面向对象高级-继承

2.1 继承快速入门

接下来，演示一下使用继承来编写代码

public class A{
    //公开的成员
    public int i;
    
    public void print1(){
        System.out.println("===print1===");
    }
    
    //私有的成员
    private int j;
    
    private void print2(){
        System.out.println("===print2===");
    }
}

然后，写一个B类，让B类继承A类。在继承A类的同时，B类中新增一个方法print3

public class B extends A{
    public void print3(){
        //由于i和print1是属于父类A的公有成员，在子类中可以直接被使用
        System.out.println(i); //正确
        print1(); //正确
        
        //由于j和print2是属于父类A的私有成员，在子类中不可以被使用
        System.out.println(j); //错误
        print2();	//错误
    }
}

再演示一下，创建B类对象，能否调用父类A的成员。再写一个测试类

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        B b = new B();
        // 父类公有成员，子类对象是可以调用的
        System.out.println(i); //正确
        b.print1();	//正确
        
        // 父类私有成员，子类对象时不可以调用的
        System.out.println(j); //错误
        b.print2(); //错误
    }
}

继承的内存原理

需要关注一点：子类对象实际上是由子、父类两张设计图共同创建出来的。

所以，在子类对象的空间中，既有本类的成员，也有父类的成员。但是子类只能调用父类公有的成员。

2.2 继承的好处

观察代码发现，我们会发现 Teacher 类中和 Consultant 类中有相同的代码；其实像这种两个类中有相同代码时，没必要重复写。

可以把重复的代码提取出来，作为父类，然后让其他类继承父类就可以了，这样可以提高代码的复用性。

接下来使用继承来完成上面的案例，这里只演示People类和Teacher类，然后你尝试自己完成 Consultant 类。

• 先写一个父类 People，用来设计 Teacher 和 Consultant 公有的成员。

public class People{
    private String name;
    
    public String getName(){
        return name;
    }
    public void setName(String name){
        this.name=name;
    }
}

• 再写两个子类Teacher继承People类，同时在子类中加上自己特有的成员。

public class Teacher extends People{
    private String skill; //技能
    
    public String getSkill(){
        return skill;
    }
    
    public void setSkill(String skill){
        this.skill=skill;
    }
    
    public void printInfo(){
        System.out.println(getName()+"具备的技能："+skill);
    }
}

• 最后再写一个测试类，再测试类中创建Teacher、Consultant对象，并调用方法。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 目标：搞清楚继承的好处。
        Teacher t = new Teacher();
        t.setName("播仔");
        t.setSkill("Java、Spring");
        System.out.println(t.getName());
        System.out.println(t.getSkill());
        t.printInfo();
    }
}

执行代码，打印结果如下：

关于继承的好处只需要记住：继承可以提高代码的复用性

2.3 权限修饰符

在刚才使用继承编写的代码中我们有用到两个权限修饰符，一个是public（公有的）、一个是private（私有的），实际上还有两个权限修饰符，一个是protected（受保护的）、一个是缺省的（不写任何修饰符）。

接下来我们就学习一下这四个权限修饰符分别有什么作用。

什么是权限修饰符呢？

权限修饰符是用来限制类的成员（成员变量、成员方法、构造器…）能够被访问的范围。

每一种权限修饰符能够被访问的范围如下

用代码演示一下，在本类中可以访问到哪些权限修饰的方法。

public class Fu {
    // 1、私有:只能在本类中访问
    private void privateMethod(){
        System.out.println("==private==");
    }

    // 2、缺省：本类，同一个包下的类
    void method(){
        System.out.println("==缺省==");
    }

    // 3、protected: 本类，同一个包下的类，任意包下的子类
    protected void protectedMethod(){
        System.out.println("==protected==");
    }

    // 4、public： 本类，同一个包下的类，任意包下的子类，任意包下的任意类
    public void publicMethod(){
        System.out.println("==public==");
    }

    public void test(){
        //在本类中，所有权限都可以被访问到
        privateMethod(); //正确
        method(); //正确
        protectedMethod(); //正确
        publicMethod(); //正确
    }
}

