黑马程序员——Java基础——面向对象（2）继承

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一、继承

 

1、继承的概念

继承，就是在已存在的类的基础上，进行扩展，从而产生新的类。已经定义好的类称为父类。在JAVA中，父类所拥有的一切，子类都可以继承。在父类中中定义的非私有的属性和方法，子类都可以继承。在子类继承父类后就自动获得了父类的非私有属性和非私有的方法。子类可以直接使用他们而不用自己再进行定义。

继承是面向对象的一个重要特征。当多个类中存在相同属性和行为时，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，只要继那个类即可。

这样类与类之间就存在了继承的关系。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。在代码中通过extends关键字表示继承关系。例：

 class Sonextends Father{}  //这也是在代码中的书写格式。

注意：千万不要为了获取其他类中的功能，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。这种所属关系的表示为is a.

 

2、继承的特性：

1、直接使用继承的父类的属性和方法，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：Java语言中，只支持单继承，不支持多继承。例：一个儿子只能有一个父亲。

原因：因为类与类多继承的话，容易带来安全隐患。如：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个一个。

       但是Java保留了这种机制，并用另一种体现形式来完成。叫多实现。

 

3、在继承时需要注意：

1、不能为了获取其他类的功能，简化代码从而随便继承。

2、要继承，必须要有所属关系。比如学生继承人，学生所属于人，人的基本属性，学生都具有。

3、JAVA中只支持单继承，不支持多继承。但是支持多实现。JAVA虽然不支持多继承但是支持多层继承。

 

4、继承的方法的使用

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的功能。通过了解共性功能就可以知道该体系的基本功能。

在具体调用时，要创建最子类的对象，因为

1）可能父类不能创建对象。

2）创建子类对象可以使用更多的功能，不仅可以使用基本功能而且可以使用特有功能。

 

当子类创建对象时在内存中对象的建立过程：

主函数执行new Zi()——>加载Fu.class——>加载Zi.class——>分配属性空间（父类的属性不管是不是私有的和子类的属性都在子类对象里面）

方法区：

Fu类中的方法加载——>子类的方法加载——>子类除了this引用（本类引用）外还有super引用（父类引用）

 

5、子父类中成员的特点：

1、变量：

如果子类出现非私有的同名变量时。子类如果要访问本类中的变量用this。子类如果要访问父类中的变量，用super。（this代表本类引用，super代表父类引用。）

 

2、函数：

当子类出现和父类一样的函数时。子类对象调用该函数，会运行子类的内容。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。

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，没有必要定义新的功能，而是使用覆盖特性，保留父类的功能定义并重写功能内容。

当子类覆盖父类，必须保证子类的权限大于等于父类的权限，才可以覆盖，否则编译失败。（但是如果父类中的方法被私有，此时子类不知道父类有那个方法，所以不能算是覆盖）

 

3、构造函数：

在对子类对象进行初始化事，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士的语句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();

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。

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。

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。

注意：super语句一定定义在子类构造函数的第一行

 

二、final关键字

继承的出现，打破了对象的封装性，使得子类可以随意复写父类中的功能。这也是继承的一大弊端。那么怎么解决这个问题呢？这里就引出了一个新的关键字——final（最终）。

Java关键字final有“这是无法改变的”或者“终态的”含义，它可以修饰非抽象类、非抽象类成员方法和变量。你可能出于两种理解而需要阻止改变：设计或效率。

 

1、被final修饰的特性：

1）final类不能被继承，没有子类，final类中的方法默认是final的。

2）final方法不能被子类的方法覆盖，但可以被继承。 

3）final成员变量表示常量，只能被赋值一次，赋值后值不再改变。

4）final不能用于修饰构造方法。

注意：父类的private成员方法是不能被子类方法覆盖的，因此private类型的方法默认是final类型的。

 

2、final修饰对象：

1）类：final类不能被继承，因此final类的成员方法没有机会被覆盖，默认都是final的。在设计类时候，如果这个类不需要有子类，类的实现细节不允许改变，并且确信这个类不会载被扩展，那么就设计为final类。

2）方法：如果一个类不允许其子类覆盖某个方法，则可以把这个方法定义成final类型。

3）变量（常量）：用final修饰的成员变量表示常量，值一旦给定就无法改变！final修饰的变量有三种：静态变量、实例变量和局部变量，分别表示三种类型的常量。

特别说明：final变量定义的时候，可以先声明，而不给初值，这中变量也称为final空白，无论什么情况，编译器都确保空白final在使用之前必须被初始化。但是，final空白在final关键字final的使用上提供了更大的灵活性，为此，一个类中的final数据成员就可以实现依对象而有所不同，却有保持其恒定不变的特征。

 

三、抽象类

Java中可以定义没有方法体的方法，该方法的具体实现由子类完成，该方法称为抽象方法，包含抽象方法的类就是抽象类。

       抽象类的由来：

       多个对象都具备相同的功能，但是功能具体内容有所不同，那么在抽取过程中，只抽取了功能定义，并未抽取功能主体，那么只有功能声明，没有功能主体的方法称为抽象方法。

抽象就是将对象的共同方法和属性提取出来，提取后，重新设计一个更加通用类，这个类被称为抽象类。

1、抽象类的特点

1、抽象类和抽象方法必须用abstract关键字来修饰。

  2、抽象方法只有方法声明，没有方法体，定义在抽象类中。

格式：修饰符abstract返回值类型  函数名(参数列表);

