黑马程序员4. 继承&覆盖&final&抽象&模板方法模式&接口

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今天学习了毕老师java基础第7天的内容，在这里总结一下。

一.继承(extends)

代码如下：

/*将学生和工人的共性描述提取出来，单独进行描述，只要让学生和工人与单独描述的这个类有关系，就可以了。继承：1，提高了代码的复用性。2，让类与类之间产生了关系。有了这个关系，才有了多态的特性。注意：千万不要为了获取其他类的功能，简化代码而继承。必须是类与类之间有所属关系才可以继承。所属关系 is a。Java语言中：java只支持单继承，不支持多继承。因为多继承容易带来安全隐患:当多个父类中定义了相同功能，当功能内容不同时，子类对象不确定要运行哪一个。但是java保留这种机制。并用另一种体现形式来完成表示。多实现。java支持多层继承。也就是一个继承体系如何使用一个继承体系中的功能呢？想要使用体系，先查阅体系父类的描述，因为父类中定义的是该体系中共性功能。通过了解共性功能，就可以知道该体系的基本功能。那么这个体系已经可以基本使用了。那么在具体调用时，要创建最子类的对象，为什么呢？一是因为有可能父类不能创建对象，二是创建子类对象可以使用更多的功能，包括基本的也包括特有的。简单一句话：查阅父类功能，创建子类对象使用功能。class A{void show(){System.out.println("a");}}class B{void show(){System.out.println("b");}}class C extends A,B{}C c = new C();c.show();聚集：has a聚合:组合：*/class Person//父类，超类，基类{String name;int age;}class Student extends Person//子类{void study(){System.out.println("good study");}}class Worker extends Person{void work(){System.out.println("good work");}}class ExtendsDemo {public static void main(String[] args) {Student s = new Student();s.name = "zhagnsan";}}

/*子父类出现后，类成员的特点：类中成员：1，变量。2，函数。3，构造函数。1,变量如果子类中出现非私有的同名成员变量时，子类要访问本类中的变量，用this子类要访问父类中的同名变量，用super。super的使用和this的使用几乎一致。this代表的是本类对象的引用。super代表的是父类对象的引用。*/class Fu {int num = 4;}class Zi extends Fu{int num = 5;void show(){System.out.println(num);}}class  ExtendsDemo2{public static void main(String[] args) {Zi z = new Zi();z.show();}}

内存图如下：

class Fu {int num = 4;}class Zi extends Fu{void show(){System.out.println(num);}}class  ExtendsDemo2{public static void main(String[] args) {Zi z = new Zi();z.show();}}

如果zi类中没有num,打印的结果依然为4.这是因为System.out.println(num)相当于System.out.println(this.num)或者System.out.println(super.num),这时this和super指向的是同一个对象new Zi()。这相当于父类引用指向子类对象，这是面向对象的第三个特征：多态。（例. Animal an = new Cat();)

覆盖（重写）

/*2,子父类中的函数。当子类出现和父类一模一样的函数时，当子类对象调用该函数，会运行子类函数的内容。如同父类的函数被覆盖一样。这种情况是函数的另一个特性：重写(覆盖)当子类继承父类，沿袭了父类的功能，到子类中，但是子类虽具备该功能，但是功能的内容却和父类不一致，这时，没有必要定义新功能，而是使用覆盖特殊，保留父类的功能定义，并重写功能内容。覆盖：1，子类覆盖父类，必须保证子类权限大于等于父类权限，才可以覆盖，否则编译失败。2，静态只能覆盖静态。记住大家：重载：只看同名函数的参数列表。重写：子父类方法要一模一样。*/class Fu{void show(){System.out.println("fu show");}}class Zi extends Fu{void show(){System.out.println("zi show");}}class ExtendsDemo3 {public static void main(String[] args) {Zi z = new Zi();z.show();}}