接下来，在和 Fu 类同一个包下，创建一个测试类 Demo，演示同一个包下可以访问到哪些权限修饰的方法。

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Fu f = new Fu();
        // f.privateMethod();	//私有方法无法使用
        f.method();
        f.protectedMethod();
        f.publicMethod();
    }
}

接下来，在另一个包下创建一个Fu类的子类，演示不同包下的子类中可以访问哪些权限修饰的方法。

public class Zi extends Fu {
    //在不同包下的子类中，只能访问到public、protected修饰的方法
    public void test(){
        // privateMethod(); // 报错
        // method(); // 报错
        protectedMethod();	//正确
        publicMethod();	//正确
    }
}

接下来，在和Fu类不同的包下，创建一个测试类Demo2，演示一下不同包的无关类，能访问到哪些权限修饰的方法；

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Fu f = new Fu();
        // f.privateMethod(); // 报错
        // f.method();		  //报错
        // f.protecedMethod();//报错
        f.publicMethod();	//正确
    }
}

2.4 单继承、Object

一个子类可以继承多个父类吗？

Java语言只支持单继承，不支持多继承，但是可以多层继承。就像家族里儿子、爸爸和爷爷的关系一样：一个儿子只能有一个爸爸，不能有多个爸爸，但是爸爸也是有爸爸的。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 目标：掌握继承的两个注意事项事项。
        // 1、Java是单继承的：一个类只能继承一个直接父类;
        // 2、Object类是Java中所有类的祖宗。
        A a = new A();
        B b = new B();

        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add("java");
        System.out.println(list.toString());
    }
}

class A {} //extends Object{}
class B extends A{}
// class C extends B , A{} // 报错
class D extends B{}

为什么不能多继承

Object

2.5 方法重写(重点)

在继承的基础之上还有一个很重要的现象—叫做方法重写。

什么是方法重写

当子类觉得父类方法不好用，或者无法满足父类需求时，子类可以重写一个方法名称、参数列表一样的方法，去覆盖父类的这个方法，这就是方法重写。

注意：重写后，方法的访问遵循就近原则。下面看一个代码演示

写一个A类作为父类，定义两个方法print1和print2

public class A {
    public void print1(){
        System.out.println("111");
    }

    public void print2(int a, int b){
        System.out.println("111111");
    }
}

再写一个B类作为A类的子类，重写print1和print2方法。

public class B extends A{
    // 方法重写
    @Override // 安全，可读性好
    public void print1(){
        System.out.println("666");
    }

    // 方法重写
    @Override
    public void print2(int a, int b){
        System.out.println("666666");
    }
}

接下来，在测试类中创建B类对象，调用方法

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 目标：认识方法重写，掌握方法重写的常见应用场景。
        B b =  new B();
        b.print1();
        b.print2(2, 3);
    }
}

执行代码，我们发现真正执行的是B类中的print1和print2方法

知道什么是方法重写之后，还有一些注意事项。

- 1.重写的方法上面，可以加一个注解@Override,用于标注这个方法是复写的父类方法
- 2.子类复写父类方法时，访问权限必须大于或者等于父类方法的权限
	public > protected > 缺省
- 3.重写的方法返回值类型，必须与被重写的方法返回值类型一样，或者范围更小
- 4.私有方法、静态方法不能被重写，如果重写会报错。

关于这些注意事项，同学们其实只需要了解一下就可以了。实际上我们实际写代码时，只要和父类写的一样就可以（ 总结起来就8个字：声明不变，重新实现）

方法重写的应用场景

还需要掌握方法重写，在实际中的应用场景。方法重写的应用场景之一就是：子类重写Object的toString()方法，以便返回对象的内容。

比如：有一个Student类，这个类会默认继承Object类。

public class Student extends Object{
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

其实Object类中有一个toString()方法，直接通过Student对象调用Object的toString()方法，会得到对象的地址值。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student("播妞", 19);
        // System.out.println(s.toString());
        System.out.println(s);
    }
}