3、抽象类不可以被实例化，也就是不可以用new创建对象。原因如下：

1）抽象类是具体事物抽取出来的，本身是不具体的，没有对应的实例；

2）而且抽象类即使创建了对象，调用抽象方法也没有意义。

4、抽象类通过其子类实例化，而子类需要覆盖掉抽象类中所有的抽象方法后才可以创建对象，否则该子类也是抽象类。

注：抽象类中可以有非抽象的方法。

 

2、什么时候定义抽象类？

当多个类中出现相同功能，但是功能主题不同的时，就可以向上抽取，这时，只有抽取功能定义，而不抽取功能主体。

抽象类的定义：

1）在类和抽象的方法前面都必须家abstract声明。

2）抽象方法一定在抽象类中。

3）抽象方法和抽象类都要声明。

4）抽象类不可以用new创建对象，因为调用抽象方法没有意义。

抽象类中的方法要被使用，必须有子类复写所有的抽象方法后，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。

注意：抽象类中既可以定义抽象方法，也可以定义普通方法（也可以不定义抽象方法，这样做的目的是为了防止建立该类的对象）

3、抽象类与一般类的区别

1、抽象类和一般类没有太大的不同。该如何描述事物，还是如何描述事物。只不过，该事物中出现了一些不知道具体内容的方法部分。这些不确定的部分，也是该事物的功能，需要明确出来，但是无法定义主体。通过抽象方法来表示。

2、抽象类比一般类多了个抽象函数。就是在类中可以定义抽象方法。

3、抽象类不可以实例化。

4、抽象类虽然不能创建对象，但是也有构造函数。供子类实例化调用。

注：1）被abstract修饰的函数不能同时被private、final、static修饰。

              原因：

final：被final修饰的类不能有子类。而被abstract修饰的类一定是一个父类。

private：抽象类中的私有的抽象方法，不被子类所知，就无法被复写。

而抽象方法出现的就是需要被复写。

static：如果static可以修饰抽象方法，那么连对象都省了，直接类名调用就可以了。

可是抽象方法运行没意义。

        2）抽象有一个特殊的地方：抽象类中可以不定义抽象方法。这样做可以不让本来实例化，也可以用于模块设计。

 

4、模版设计方法

模版方法：

在定义功能时，功能的一部分是确定的，一部分是不确定的，而确定的部分在使用不确定的部分，那么这时就将确定的部分用final修饰起来，表示本方法在本类中就是具备这个确定部分的功能，不可以被复写；将不确定的部分暴漏出去用abstract修饰，由该类的子类复写去完成。

 

四、接口

 

1、接口的概念

接口，可以被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。接口使用interface来表示，子类中用implements实现。

格式为： interface 接口名{}   

                     子类名 implements接口名{}

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。

              常量：publicstatic final

              方法：publicabstract

        3、接口中的成员都是public的。

在使用中，常量可以不写public static final，方法可以不写public abstract，编译时Java会自动添加这些修饰符，因为这是固定的格式修饰符。但为了方便阅读，通常我们都写上。

 

接口与接口的关系：继承关系。接口之间可以多继承。

 

2、接口的特点

1、接口是对外暴露的规则。

2、接口是程序的功能扩展。

3、接口的出现降低耦合性。

4、接口可以用来多实现。这也是对多继承不支持的转换形式。java支持多实现。

5、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。

6、 接口与接口之间可以有继承关系。而且可以多继承。

注：1）接口不可以创建对象的，因为有抽象方法。需要被子类实现（implements），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。

2）实现多个接口时，接口中不可以有返回不同类型的同名抽象函数。这样子类实现时将不能复写。

 

3、接口的使用

类通过implements实现接口，并且类可以实现多个接口；

implements的用法和extends相似；

接口不可以创建对象，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部覆盖后，子类才可以实例话。否则子类仍然是一个抽象类。

 

4、接口与抽象类

共性：都是不断向上抽取出来的抽象的概念。

区别：

 1、抽象类体现继承关系，一个类只能单继承。接口体现实现关系，一个类可以多实现。同时接口与接口之间有继承关系。

2、抽象类是继承，是 "is a "关系。接口是实现，是 "like a"关系。

3、抽象类中可以定义非抽象方法，供子类直接使用。接口的方法都是抽象，接口中的成员都有固定修饰符。

4、抽象类中可以私有变量或方法。接口中的常量和方法都是public修饰的权限

 

继承抽象类和实现接口的选择：

抽象类是为继承而精心设计的，接口则更多以组合的方式使用。

如果你的业务中可以抽象出一个通用的处理过程，只是某些局部传递的状态或参数有所不同，这时可以考虑使用抽象类。

当只是拓展某个功能的时候，则可以实现接口的方式去实现。基本功能定义在类中，拓展功能定义在接口中。