Java繼承與多型態的概念及實作方法簡介-java教程-PHP中文網

一、繼承

1、繼承的概念

#繼承機制：是物件導向程式設計是程式碼可以重複使用的最重要手段，允許程式設計師在保持原有類特性的基礎上進行擴展，增加新的功能，產生的新類，成為派生類/子類。繼承主要解決的問題是：共性的抽取，實現程式碼的重複使用。

Java繼承與多型態的概念及實作方法簡介

2、繼承的語法

表示類別與類別的繼承關係，需要藉助關鍵字extends，語法如下：

#修飾符 class 子類/派生類 extends 父類/基類/超類{

//…………

}

子類別會將父類別的成員變數或成員方法繼承到子類別中
#子類別繼承父類別後，必須新增自己特有的成員，體現與基底類別的不同

3、父類別成員存取

（1）子類別中存取父類別的成員變數

#不存在同名成員變數時，正常存取就行
存在同名成員變量，使用（super.變數名稱）實作父類別成員變數的存取

public class Base {
    int a;
    int b;
    int c;
} 
public class Derived extends Base{
    int a; // 与父类中成员a同名，且类型相同
    char b; // 与父类中成员b同名，但类型不同
    public void method(){
        a = 100; // 访问父类继承的a，还是子类自己新增的a？
        b = 101; // 访问父类继承的b，还是子类自己新增的b?
        c = 102; // 子类没有c，访问的肯定是从父类继承下来的c
    }
}

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存取成員變數時，優先存取自己的成員變數。即同名成員變數存取時，優先存取子類別的。即：子類別將父類別的成員隱藏了
成員變數存取遵循就近原則，自己有優先自己的，自己沒有則向父類別中查找。

（2）子類別中存取父類別的成員方法

#成員方法名稱不同，正常存取即可
#成員方法名字相同，可以透過【super.方法名稱】存取同名父類別方法

#如果父類別和子類別同名方法的參數清單不同（重載），根據呼叫方法時傳遞的參數選擇適當的方法存取。

如果父類別和子類別的同名方法原型一致，則存取子類別的

4、super關鍵字

super關鍵字的主要作用是：在子類別方法中存取父類別的同名成員。（只能在非靜態方法中使用）

public class Base {
    int a;
    int b;
    public void methodA(){
        System.out.println("Base中的methodA()");
    }
    public void methodB(){
        System.out.println("Base中的methodB()");
}
public class Derived extends Base{
    int a; 
    char b; 
    // 与父类中methodA()构成重载
    public void methodA(int a) {
        System.out.println("Derived中的method()方法");
    }
    // 与父类中methodB()构成重写
    public void methodB(){
        System.out.println("Derived中的methodB()方法");
    }
    public void methodC(){
        a = 100; // 等价于： this.a = 100;
        b = 101; // 等价于： this.b = 101;
        // 访问父类的成员变量时，需要借助super关键字
        // super是获取到子类对象中从基类继承下来的部分
        super.a = 200;
        super.b = 201;
        methodA(); // 没有传参，访问父类中的methodA()
        methodA(20); // 传递int参数，访问子类中的methodA(int)
        methodB(); // 直接访问，则永远访问到的都是子类中的methodA()，基类的无法访问到
        super.methodB(); // 访问基类的methodB()
    }
}

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5、子類別建構方法

子類別物件建構時，需要先呼叫父類別的建構方法，然後執行子類別的建構方法。

public class Base {
    public Base(){
        System.out.println("Base()");
    }
}
public class Derived extends Base{
    public Derived(){
   // super(); // 注意子类构造方法中默认会调用基类的无参构造方法：super(),
   // 用户没有写时,编译器会自动添加，而且super()必须是子类构造方法中第一条语句，
   // 并且只能出现一次
        System.out.println("Derived()");
    }
}

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若父類別顯示定義無參或預設的建構函數，在子類別的建構方法第一行預設有隱含的super()呼叫。
父類別定義帶參數的建構方法時，編譯器不會再給子類別產生預設的建構方法，需要子類別明確定義，並在子類別建構方法中呼叫適當的父類別建構方法
子類別建構方法中，super(……)呼叫父類別建構方法，必須是子類別建構方法的第一個語句
super(……)只能在子類別建構方法中出現一次，並且不能和this同時出現

