什么是继承

什么是继承

1、什么是继承

在日常生活中,经常遇到如下问题。有一辆自行车,自行车有颜色和型号大小之分,而公路赛车也有颜色和型号大小之分,公路赛车多了一项速度的优势。自行车有的东西公路赛车全都有,而公路赛车有的东西自行车不一定有,它们相同地方有很多。在Java中,对于这种情况下就采用继承来完成这个功能。 在日常生活中,经常遇到如下问题。有一辆自行车,自行车有颜色和型号大小之分,而公路赛车也有颜色和型号大小之分,公路赛车多了一项速度的优势。自行车有的东西公路赛车全都有,而公路赛车有的东西自行车不一定有,它们相同地方有很多。在Java中,对于这种情况下就采用继承来完成这个功能。 【范例】通过示例代码来理解什么是继承。

     public class bike          //这是一个类,表述的是一个自行车 
    {

    public String color;         //自行车的颜色 
    public int size;                 //自行车的大小,即型号
    }
    
    pubic class racing_cycle        //这是一个类,表述的是一个公路赛类
    {
            public String color;          //自行车的颜色
    public int size;              //自行车的大小,即型号
    public String speed;         //公路赛车的速度
    }

下面就来使用继承来简化上面的程序。

    public class bike      //这是一个类,表述的是一个自行车
    {
            public String color;        //自行车的颜色
    public int size;                         //自行车的大小,即型号
    }
   
    pubic class racing_cycle extends bike   //这是一个类,表述的是一个公路赛车,它继承于自行车
    {
    public String speed;                  //公路赛车的速度
    }

继承是为了让代码重复使用,提高效率,在此基础上衍生出更多的新类。继承是面向对象编程的特点,没有继承就不是面向对象编程,而是面向过程了。Java提供了单一继承,通过接口可以实现多重继承。本节要说明什么是继承,继承有那些特点。

2、类的继承

在Java中,被继承的类叫超类(superclass),继承超类的类叫子类(subclass)。因此,子类是超类的一个功能上的扩展,它继承了超类定义的所有属性和方法,并且添加了特有功能方法。

首先举一个典型例子来说明继承有什么特点,然后再结合代码学习。

有一对爷俩,爸爸和儿子,爸爸的眼睛是单眼皮,个子很高,头发很好,皮肤很黑,而儿子同样有他爸爸的一些特征,但是儿子的皮肤很白,双眼皮,戴眼镜,在外人看来他们是爷俩。儿子具有爸爸的所有特征,但是儿子的皮肤很白和戴眼睛这些是儿子自己所特有的,也是和爸爸不一样的地方。这个小例子正是日常生活里常见的。

换到Java里,类与类之间的关系,可以看成倒置的金字塔,爸爸在上面,儿子在下面。爸爸可能有多个儿子,但是一个儿子只能有一个爸爸,这在日常生活里也是如此。

学习了继承的使用,下面对其内容做如下总结。

通过继承定义类,可以简化类的定义,让所需要的功能用相应的子类去定义和实现。

Java是单继承的,子类可以有很多,父类只能有一个。上面的例子,如果加一个Friend类,Son只能继承自Father,要么继承Friend,不能同时继承Father和Friend。

Java的继承是多层继承的,是一个类可以有很多子类,而子类下面又可以有很多子类。

父类里的属性和方法可以让子类所有,父类里的属性和方法可以使子类同样拥有,而子类的不能调用父类的方法和属性,子类的无参构造器默认是调用的父类的无参构造器。

父类没有定义一个无参的构造器,那么编译器就默认生成一个无参的构造器,也可以在子类构造器里显示使用super方法调用父类构造器,super方法里写几个参数就可以表示调用的是父类的哪一个构造器。

一般情况下,定义了一个有参的构造器,就应该定义一个无参的构造器。

3、继承的语法

类的继承是通过Java保留的关键字extends来修饰的,通过extends的关键字表明前者具备后者的公共的成员变量和方法,在具备了所有的公共的成员变量和方法后,本身还能定义一些特有的成员变量和方法。基本语法如下所示。

class 类名 extends 父类名称

【范例】下面是使用继承的程序。

   public class Father
    {
            public String name;                         //父亲的名字
            public int age;                                 //父亲的年龄
            public String eye;                         //父亲眼睛的样子
            public String height;                         //父亲的身高
            public String cutis;                         //父亲的皮肤的颜色
    }
    
    public class Son extends Father         //Son类继承与Father类
    {
            public String spectacle frame;  //这个属性是儿子所特有的 表示儿子是否带眼镜
    } 

