按照规则，将会在堆空间中开辟一个空间，这个空间就代表对象。包含的元素有哪些呢？一是类所包含的成员变量（非静态），二是类的超类所包含的成员变量，三是一个指向方法区中类代码的指针。
基于这种结构，不难理解通过父类引用子类的实质。不管通过什么引用，指向的还是那个内存区域，因为对象中包含父类的所有成员变量，所以可以按父类来“套”，通过父类指针访问的变量空间也是父类的变量（如果覆盖）。那么通过父类指针访问的方法呢，显然要通过对象中指向方法区的指针找方法，指向的是哪里？是子类。子类不包含方法怎么办，在找父类。
也就是说，如果发生覆盖，通过父类引用的空间是父类的，而方法是子类的。

 

以上资料摘自：

1.http://news.newhua.com/news/2011/0127/114552.shtml

2.http://zhidao.baidu.com/link?url=-Vh8gO5rjWlCb_LQ1XXGK851swL0zt1Dce-SnR-WVxrsNnVqWIWTAu7nr1Lrn-R8oXuXTz9r3U03xatCNnp11_&autorefresh=1380463407996