面向对象的三大特征
继承
继承可以解决代码复用,让我们的编程更加靠近人类思维,当多个类存在相同的属性(变量)和方法时,可以从这些类中抽象出父类,在父类中定义这些相同的属性和方法,所有的子类不需要重新定义这些属性和方法,只需要通过 extends 来声明继承父类即可。
继承的示意图
继承的基本语法
class 子类 extends 父类{
}
- 子类就会自动拥有父类定义的属性和方法
- 父类又叫超类,基类。
- 子类又叫派生类。
以 Extends01.java 为例,我们编写了两个类,一个是Pupil 类(小学生),一个是Graduate(研究生)。体会使用继承的好处。
使用继承前:
Extends01.java:
package com.hspedu.extend_;
public class Extends01 {
public static void main(String[] args) {
Pupil pupil = new Pupil();
pupil.name = "小明";
pupil.age = 10;
pupil.setScore(95);
pupil.testing();
pupil.show();
Graduate graduate = new Graduate();
graduate.name = "李明";
graduate.age = 18;
graduate.setScore(135);
graduate.testing();
graduate.show();
}
}
Graduate.java:
package com.hspedu.extend_;
public class Graduate {
public String name;
public int age;
private double score;
public void setScore(double score) {
this.score = score;
}
public void testing(){
System.out.println("大学生 " + name + " 正在考大学数学...");
}
public void show(){
System.out.println("姓名:" + name + " 年龄:" + age + " 分数:" + score );
}
}
Pupil.java:
package com.hspedu.extend_;
public class Pupil {
public String name;
public int age;
private double score;
public void setScore(double score) {
this.score = score;
}
public void testing(){
System.out.println("小学生 " + name + " 正在考小学数学...");
}
public void show(){
System.out.println("姓名:" + name + " 年龄:" + age + " 分数:" + score );
}
}
使用继承后:
TestExtends.java:
package com.hspedu.extend_.improve_;
import com.hspedu.extend_.Graduate;
import com.hspedu.extend_.Pupil;
public class TestExtends {
public static void main(String[] args) {
com.hspedu.extend_.Pupil pupil = new Pupil();
pupil.name = "小明";
pupil.age = 10;
pupil.setScore(95);
pupil.testing();
pupil.show();
com.hspedu.extend_.Graduate graduate = new Graduate();
graduate.name = "李明";
graduate.age = 18;
graduate.setScore(135);
graduate.testing();
graduate.show();
}
}
Student.java:
package com.hspedu.extend_.improve_;
public class Student {
public String name;
public int age;
private double score;
public void setScore(double score) {
this.score = score;
}
public void show(){
System.out.println("姓名:" + name + " 年龄:" + age + " 分数:" + score );
}
}
Graduate.java:
package com.hspedu.extend_.improve_;
public class Graduate extends Student{
public void testing(){
System.out.println("大学生 " + name + " 正在考大学数学...");
}
}
Pupil.java:
package com.hspedu.extend_.improve_;
public class Pupil extends Student{
public void testing(){
System.out.println("小学生 " + name + " 正在考小学数学...");
}
}
继承给编程带来的便利
- 代码的复用性提高了
- 代码的扩展性和维护性提高了
继承的细节问题
-
子类继承了所有的属性和方法,非私有的属性和方法可以在子类直接访问,但是私有属性和方法不能在子类直接访问(可以用公共的属性或者公共的方法访问),要通过父类提供公共的方法去访问。
例子:
ExtendsDetail.java:
package com.hspedu.extend_; public class ExtendsDetail { public static void main(String[] args) { Sub sub = new Sub(); sub.sayOk(); } }
Base.java:
package com.hspedu.extend_; public class Base {//父类 //4个属性 public int n1 = 100; protected int n2 =200; int n3 = 300; private int n4 = 400; public Base(){//无参构造器 System.out.println("base()...."); } public void test100(){ System.out.println("test100"); } protected void test200(){ System.out.println("test200"); } void test300(){ System.out.println("test300"); } private void test400(){ System.out.println("test400"); } public int getn4(){ return n4; } public void callTest400(){ test400(); } }
Sub.java:
package com.hspedu.extend_; public class Sub extends Base{//子类 public Sub(){//构造器 System.out.println("sub()......"); } public void sayOk(){//子类方法 //我们发现 父类的非private属性和方法都可以访问 System.out.println(n1); System.out.println(n2); System.out.println(n3); test100(); test200(); test300(); //通过父类提供公共的方法去访问 System.out.println("n4= " + getn4()); callTest400(); } }
-
子类必须调用父类的构造器,完成父类的初始化。
-
当创建子类对象时,不管使用子类的哪个构造器,默认情况下总会去调用父类的无参构造器,如果父类没有提供无参构造器,则必须在子类的构造器中用 super 去指定使用父类的哪个构造器完成对父类的初始化工作,否则,编译不会通过。
-
如果希望指定去调用父类的某个构造器,则显式的调用一下:
super(参数列表)
。 -
super 在使用时,需要放在构造器第一行(super 只能在构造器中使用)。
-
super() 和 this() 都只能放在构造器第一行,因此这两个方法不能共存在一个构造器。
-
java 所有类都是 Object 类的子类,Object 是所有类的基类。
使用 Ctrl + H 可以看到类的继承关系。
-
父类构造器的调用不限于直接父类!将一直往上追溯直到 Object 类(顶级父类)。
-
子类最多只能继承一个父类(指直接继承),即 java 中是单继承机制。
如何让 A 类继承 B 类和 C 类?===> A 继承 B, B 继承 C。
-
不能滥用继承,子类和父类之间必须满足 is-a 的逻辑关系。
继承的本质分析
例子:
ExtendsTheory.java:
package com.hspedu.extend_;
/**
* 讲解继承的本质
*/
public class ExtendsTheory {
public static void main(String[] args) {
Son son = new Son(); //内存的布局是?