##6、super和this

super和this都可以在成員方法中用來存取成員變數和呼叫其他的成員函數，都可以作為建構方法的第一個語句，那麼它們之間的差異是什麼？

（1）相同點

都是java的關鍵字
只能在類別的非靜態方法中使用，用來存取非靜態成員方法和屬性
必須作為建構方法中的第一個語句，並且不能同時存在

（2）不同點

this是目前物件的引用，super是子類別物件中從父類別繼承的成員的引用
this是非靜態成員方法的一個隱藏參數，super不是隱藏參數
在建構方法中：this()用來呼叫本類別的建構方法，super()用來呼叫父類別建構方法，兩個呼叫不能同時出現在建構方法中
子類別的建構方法中一定會存在super()的調用，但是this()使用者不寫就沒有

7、程式碼區塊執行順序

【普通類別】

#靜態程式碼區塊先執行，並且只執行一次，在類別載入階段執行
當有物件建立時，才會執行實例程式碼區塊，最後執行建構方法

8、继承方式

【注】Java中不支持多继承

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super只能指代直接父类
继承关系一般不超过三层

9、final关键字

修饰变量时，表示常量（不能修改）
修饰类：此类不能被继承
修饰方法：表示方法不能被重写

10、继承和组合

组合和继承都能实现代码的复用。组合没有涉及到特殊的语法（如extend关键字），仅仅是将一个类的实例作为另一个类的属性。

继承表示对象与对象之间是is-a的关系
组合表示对象与对象之间是has-a的关系

一般建议：能用组合尽量用组合

二、多态

1、向上转型

通过父类类型的引用调用子类对象，向上转型是安全的

【发生向上转型的时机】

直接赋值
方法传参
函数的返回值

public class TestAnimal {
    // 2. 函数传参：形参为父类引用，可以接收任意子类的对象
    public static void eatFood(Animal a) {
        a.eat();
    }
 
    // 3. 作返回值：返回任意子类对象
    public static Animal buyAnimal(String var) {
        if ("狗" == var) {
            return new Dog("狗狗", 1);
        } else if ("猫" == var) {
            return new Cat("猫猫", 1);
        } else {
            return null;
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        Animal cat = new Cat("元宝", 2); // 1. 直接赋值：子类对象赋值给父类对象
        Dog dog = new Dog("小七", 1);
    }
}

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优缺点：

优点：让代码更加灵活
缺点：不能访问到子类特有的方法

2、重写

函数名相同、参数列表相同、返回值相同或是【协变类型】（父子类关系）

【方法重写的规则】

重写的方法访问权限不能比父类中原方法的的权限低；
父类中被static、private、final修饰的方法、构造方法不能被重写；
重写的方法，可以使用 @override 注解来显示指定（帮助我们进行一些合法性的检验）。比如方法名拼写错误，编译会报错；
重写的返回值类型可以不同，但是必须具有父子关系。
被final修饰的方法，叫做密封方法，该方法不能被重写。
外部类只能是public或者默认权限

【动态绑定和静态绑定】

动态绑定：发生的条件（1、父类引用引用子类对象；2、通过父类引用，可以访问到子类中的方法）。后期绑定，即在编译时不能确定方法的行为，需要等到程序运行时，才能够确定调用哪个类的方法；
静态绑定：前期绑定，编译时，根据用户传递的参数类型确定具体的调用方法（函数重载）

3、多态

一个引用调用同一个方法，可以表现出不同的形式，这种思想称为多态。在父类的构造方法中不要调用重写的方法。

【多态实现的条件】

必须在继承条件下
子类对父类方法进行重写
通过父类引用调用重写的方法
发生了向上转型

public class Animal(){
    String name;
    int age;
    public Animal(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(name + "吃饭");
        }
}
public class Cat extends Animal{
    public Cat(String name, int age){
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃鱼~~~");
    }
}
public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name, int age){
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃骨头~~~");
    }
}
public class TestAnimal {
    // 编译器在编译代码时，并不知道要调用Dog 还是 Cat 中eat的方法
   // 等程序运行起来后，形参a引用的具体对象确定后，才知道调用那个方法
   // 注意：此处的形参类型必须时父类类型才可以
    public static void eat(Animal a){
        a.eat();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal1 = new Cat("元宝",2);
        Animal animal2 = new Dog("小七", 1);
        eat(animal1);
        eat(animal2);
    }
}

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【注】Java中所有的类默认继承Object类

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