[学习笔记]Java继承机制

类间关系

在类之间，常见有三种关系：依赖（uses-a），聚合（has-a），继承（is-a）。如果一个类的方法需要操作另一个类的对象，就称之为一个类依赖于另一个类，比如订单的生成需要查看账户的信用状况，比如员工类的工作需要操作公司电脑类等。应该尽可能减少类之间的依赖关系，降低耦合性，提高程序健壮性。如果一个类包含另一个类，就称之为聚合关系，比如订单类包含了物品项，比如汽车类包含了发动机类等。如果一个类是另一个类的一种，就称之为继承关系，比如程序员是员工的一种，数学老师是老师的一种，员工或者老师的属性和行为程序员和数学老师都具备。

继承

概述

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，只要继承单独的那个类即可。这时，那个单独类就是父类，而剩下的都是继承了这个父类的子类。

格式

classSonextendsFather{}子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。

作用

1.继承的出现提高了代码的复用性。2.继承的出现让类与类之间产生了关系，提供了多态的前提。3.继承也同样破坏了封装性，可以适当使用final和private关键字限制子类对父类数据的操作。千万不要为了获取其他类的功能简化代码而继承。必须类间有所属关系“isa”才可以继承。

多继承和多实现

1.Java只支持单继承，不支持多继承（多父类），但是可以多层继承（可以有父亲，爷爷，曾祖等）。2.因为多继承容易带来安全隐患：当多个父类定义相同方法，则子类对象不确定运行哪一个。但是Java保留了这种机制，并用另一种体现形式来表示：多接口实现。

使用步骤

1.要想使用一个继承体系中的功能，先查阅父类的描述，通过了解共性方法，就可以知道该体系的基本功能，这个体系已经可以基本使用了。2.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功能，包括基本的和特有的，即查阅父类功能，创建子类对象使用功能。

继承限制

构造器均为私有的类不可以被继承。声明为final的类不可以被继承。枚举类不可以被继承。

继承对成员数据的影响

实例域

如果子类中出现非私有同名实例域，访问子类变量用this，访问父类变量用super，俩引用均在方法区。

方法

如果子类中出现非私有一模一样的方法，子类对象调用该方法会运行子类方法，父类方法被重写。可以使用重写（覆盖）特性，保留父类功能定义，并重写功能内容来实现。比如升级更新，使用继承加重写的方式来升级，不可修改以往源程序代码。

重写（覆盖）

方法重写，参数列表必须完全与被重写方法的相同。方法重写，返回值类型必须完全与被重写方法的相同。方法重写，必须保证方法权限不小于被重写方法权限。声明为final的方法不能被重写。声明为static的静态方法不能被继承，也不能被重写，但可以重新定义，建议直接用类名调用。如果一个方法不能被继承（比如私有方法），那么该方法不可以被重写。重写的方法不可以抛出被重写方法没有声明的新的强制性异常，也不可以抛出比父类声明的更广泛的强制性异常，如果需要，应在内部捕捉处理。重写推荐加上@Override标志。

重写和重载的区别

重写实现了父类子类间方法的多态性，提高程序的灵活性和扩展性。重载提高一个类中方法的灵活性和扩展性。重写不可以更改参数列表。重载的参数列表则必须不一致。重写不可以更改返回值类型。重载则无限制。重写方法的访问权限不可以小于被重写方法的权限。重载则无限制。重写方法不可以抛出父类未声明的异常，也不可以抛出比父类声明异常更广泛的异常。重载则无限制。

构造器

子类构造器第一行有条隐式语句：super();，即先执行父类空参数构造器，再执行子类构造器。因为父类中的数据子类可以直接使用，所以子类对象建立时，需要先查看父类如何对数据进行初始化，即需要先访问父类的无参数构造器。如果要访问父类中指定的构造器，可以手动定义super语句方式来指定。一般面向对象注重封装，所以实例域私有化，并提供方法访问，一般子类中直接调用父类中的构造器和方法。

注意

1.子类构造器中一定有且仅有一个super或this方法，并且一定在第一行的位置。2.子类所有的构造器，默认都会访问父类中空参数构造器，因为子类每一个构造器内的第一行都有一句隐式super();当父类中没有空参数构造器时，子类必须手动通过super或者this语句形式来指定要访问的构造器。子类实例化肯定会访问父类中的构造器。

示例

classFather{

intx=1;

Father(){

System.out.println("FatherClasscreate!");

}

Father(doublex){

System.out.println("FatherClassdoublecreate!");

}

Father(Stringx){

System.out.println("FatherClassStringcreate!");

}

voidshow(){

System.out.println("showinFather:x="+x);

}

}

classSonextendsFather{

intx=2;

Son(){

//隐式super();

System.out.println("SonClasscreate!");

}

Son(intx){

//隐式super();

System.out.println("SonClassIntcreate!");

}

Son(Stringx){

//显式调用Father类构造器，此时无隐式super();

super(x);

}

voidshow(){

super.show();

System.out.println("x="+x);

System.out.println("super.x="+super.x);

}

}

publicclassExtendsDemo{

publicstaticvoidmain(String[]args){

Sons1=newSon();

System.out.println("s1.x="+s1.x);

System.out.println("------------------");

Sons2=newSon(5);

System.out.println("------------------");

//Sons3=newSon(5.5);//错误，子类没有浮点数参数构造器

Sons4=newSon("a");

System.out.println("------------------");

s4.show();

}

}

运行结果

FatherClasscreate!SonClasscreate!s1.x=2------------------FatherClasscreate!SonClassIntcreate!------------------FatherClassStringcreate!------------------showinFather:x=1x=2super.x=1

Object类

概述

Object是所有对象的直接或间接父类，传说中的上帝。该类中定义的肯定是所有对象都具备的功能。

作用

1.可以重写父类方法，实现特定需求。2.可以向上转型为Object类，实现多种类的统一操作，提高程序扩展性。（多态）

示例

/*

*Object是所有对象的直接或间接父类，传说中的上帝。

*该类中定义的肯定是所有对象都具备的功能。

*/

classDemo//extendsObject

{

privateintnum;

Demo(intnum){

this.num=num;

}

publicbooleanequals(Objectobj)//覆盖Object类的equals函数，传入参数向上转型

{

if(!(objinstanceofDemo))

returnfalse;

else{

returnthis.num==((Demo)obj).num;//使用子类成员变量，向下转型

}

}

}

classD{}

publicclassObjectDemo{

publicstaticvoidmain(String[]args){

Demod1=newDemo(1);

Demod2=newDemo(1);

Dd=newD();

System.out.println("d1.equals(d2)="+d1.equals(d2));

System.out.println("d1.equals(d)="+d1.equals(d));

System.out.println("d.equals(d1)="+d.equals(d1));

System.out.println("d1.toString()="+d1.toString());

System.out.println("自定义toString()："+d1.getClass().getName()+"@"

+Integer.toHexString(d1.hashCode()));

}

}

运行结果

d1.equals(d2)=trued1.equals(d)=falsed.equals(d1)=falsed1.toString()=Demo@15db9742自定义toString()：Demo@15db9742