打印结果为zi show。这里发生了覆盖或者说重写。父类的方法还在内存中，只是没有得到运行。

例子如下：

class Fu{void show(){System.out.println("fu show");}void speak(){System.out.println("vb");}}class Zi extends Fu{void speak(){System.out.println("java");}void show(){System.out.println("zi show");}}class ExtendsDemo3 {public static void main(String[] args) {Zi z = new Zi();z.speak();}}

zi类说java,Fu类说vb.当子类继承了。这时子类有两个speak()，这没有意义。当子类继承父类，沿袭了父类的功能，在子类中，但是子类虽具备该功能，但是功能的内容却和父类不一致，这时，没有必要定义新功能，而是使用覆盖特殊，保留父类的功能定义，并重写功能内容。这样做有利于功能扩展。

例子2：

class Tel{void show(){System.out.println("number");}}class NewTel extends Tel{void show(){//System.out.println("number");super.show();System.out.println("name");System.out.println("pic");}}

覆盖：
1，子类覆盖父类，必须保证子类权限大于等于父类权限，才可以覆盖，否则编译失败。（private,默认,public）

2，静态只能覆盖静态。

class Fu{void show(){System.out.println("fu show");}private void speak(){System.out.println("vb");}}class Zi extends Fu{void speak(){System.out.println("java");}void show(){System.out.println("zi show");}}

这样也不能覆盖，因为子类不知道父类有speak()方法。但是编译是可以通过的。

下面的代码也不能覆盖，因为show的返回值类型不同：

重载：只看同名函数的参数列表。重写：子父类方法要一模一样。*/class Fu{int void show(){System.out.println("fu show");return 3;}private void speak(){System.out.println("vb");}}class Zi extends Fu{void speak(){System.out.println("java");}void show(){System.out.println("zi show");}}

报错如下：

3.构造函数

class Fu {Fu(){System.out.println("fu run");}}class Zi extends Fu{Zi(){System.out.println("zi run");}}class  ExtendsDemo4{public static void main(String[] args) {Zi z = new Zi();}}

打印结果：

虚拟机不光走了父类，还先走的父类。

在对子类对象进行初始化时，父类的构造函数也会运行，那是因为子类的构造函数默认第一行有一条隐式的语句 super();super():会访问父类中空参数的构造函数。而且子类中所有的构造函数默认第一行都是super();

class Fu{Fu(){System.out.println("fu run");}}class Zi extends Fu{Zi(){System.out.println("zi run");}Zi(int x){System.out.println("zi..."+x);}}class  ExtendsDemo4{public static void main(String[] args) {Zi z = new Zi();Zi z1 = new Zi(4);}}

打印结果为：

父类中有其它构造函数，结果也一样，因为子类中是super();调用的是父类中的默认构造函数：

class Fu{Fu(){System.out.println("fu run");}Fu(int  x){System.out.println("fu ...."+x);}}class Zi extends Fu{Zi(){//super();System.out.println("zi run");}Zi(int x){//super();System.out.println("zi..."+x);}}class  ExtendsDemo4{public static void main(String[] args) {Zi z = new Zi();Zi z1 = new Zi(4);}}

为什么子类一定要访问父类中的构造函数？
因为父类中的数据子类可以直接获取。所以子类对象在建立时，需要先查看父类是如何对这些数据进行初始化的。所以子类在对象初始化时，要先访问一下父类中的构造函数。如果要访问父类中指定的构造函数，可以通过手动定义super语句的方式来指定。

例子如下：

class Fu{Fu(int  x){System.out.println("fu ...."+x);}}class Zi extends Fu{Zi(){super(4);System.out.println("zi run");}Zi(int x){super(2);System.out.println("zi..."+x);}}

例子2：

class Person{private  String name;Person(String name){this.name = name;}void show(){}}class Student extends Person{Student(String name){super(name);//调用父类的Person(String name) 构造函数，将name传给Person(String name)中的name,然后通过this.name = name将值赋给父类中的 private String name,完成赋值动作。 }void method(){super.show();//调用一般函数用super.方法（），调用构造函数用super(参数)}}

注意：super语句一定定义在子类构造函数的第一行。

得先初始化父类，再初始化子类，要不然父类就把子类覆盖了。

构造函数里面要么有this语句，要么有super语句。因为初始化动作要先做，所以this和super都必须在构造函数的第一行，所以两者只能选一个。子类中至少有一个会访问父类。