4、修饰符

修饰符是修饰的当前成员变量的访问限制和状态的。就好比一个眼镜,颜色是黑色的,这个黑色就修饰了这个眼镜,而眼镜的种类很多可以让不同的人群来使用,如近视眼镜就由有近视眼的人群来使用,别人来使用的话就不好了。

public String name;                //public 就是一个修饰符

成员变量的继承是指B继承与A后,B能使用A的属性和方法,是受成员变量的修饰符决定的。

在上一节的例子里的成员变量都是使用的默认修饰符,本小节将详细介绍修饰符是如何限制成员变量的继承的。

主要有4个修饰符:public、private、default、protected,对其详细介绍将分为小节来进行。

public:声明成员变量为公共类型

public表明被它修饰的成员变量为公共类型,那么这个成员变量在任何包里都能访问,包括子类也能访问到,下面用代码来说明。 下面是使用public修饰符的程序。

private:声明成员变量为私有类型

private表明被它修饰的成员变量为私有类型,表示除了本类外任何类都不能访问到这个成员变量,具有很好的保护性。下面用代码来说明。 【范例】下面是使用private修饰符的程序。

default:声明成员变量为默认类型

如果不给成员变量添加任何修饰符,就表示这个成员变量被修饰为default类型,在一个同包里的类或子类是能够访问的,相当于public类型,但是在不同包里的类或子类没有继承该成员变量,是访问不到它的。

protected:声明成员变量为保护类型

protected表明被它修饰的成员变量为保护类型,在同一包里和public类型是一样的,也是能够访问到的,但是如果在不同包里的protected类型的成员变量就只能通过子类来访问,这个修饰符是区别于其他的修饰符的。

5、成员变量的覆盖

正如前面所举爸爸和儿子的例子,爸爸的眼睛是单眼皮,儿子的是双眼皮,不能说儿子没有继承爸爸的特性,只能说明儿子的特性把爸爸的覆盖了。

成员变量的覆盖是子类里有和父类里相同的成员变量或方法,继承的关系,子类的成员变量将会使用,而父类的成员变量被保护起来。有时也因修饰符原因而变化.

6、对象引用

对象引用就好比一个人的名字,是一个代号。也是为了方便和容易记忆所用的。

比如去商店里买水果,进门就说我要买水果,而售货员也不知道要买的是什么。在Java里定义了一个类,这个类里有很多的成员变量和方法,再给这个类起一个名字,这个名字就是这个对象的引用。

bike b = new bike (); 代码说明:

bike b是创建Like类的一个对象应用,而这个b就相当于bike的名字。

new bike ()相当于把bike这个类实例化了,真实存在与内存当中了。

7、方法的重写和重载

方法的重写和重载是体现继承特性的重要方面,理解了方法的重写和重载,可以为以后学习多态打下基础,本节重点学习重写和重载的用法和区别。

方法重写的特点

自行车的移动和公路赛车的移动都是靠外力来移动,二者是相同的。公路赛车继承了这一特点,但公路赛车的移动速度就不相同了,移动的快慢就是由它们各自移动特性不相同决定的,方法继承的特点和成员变量的覆盖很类似,但也有特殊情况,方法重写也可以叫方法的覆盖。关键字为override。

方法重载的特点

方法的重载就好比日常生活中人的名字,有大名也有小名,但这些名字都指的是这个人,不同点就是让这个人去做的事情可能不一样

这和Java里的重载很相似,关键字为overload。

下面看一下重载的要求。

重载的方法名称相同,但方法的参数列表不相同。如参数个数和参数类型等。

重载的方法的返回值可以相同也可以不相同。 代码演示:

public String move(){};
public String move(String name){};
public void move(String name, int spend){};

代码说明:

虽然三种方法的名称是相同的,但这三种方法的的参数列表,即个数和类型,是不相同的。

判断方法是否是重载,看参数列表是很重要的。

什么是传递基本类型,所谓基本类型就是用于数学计算的那些类型。当有两个名称一样的方法时,根据传递数值的类型来匹配哪两个方法的参数列表是相同的。

8、重写的返回类型

方法有它的返回类型,而重写的方法也有返回类型,并有一些相应的限制。方法被重写后,返回的类型为基本类型时,重写方法的返回要必须一样,否则会出现错误。

重写是基于继承的

重写和重载的产生是基于继承的,如果没有发生继承就不会产生重写和重载了。

举个例子来说,自行车通过外力可以移动,而公路赛车通过外力也可以移动,公路赛车继承了自行车的特性。也可以说成,公路赛车是自行车的一个升级版本。相当于一个参照点吧,如图所示。