但是，此时不想调用父类Object的toString()方法，那就可以在Student类中重新写一个toSting()方法，用于返回对象的属性值。

public class Student extends Object{
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

重新运行测试类，结果如下

println方法源码分析

2.6 子类中访问成员的特点

继承至少涉及到两个类，而每一个类中都可能有各自的成员（成员变量、成员方法），就有可能出现子类和父类有相同成员的情况，那么在子类中访问其他成员有什么特点呢？

• 原则：在子类中访问其他成员（成员变量、成员方法），是依据就近原则的

定义一个父类，代码如下

public class F {
    String name = "父类名字";

    public void print(){
        System.out.println("==父类的print1方法执行==");
    }
}

再定义一个子类，代码如下。有一个同名的name成员变量，有一个同名的print成员方法；

public class Z extends F {
    String name = "子类名称";
    public void showName(){
        String name = "局部名称";
        System.out.println(name); // 局部名称
    }

    @Override
    public void print(){
        System.out.println("==子类的print1方法执行了=");
    }

    public void showMethod(){
        print(); // 子类的
    }
}

接下来写一个测试类，观察运行结果，我们发现都是调用的子类变量、子类方法。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 目标：掌握子类中访问其他成员的特点：就近原则。
        Z z = new Z();
        z.showName();
        z.showMethod();
    }
}

• 如果子类和父类出现同名变量或者方法，优先使用子类的；此时如果一定要在子类中使用父类的成员，可以加this或者super进行区分。

public class Z extends F {
    String name = "子类名称";

    public void showName(){
        String name = "局部名称";
        System.out.println(name); // 局部名称
        System.out.println(this.name); // 子类成员变量
        System.out.println(super.name); // 父类的成员变量
    }

    @Override
    public void print(){
        System.out.println("==子类的print1方法执行了=");
    }

    public void showMethod(){
        print(); // 子类的
        super.print1(); // 父类的
    }
}

2.7 子类中访问构造器的特点

子类中访问构造器的语法规则

• 首先，子类全部构造器，都会先调用父类构造器，再执行自己。

  执行顺序，如下图按照① ② ③ 步骤执行：

子类访问构造器的应用场景

• 如果不想使用默认的super()方式调用父类构造器，还可以手动使用super(参数)调用父类有参数构造器。

在本类中访问自己的构造方法

有时候我们也需要访问自己类的构造器。语法如下

this(): 调用本类的空参数构造器
this(参数): 调用本类有参数的构造器

super空间的开辟

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| -------------------------------------------- |

最后我们被this和super的用法在总结一下

访问本类成员:
	this.成员变量	//访问本类成员变量
	this.成员方法()	//调用本类成员方法
	this()		   //调用本类空参数构造器
    this(参数)	  //调用本类有参数构造器
	
访问父类成员:
	super.成员变量	   //访问父类成员变量
	super.成员方法()   //调用父类成员方法
	super()		     //调用父类空参数构造器
    super(参数)	    //调用父类有参数构造器
    
注意：this和super访问构造方法，只能用到构造方法的第一句，否则会报错。

[外链图片转存中...(img-ZxzA1FHW-1729995895668)]



super空间的开辟

| ![super空间的开辟](assets/super空间的开辟.png) |
| ---------------------------------------------- |

| ![super空间开辟2](assets/super空间开辟2.png) |
| -------------------------------------------- |



> **最后我们被this和super的用法在总结一下**

```java
访问本类成员:
	this.成员变量	//访问本类成员变量
	this.成员方法()	//调用本类成员方法
	this()		   //调用本类空参数构造器
    this(参数)	  //调用本类有参数构造器
	
访问父类成员:
	super.成员变量	   //访问父类成员变量
	super.成员方法()   //调用父类成员方法
	super()		     //调用父类空参数构造器
    super(参数)	    //调用父类有参数构造器
    
注意：this和super访问构造方法，只能用到构造方法的第一句，否则会报错。