//注意,要按照查找关系来返回信息
//(1)首先看子类是否有该属性
//(2)如果子类有这个属性,并且可以访问,则返回信息。
//(3)如果子类没有这个属性,就看父类有没有这个属性(如果父类有该属性,并且可以访问,就返回信息。)
//(4)如果父类没有就按照(3)的规则,继续找上级父类,直到0bject。
System.out.println(son.name);
System.out.println(son.age);
System.out.println(son.hobby);
}
}
class GrandPa { //爷类
String name = "大头爷爷";
String hobby = "旅游";
}
class Father extends GrandPa { //父类
String name = "大头爸爸";
int age = 39;
}
class Son extends Father { //子类
String name = "大头儿子";
}
内存布局:
练习题
第一题:main 中:B b = new B(); 会输出什么?
//结果:
a
b name
b
第二题:main 中:C c = new C(); 会输出什么?
//结果:
我是A类
hahah我是B类的有参构造
我是c类的有参构造
我是c类的无参构造
第三题:ExtendsExercise03.java
-
编写 Computer 类,包含CPU、内存、硬盘等属性,getDetails 方法用于返回 computer 的详细信息
-
编写 PC 子类,继承 Computer 类,添加特有属性【品牌brand】
-
编写 NotePad 子类,继承 Computer 类,添加特有属性【color】
-
ExtendsExercise03 类,在 main 方法中创建 PC 和 NotePad 对象,分别给对象中特有的属性赋值,以及从 Computer 类继承的属性赋值,并使用方法并打印输出信息。
ExtendsExercise03.java:
package com.hspedu.extend_.Exercise;
public class ExtendsExercise03 {
public static void main(String[] args) {
PC pc = new PC("Intel",16 ,512, "联想");
NotePad notePad = new NotePad("Intel", 32, 1024, "灰色");
pc.printInfo();
notePad.printNotePad();
}
}
Computer.java:
package com.hspedu.extend_.Exercise;
public class Computer {
private String cpu;
private int memory;
private int disk;
public Computer(String cpu, int memory, int disk) {
this.cpu = cpu;
this.memory = memory;
this.disk = disk;
}
public String getDetail(){
return ("cpu = " + cpu +
" memory = " + memory + " disk = " + disk);
}
public String getCpu() {
return cpu;
}
public void setCpu(String cpu) {
this.cpu = cpu;
}
public int getMemory() {
return memory;
}
public void setMemory(int memory) {
this.memory = memory;
}
public int getDisk() {
return disk;
}
public void setDisk(int disk) {
this.disk = disk;
}
}
PC.java:
package com.hspedu.extend_.Exercise;
public class PC extends Computer{
private String brand;
public PC(String cpu, int memory, int disk, String brand) {
super(cpu, memory, disk);
this.brand = brand;
}
public String getBrand() {
return brand;
}
public void setBrand(String brand) {
this.brand = brand;
}
public void printInfo(){
System.out.println("PC 信息如下:");
System.out.println(getDetail() + " Brand = " + brand);
}
}
NotePad.java:
package com.hspedu.extend_.Exercise;
public class NotePad extends Computer{
private String color;
public NotePad(String cpu, int memory, int disk, String color) {
super(cpu, memory, disk);
this.color = color;
}
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
public void printNotePad(){
System.out.println("NotePad 信息如下:");
System.out.println(getDetail() + " Color = " + color);
}
}