9、静态方法是不能重写的

静态方法就是被修饰为了static类型的方法,如果在类里声明具有唯一性,不是通过类的实例化而存在的,而是通过类的建立而存在,可以理解为用关键字new创建对象了,就是把这个对象实例化了。

对本节的内容进行如下总结。

父类的静态方法可以被子类的静态方法覆盖。

父类的非静态方法不能被子类的静态方法覆盖。

父类的静态方法不能被子类的非静态方法覆盖。

覆盖是用于父类和子类之间。

重写是用在同一个类中,有相同的方法名,但参数不一样。

10、三者之间的关系

重写的关键字是override,重载的关键字为overload,重写、重载、覆盖都是基于继承的关系。当继承的关系发生了,想用父类的方法就用super关键字来引用,如果想用新的方法了就重写下,来完成新的功能需要。

11、对覆盖总结如下几点:

覆盖的方法的参数列表必须要和被覆盖的方法的参数列表完全相同,才能达到覆盖的效果。

覆盖的方法的返回值必须和被覆盖的方法的返回值一致。

覆盖的方法所抛出的异常必须和被覆盖方法的所抛出的异常一致,或者是其子类。

被覆盖的方法不能为private,否则在其子类中只是新定义了一个方法,并没有对其进行覆盖。

12、对重载总结如下:

使用重载时只能定义不同的参数列表。

不能通过重载的方法的返回类型、访问权限和抛出的异常来进行方法的重载。

13、对重写总结如下:

重写的方法存在于父类中,也存在于子类中。

重写的方法在运行期采用多态的形式。

重写的方法不能比被重写的方法有更高的访问限制。

重写的方法不能比被重写的方法有更多的异常。

14、重写toString

toString()方法是Java里Object类的方法,很多类都重写了该方法。该方法返回对象的状态信息。下面是这个方法的原型:

public String toString()

15、重写equals

方法equals也是Object类的方法,很多类也进行了重写,一般重写equals方法是为了比较两个对象的内容是否相等。下面是这个方法的原型:

public boolean equals(Object obj)
 {
 return (this == obj);                //这里比较的是两个对象的引用
 }

16、final与继承的关系

final关键字有最终、不变的意思,可以修饰成员变量,也可以修饰方法和类,通过final关键字的修饰可以改变其特性。

final关键字修饰类时,说明其类不能有子类,也就是说该类不能被继承,该类的成员变量在这里将不起作用。

final关键字修饰方法时,说明该方法不能被重写,因为类都不能继承了,方法就更不能重写了。

类里可以含有final关键字修饰的方法。

final关键字修饰的成员变量的对象引用不能修改。

final关键字修饰的类里的方法默认被修饰为final。

17、abstract与继承的关系

abstract关键字表示抽象的意思。所谓抽象,就好比在日常生活中人们设计的图纸,而这个图纸就好比是一个抽象的房子似的,需要把房子盖起来来实现这个图纸。在Java里抽象类里最少要含有一个抽象方法,让它的子类去实现这个抽象方法,抽象类里也可以定义一些方法。

18、什么是多态

这里来拿苹果和馒头来打个比方,苹果属于水果的一种,馒头属于面食的一种,而苹果和馒头都可以属于食物,一种物品有两种状态表现,这就是多态.

19、什么是枚举类

所谓枚举就好比日常生活中的星期一、星期二到星期天,是一组连续的数据。在Java里枚举类就是一组连续的基本类型的数值。下面举例如何创建枚举类型。 public enum Grade { A, B, C, D, E, F };

20、什么是反射机制

在日常生活中,通过放大镜可以看清楚物体的内部结构。在Java中,反射机制就是起到放大镜的效果,可以通过类名,加载这个类,显示出这个类的方法等信息。

21、什么是泛型

在日常生活中,橡皮泥通过外力可以改变其形状,其形状是不固定的。在Java中,通过泛型可以给开发带来方便,通过参数的指定,可以改变其类型。

使用泛型给程序员的代码编写带来了好处,也带来的缺点,了解它的好处和缺点,能给程序编写带来很多好处和便利。对泛型的好处总结如下:

使用泛型,正如上面代码所示,能使代码看起来灵活;容易管理,不容易产生错误。

使用泛型能使代码量减少,能产生很多公共代码。

使用泛型在代码编译的时候能进行类型的检查并自动转换,使代码的运行效率得到提高。

使用泛型在编译进行自动转换的时候出现了错误,会进行错误提示。

使用泛型的时候参数只能是类的类型,不能是简单类型。

使用泛型的时候参数可以有多个。

使用泛型的时候参数也能继承别的类型。