结论：
子类的所有的构造函数，默认都会访问父类中空参数的构造函数。
因为子类每一个构造函数内的第一行都有一句隐式super();
当父类中没有空参数的构造函数时，子类必须手动通过super语句形式来指定要访问父类中的构造函数。
当然：子类的构造函数第一行也可以手动指定this语句来访问本类中的构造函数。
子类中至少会有一个构造函数会访问父类中的构造函数。


4. final 关键字

final可以修饰类，方法，变量。

final修饰的类不可以被继承。

final修饰的方法不可以被覆盖。

final修饰的变量是一个常量，只能被赋值一次。

内部类只能访问被final修饰的局部变量。

继承的缺点是打破了封装性。

(1).final可以修饰类，方法，变量。

(2). 被final修饰的类不可以被继承。为了避免被继承，被子类复写功能。

例子：

final class Demo{void show(){}}class SubDemo extends Demo{}

运行结果：

(3).被final修饰的方法不可以被复写。

class Demo{final void show1(){}void show2(){}}class SubDemo extends Demo{void show1(){}}

运行结果：

(4).被final修饰的变量是一个常量只能赋值一次，既可以修饰成员变量，也可以修饰局部变量。

代码如下：

class Demo{final int x = 3;final void show1(){}void show2(){final int y = 4;y = 9;}}class SubDemo extends Demo{//void show1(){}}

运行结果：

当在描述事物时，一些数据的出现值是固定的，那么这时为了增强阅读性，都给这些值起个名字。方便于阅读。而这个值不需要改变，所以加上final修饰。作为常量：常量的书写规范所有字母都大写，如果由多个单词组成。单词间通过_连接。

代码如下：

class Demo{final int x = 3;public static final double MY_PI = 3.14;//。访问权限足够大。static静态用来共享，可以直接用类名来访问。final void show1(){}void show2(){final int y = 4;System.out.println(MY_PI);}}class SubDemo extends Demo{//void show1(){}}

5，内部类定义在类中的局部位置上时，只能访问该局部被final修饰的局部变量。

目前为止，类有两个修饰符，public 和static，没有private.

二. 抽象类

当多个类中出现相同功能，但是功能主体不同，这时可以进行向上抽取。这时，只抽取功能定义，而不抽取功能主体。

例：

abstract class Studnet//抽象方法必须存放在抽象类中（我里面有抽象方法，调用没意义）{abstract void Study();//抽象的方法（看不懂的）}class BaseStudnet extends Student{void study(){System.out.println("base study");}}class AdvStudent extends Student{void study(){System.out.println("adv study");}}

抽象类的特点：
1，抽象方法一定在抽象类中。
2，抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰。
3，抽象类不可以用new创建对象。因为调用抽象方法没意义。
4，抽象类中的抽象方法要被使用，必须由子类复写其所有的抽象方法后，建立子类对象调用。如果子类只覆盖了部分抽象方法，那么该子类还是一个抽象类。

抽象类有一个好处就是要求子类必须复写其方法。

抽象类中既可以有抽象方法，也可以有非抽象方法。

抽象类和一般类没有太大的不同。该如何描述事物，就如何描述事物，只不过，该事物出现了一些看不懂的东西。这些不确定的部分，也是该事物的功能，需要明确出现。但是无法定义主体。通过抽象方法来表示。抽象类比一般类多个了抽象函数。就是在类中可以定义抽象方法。抽象类不可以实例化。
特殊：抽象类中可以不定义抽象方法，这样做仅仅是不让该类建立对象。抽象只能用来描述类和方法，不能用来描述变量。

抽象类练习：

/*假如我们在开发一个系统时需要对员工进行建模，员工包含 3 个属性：姓名、工号以及工资。经理也是员工，除了含有员工的属性外，另为还有一个奖金属性。请使用继承的思想设计出员工类和经理类。要求类中提供必要的方法进行属性访问。员工类：name id pay经理类：继承了员工，并有自己特有的bonus。*/abstract class Employee//这个不是普通员工，是抽取出来的抽象类{private String name;private String id;private double pay;Employee(String name,String id,double pay){this.name = name;this.id = id;this.pay = pay;}public abstract void work();}class Manager extends Employee{private int bonus;Manager(String name,String id,double pay,int bonus){super(name,id,pay);this.bonus = bonus;}public void work(){System.out.println("manager work");}}class Pro extends Employee{Pro(String name,String id,double pay){super(name,id,pay);}public void work(){System.out.println("professional work");}}

