Java 继承

1 继承

1.1 为什么需要继承

Java中使用类对现实世界中实体来进行描述，类经过实例化之后的产物对象，则可以用来表示现实中的实体，但是现实世界错综复杂，事物之间可能会存在一些关联，那在设计程序是就需要考虑

比如：狗和猫，它们都是一个动物

使用Java语言来进行描述，就会设计出：


    // Dog.java
    class Dog{
        String name;
        int age;
        float weight;
        public void eat(){
            System.out.println(name + "正在吃饭");
        }
        public void sleep(){
            System.out.println(name + "正在睡觉");
        }
        void Bark(){

            System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
        }
    }
    // Cat.Java
     class Cat{
        String name;
        int age;
        float weight;
        public void eat(){
            System.out.println(name + "正在吃饭");
        }
        public void sleep()
        {
            System.out.println(name + "正在睡觉");
        }
        void mew(){
            System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
        }
    }
    public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Dog dog=new Dog();
        dog.name="黑子";
        dog.age=9;
        dog.weight=9;
        dog.eat();
        dog.sleep();
        dog.Bark();

        System.out.println("--------------分割线");
        Cat cat=new Cat();
        cat.name="咪咪";
        cat.age=6;
        cat.weight=6;
        cat.eat();
        cat.sleep();
        cat.mew();



    }
}

结果：

通过观察上述代码会发现，猫和狗的类中存在大量重复，如下所示：

面向对象思想中提出了继承的概念，专门用来进行共性抽取，实现代码复用。

1.2. 继承的概念

继承(inheritance)机制：是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段，它允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展，增加新功能，这样产生新的类，称派生类。继承呈现了面向对象程序设计的层次结构，体现了由简单到复杂的认知过程。继承主要解决的问题是：共性的抽取，实现代码复用。

例如：狗和猫都是动物，那么我们就可以将共性的内容进行抽取，然后采用继承的思想来达到共用。

上述图示中，Dog和Cat都继承了Animal类，其中：Animal类称为父类/基类或超类，Dog和Cat可以称为Animal的 子类/派生类，继承之后，子类可以复用父类中成员，子类在实现时只需关心自己新增加的成员即可。从继承概念中可以看出继承最大的作用就是：实现代码复用，还有就是来实现多态

1.3 继承的语法

在Java中如果要表示类之间的继承关系，需要借助extends关键字，具体如下：

// Animal.java
class Animal{
    String name;
    int age;
    public void eat(){
        System.out.println(name + "正在吃饭");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(name + "正在睡觉");
    }
}
// Dog.java
class Dog extends Animal{
    void bark(){
        System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
    }
}


class Cat extends Animal{


    void mew(){
        System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
    }
}


class Test {
    public static void main(String[] args) {
            Cat cat=new Cat();
            cat.name="喵喵";
        cat.sleep();

        Dog dog=new Dog();
        dog.name="小黑";
        dog.bark();
    }
}

注意：

1. 子类会将父类中的成员变量或者成员方法继承到子类中了

2. 子类继承父类之后，必须要新添加自己特有的成员，体现出与基类的不同，否则就没有必要继承了

1.4 父类成员访问

在继承体系中，子类将父类中的方法和字段继承下来了，那在子类中能否直接访问父类中继承下来的成员呢？

1.4.1 子类中访问父类的成员变量

1. 子类和父类不存在同名成员变量

public class Base {
int a;
int b;
}
public class Derived extends Base{
int c;
public void method(){
a = 10; // 访问从父类中继承下来的a
b = 20; // 访问从父类中继承下来的b
c = 30; // 访问子类自己的c
}
}

2. 子类和父类成员变量同名

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
// d = 103; // 编译失败，因为父类和子类都没有定义成员变量b
}
}

在子类方法中或者通过子类对象访问成员时：

如果访问的成员变量子类中有，优先访问自己的成员变量。
如果访问的成员变量子类中无，则访问父类继承下来的，如果父类也没有定义，则编译报错。
如果访问的成员变量与父类中成员变量同名，则优先访问自己的。

成员变量访问遵循就近原则，自己有优先自己的，如果没有则向父类中找

1.4.2 子类中访问父类的成员方法

1. 成员方法名字不同

public class Base {
public void methodA(){
System.out.println("Base中的methodA()");
}
}
public class Derived extends Base{
public void methodB(){
System.out.println("Derived中的methodB()方法");
}
public void methodC(){
methodB(); // 访问子类自己的methodB()
methodA(); // 访问父类继承的methodA()
// methodD(); // 编译失败，在整个继承体系中没有发现方法methodD()
}
}

总结：成员方法没有同名时，在子类方法中或者通过子类对象访问方法时，则优先访问自己的，自己没有时再到父类中找，如果父类中也没有则报错。

2. 成员方法名字相同

public class Base {
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{
public void methodA(int a) {
System.out.println("Derived中的method(int)方法");
}
public void methodB(){
System.out.println("Derived中的methodB()方法");
}
public void methodC(){
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methodB()，基类的无法访问到
}
}

【说明】

通过子类对象访问父类与子类中不同名方法时，优先在子类中找，找到则访问，否则在父类中找，找到则访问，否则编译报错。

通过派生类对象访问父类与子类同名方法时，如果父类和子类同名方法的参数列表不同(重载)，根据调用方法适传递的参数选择合适的方法访问，如果没有则报错；

问题：如果子类中存在与父类中相同的成员时，那如何在子类中访问父类相同名称的成员呢？

1.5 super关键字

Java提供了super关键字，该关键字主要作用：在子类方法中访问父类的成员。

 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()");
    }
}

 class Derived extends Base{
    int a; // 与父类中成员变量同名且类型相同
    char b; // 与父类中成员变量同名但类型不同
    // 与父类中methodA()构成重载
    public void methodA(int a) {
        System.out.println("Derived中的method()方法");
    }

    // 与基类中methodB()构成重写(即原型一致，重写下一章详细介绍)
    public void methodB(){
        System.out.println("Derived中的methodB()方法");
    }

    public void methodC(){

        // 对于同名的成员变量，直接访问时，访问的都是子类的
        a = 100; // 等价于： this.a = 100;
        b = 101; // 等价于： this.b = 101;

        // 注意：this是当前对象的引用
        // 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;

        // 父类和子类中构成重载的方法，直接可以通过参数列表区分清访问父类还是子类方法
        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)

        // 如果在子类中要访问重写的基类方法，则需要借助super关键字
        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()
    }
}

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Derived derived=new Derived();
        derived.methodA(100);
        derived.methodB();
        derived.methodC();
    }
}

在子类方法中，如果想要明确访问父类中成员时，借助super关键字即可。

【注意事项】

1. 只能在非静态方法中使用

2. 在子类方法中，访问父类的成员变量和方法。

super的其他用法在后文中介绍。

1.6 子类构造方法

父子父子，先有父再有子，即：子类对象构造时，需要先调用基类构造方法，然后执行子类的构造方法。

class Base {
    public Base(){
        System.out.println("Base()");
    }

}
 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()");
    }
}
 class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Derived d = new Derived();
      
    }
}

所以我们明白了父类与子类构造方法的特点：

在子类构造方法中，并没有写任何关于基类构造的代码

但是在构造子类对象时，先执行基类的构造方法，然后执行子类的构造方法

因为：子类对象中成员是有两部分组成的，基类继承下来的以及子类新增加的部分。

父子父子肯定是先有父再有子，所以在构造子类对象时候