JavaSE面向对象之类、继承与多态

你了解类吗？

• 1 在Java中，类文件是以.java为后缀的代码文件，在每个类文件中最多只允许出现一个public类，当有public类的时候，类文件的名称必须和public类的名称相同，若不存在public，则类文件的名称可以为任意的名称。

• 2 在类内部，对于成员变量，如果在定义的时候没有进行显示的赋值初始化，则Java会保证类的每个成员变量都得到恰当的初始化
  1）对于 char、short、byte、int、long、float、double等基本数据类型的变量来说会默认初始化为0（boolean变量默认会被初始化为false）；
  2）对于引用类型的变量，会默认初始化为null。

• 3 如果没有显示地定义构造器，则编译器会自动创建一个无参构造器；如果显示地定义了构造器，编译器就不会自动添加构造器。注意，所有的构造器默认为static的。

• 4 类实例化对象时的顺序
  1）当程序执行时，需要生成某个类的对象，Java执行引擎会先检查是否加载了这个类，如果没有加载，则先执行类的加载再生成对象，如果已经加载，则直接生成对象。
  2）在类的加载过程中，类的static成员变量会被初始化，另外，如果类中有static语句块，则会执行static语句块。static成员变量和static语句块的执行顺序同代码中的顺序一致。
  3）在Java中，类是按需加载，只有当需要用到这个类的时候，才会加载这个类，并且只会加载一次。
  看下面这个例子就明白了：

  public class Bread {
    static {
        System.out.println("Bread is loaded");
    }
    public Bread() {
        System.out.println("bread");
    }
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Bread bread1 = new Bread();
        Bread bread2 = new Bread();
    }
  }

  运行这段代码就会发现"Bread is loaded"只会被打印一次。
  4)在生成对象的过程中，会先初始化对象的成员变量，然后再执行构造器。也就是说类中的变量会在任何方法（包括构造器）调用之前得到初始化，即使变量散步于方法定义之间。

  public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        new Meal();
    }
  } 
  class Meal {     
    public Meal() {
        System.out.println("meal");
    }
    Bread bread = new Bread();
  }
  class Bread {     
    public Bread() {
        System.out.println("bread");
    }
  }

  输出结果为：

  bread
  meal

你了解继承吗？

• 1 继承
  1)继承是所有OOP语言不可缺少的部分，在java中使用extends关键字来表示继承关系。当创建一个类时，总是在继承，如果没有明确指出要继承的类，就总是隐式地从根类Object进行继承。比如下面这段代码：

  class Person {
    public Person() {
  
    }
  }
  class Man extends Person {
    public Man() {
  
    }
  }

  2)类Man继承于Person类，这样一来的话，Person类称为父类（基类），Man类称为子类（导出类）。如果两个类存在继承关系，则子类会自动继承父类的方法和变量，在子类中可以调用父类的方法和变量。
  3)在java中，只允许单继承，也就是说 一个类最多只能显示地继承于一个父类。但是一个类却可以被多个类继承，也就是说一个类可以拥有多个子类。

• 2 子类继承父类的属性
  当子类继承了某个类之后，便可以使用父类中的成员变量，但是并不是完全继承父类的所有成员变量。具体的原则如下：
  1）能够继承父类的public和protected成员变量；不能够继承父类的private成员变量；
  2）对于父类的包访问权限成员变量，如果子类和父类在同一个包下，则子类能够继承；否则，子类不能够继承；
  3）对于子类可以继承的父类成员变量，如果在子类中出现了同名称的成员变量，则会发生隐藏现象，即子类的成员变量会屏蔽掉父类的同名成员变量。如果要在子类中访问父类中同名成员变量，需要使用super关键字来进行引用。

• 3 子类继承父类的方法
  同样地，子类也并不是完全继承父类的所有方法。
  1）能够继承父类的public和protected成员方法；不能够继承父类的private成员方法；
  2）对于父类的包访问权限成员方法，如果子类和父类在同一个包下，则子类能够继承；否则，子类不能够继承；
  3）对于子类可以继承的父类成员方法，如果在子类中出现了同名称的成员方法，则称为覆盖，即子类的成员方法会覆盖掉父类的同名成员方法。如果要在子类中访问父类中同名成员方法，需要使用super关键字来进行引用。

• 4 注意
  隐藏和覆盖是不同的。
  隐藏是针对成员变量和静态方法的，
  而覆盖是针对普通方法的。

• 5 构造器
  1）子类是不能够继承父类的构造器，但是要注意的是，如果父类的构造器都是带有参数的，则必须在子类的构造器中显示地通过super关键字调用父类的构造器并配以适当的参数列表。
  2）如果父类有无参构造器，则在子类的构造器中用super关键字调用父类构造器不是必须的，如果没有使用super关键字，系统会自动调用父类的无参构造器。

• 6 super主要有两种用法
  1）super.成员变量/super.成员方法;
  2）super(parameter1,parameter2....)
  第一种用法主要用来在子类中调用父类的同名成员变量或者方法；
  第二种主要用在子类的构造器中显示地调用父类的构造器
  要注意的是，如果是用在子类构造器中，则必须是子类构造器的第一个语句。

你了解多态吗？

• 1 子类必是父类，所以父类型的引用可以指向子类型的对象。

• 2 动态绑定方法的多种不同版本（即非编译时绑定，而是晚绑定或者动态绑定）

  Parent p = new Child(); 
  p.eat();

  此时Parent和Child中必须都有eat()方法；
  即多态进行动态绑定的前提条件是继承，子类必须继承父类的方法，才能使用父类的引用进行方法调用。

• 3 父类引用能向下转换成子类引用的前提是父类引用指向子类的对象。

• 4 向下转换后的引用，就可以调用子类特有的方法了。

• 5 多态的好处，定义方法时，出入参可以申明为父类的类型，传参时，可以传递子类的对象。这样在方法不改变的前提下，就可以扩展子类的种类，添加新的逻辑。

• 6 覆盖方法才会进行动态绑定，而隐藏是不会发生动态绑定的。
  1）举例如下

  public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        Shape shape = new Circle();
        System.out.println(shape.name); // 成员变量（隐藏）
        shape.printName(); // 静态方法（隐藏）
        shape.printType(); // 非静态方法（覆盖）
    }
  }
  class Shape {
    public String name = "shape";
  
    public Shape(){
        System.out.println("shape constructor");
    }
  
    public void printType() {
        System.out.println("this is shape");
    }
  
    public static void printName() {
        System.out.println("shape");
    }
  }
  class Circle extends Shape {
    public String name = "circle";
  
    public Circle() {
        System.out.println("circle constructor");
    }
  
    public void printType() {
        System.out.println("this is circle");
    }
  
    public static void printName() {
        System.out.println("circle");
    }
  }

  2）输出结果：

  shape constructor
  circle constructor
  shape
  shape
  this is circle

  3）原因分析
  覆盖受RTTI（Runtime type identification）约束的，而隐藏却不受该约束。也就是说只有覆盖方法才会进行动态绑定，而隐藏是不会发生动态绑定的。在Java中，除了static方法和final方法，其他所有的方法都是动态绑定。因此，就会出现上面的输出结果。

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