三.模板方法模式

/*需求：获取一段程序运行的时间。原理：获取程序开始和结束的时间并相减即可。获取时间：System.currentTimeMillis();当代码完成优化后，就可以解决这类问题。这种方式就叫做模版方法设计模式。什么是模版方法呢？在定义功能时，功能的一部分是确定的，但是有一部分是不确定，而确定的部分在使用不确定的部分，那么这时就将不确定的部分暴露出去。由该类的子类去完成。*/abstract class GetTime{public final void getTime()//定义成final，防止子类复写。{long start = System.currentTimeMillis();runcode();long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("毫秒："+(end-start));}public abstract void runcode();}class SubTime extends GetTime{public void runcode(){for(int x=0; x<4000; x++){System.out.print(x);}}}class  TemplateDemo{public static void main(String[] args) {SubTime st = new SubTime();gt.getTime();}}

但是模板中暴露出去的方法不一定是抽象的，有时候模板有默认的实现方法。

四.接口

接口：初期理解，可以认为是一个特殊的抽象类。当抽象类中的方法都是抽象的，那么该类可以通过接口的形式来表示。
class用于定义类
interface 用于定义接口。

接口定义时，格式特点：
1，接口中常见定义：常量，抽象方法。
2，接口中的成员都有固定修饰符。（没写系统会自动补上）
常量：public static final
方法：public abstract 

记住：接口中的成员都是public的。


接口：是不可以创建对象的，因为有抽象方法。
需要被子类实现，子类对接口中的抽象方法全都覆盖后，子类才可以实例化。
否则子类是一个抽象类。

interface Inter{public static final int NUM = 3;public abstract void show();}class Test implements Inter{public void show(){}//因为接口中的方法都是public的,所以复写的时候也得是public的//这与抽象类中的复写不同，抽象类中，子类复写的时候可以自定义权限}class InterfaceDemo {public static void main(String[] args) {Test t = new Test();System.out.println(t.NUM);//对象调用成员System.out.println(Test.NUM);//类调用成员System.out.println(Inter.NUM);//编译完会生成Inter.class文件，Inter这个类加载进内存，静态就存在了//t.NUM = 4  这个不行，因为是常量}}

接口可以被类多实现，也是对多继承不支持的转换形式。java支持多实现。（这是因为接口中的方法没有方法主体，可以由子类任意定义）一个类在继承一个类的同时，还能实现多个接口。

接口与接口间是继承关系。

interface A{void methodA();}interface B extends A{void methodB();}interface C extends B{void methodC();}class D implements C{public void methodA(){}public void methodC(){}public void methodB(){}}

接口间可以多继承（没有方法体）

interface A{void methodA();}interface B {void methodB();}interface C extends B,A{void methodC();}class D implements C{public void methodA(){}public void methodC(){}public void methodB(){}}

但是下面这样是不行的：

interface A{void methodA();int show();}interface B {void methodB();boolean show();}interface C extends B,A{void methodC();}class D implements C{public void methodA(){}public void methodC(){}public void methodB(){}}

接口的特点：

接口是对外暴露的规则。

接口是程序的功能扩展。

降低了耦合性。

接口可以用来多实现。

类与接口之间是实现关系，而且类可以继承一个类的同时实现多个接口。

接口与接口之间可以有继承关系。

老师举了个很好的例子：

接口就如同主板上的CPU插槽一样，是一种规则，这样，可以降低CPU和主板的耦合性（紧密联系程度）

接口举例：

abstract class Student{abstract void study();void sleep(){System.out.println("sleep");}}interface Smoking{void smoke();}class ZhangSan extends Student implements Smoking//extends= is a, implements= like a{void study(){}public void smoke(){}}class Lisi extends Student {}

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