Java入門系列-16-繼承

極客大全發表於2018-10-29
Java繼承

這一篇文章教給新手學會使用繼承，及理解繼承的概念。掌握訪問修飾符、掌握 final 關鍵字的用法。

繼承

為什麼要使用繼承

首先我們先看一下這兩個類：

public class Teacher {
    private int teachingAge;
    private String name;
    private int age;
    
    public void teach() {
        
    }
    public void seyHi() {
        System.out.println("我是："+this.name);
    }
}
public class Student {
    private int studentNo;
    private String name;
    private int age;
    
    public void learn() {
        
    }
    public void seyHi() {
        System.out.println("我是："+this.name);
    }
}

Student 類和 Teacher 類中有一些相同的屬性和方法，這些都屬於重複程式碼，當一個程式中有大量的類時，就會產生大量的重複程式碼。這些重複的程式碼能不能抽取出來然後供其他類使用以簡化呢，那就是使用繼承。

使用繼承優化之後：

建立 inherit 包

父類：(公共程式碼類)

package inherit;

public class People {
    private String name;
    private int age;
    
    public void sayHi() {
        System.out.println("我是："+this.name);
    }

    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;
    }
    
}

子類：Student.java

package inherit;

public class Student extends People{
    private int studentNo;
    public void learn() {
        System.out.println("學習課程");
    }
    public int getStudentNo() {
        return studentNo;
    }
    public void setStudentNo(int studentNo) {
        this.studentNo = studentNo;
    }
}

子類：Teacher.java

package inherit;

public class Teacher extends People{
    private int teachingAge;
    
    public void teach() {
        System.out.println("教授課程");
    }
    
    public int getTeachingAge() {
        return teachingAge;
    }

    public void setTeachingAge(int teachingAge) {
        this.teachingAge = teachingAge;
    }
    
}

測試類：

package inherit;

public class TestInherit {
    public static void main(String[] args) {
        //建立Student物件
        Student stu=new Student();
        stu.setName("張三");//父類中繼承過來的方法
        stu.learn();//子類中特有的方法
        stu.sayHi();
        //建立Teacher物件
        Teacher teacher=new Teacher();
        teacher.setName("湯尼");
        teacher.setTeachingAge(2);//子類中特有的方法
        teacher.sayHi();
    }
}

觀察上面示例程式碼我們發現：

1.子類的公共程式碼都可以放在父類中

2.子類可以有自己獨有的方法和屬性

3.子類一旦繼承父類就會擁有父類的屬性和方法

4.將公共程式碼放入父類，更方便統一修改程式碼

繼承的語法

關鍵字：extends

1.編寫父類

public class 父類{
    //公共的屬性和方法
}

2.編寫子類，繼承父類

public class 子類 extends 父類{
    //子類特有的屬性和方法
}

子類只能繼承一個父類

子類訪問父類成員

子類要想訪問父類的成員要使用 super 關鍵字，super 代表父類物件

訪問父類構造方法：

super();//訪問無參構造
super(引數);//訪問有參構造

訪問父類屬性：

super.name;

訪問父類方法：

super.print();

訪問父類構造，必須在子類構造方法中呼叫，必須是第一句

super 只能出現在子類的方法和構造方法中

super 不能訪問父類的 private 成員

敲一敲：訪問父類成員

建立包 visitparent 後在報下建立如下類
父類

package visitparent;

public class Animal {
    private String name;
    private int legs;
    
    public Animal() {
        this.name="無名";
        this.legs=4;
    }
    public Animal(String name,int legs) {
        this.name=name;
        this.legs=legs;
    }
    
    public void eat(String food) {
        System.out.println(name+" 吃食物："+food);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getLegs() {
        return legs;
    }

    public void setLegs(int legs) {
        this.legs = legs;
    }
    
}

子類

package visitparent;

public class Cat extends Animal{
    private String hairColor;//毛髮顏色
    private int age;
    
    public Cat () {
        super();//呼叫父類無參
    }
    public Cat(String name,int legs,String hairColor,int age) {
        super(name, legs);//這裡呼叫相當於重用父類構造方法了
        this.hairColor=hairColor;
        this.age=age;
        //super(name, legs);//去掉註釋試試
        //this.name="無名";//去掉註釋試試
    }
    public void catchMouse() {
        System.out.println(super.getName()+":抓老鼠");
    }
    
    public void paly() {
        System.out.println(super.getName()+" 玩累了。");
        super.eat("小魚乾");
    }

    public String getHairColor() {
        return hairColor;
    }

    public void setHairColor(String hairColor) {
        this.hairColor = hairColor;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

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

子類不能繼承父類的 private 成員

子類不能繼承不同包使用預設訪問許可權的成員(預設訪問許可權就是不寫訪問修飾符)

子類不能繼承父類的構造方法

多重繼承的執行流程

在建立子類的時候父類在做什麼？

下面建立3個類觀察執行流程，C類繼承B類，B類繼承A類。

A.java

public class A {
    public A() {
        System.out.println("A類的無參建構函式執行");
    }
}

B.java

public class B extends A{
    public B() {
        System.out.println("B類的無參建構函式執行");
    }
}

C.java

public class C extends B{
    public C() {
        System.out.println("C類的無參建構函式執行");
    }
}

TestRunFlow.java 測試類，展示執行結果

public class TestRunFlow {
    public static void main(String[] args) {
        C c=new C();
    }
}

執行結果為：

A類的無參建構函式執行
B類的無參建構函式執行
C類的無參建構函式執行

如果子類構造方法通過 super 顯式呼叫父類相應構造方法，則不執行父類無參構造方法

子類構造方法預設會呼叫父類無參構造方法

呼叫父類無參構造方法，一直到執行頂級父類Object類的的無參構造方法為止

根據以上規則，判斷下面的程式碼是否能編譯通過

父類

public class Pet {
    private String name;
    public Pet(String name) {
        this.name=name;
    }
}

子類

public class Dog extends Pet{
}

答案是不能，父類中只有有參構造方法沒有無參構造方法，子類中沒有任何程式碼預設有一個隱式無參構造方法，子類無參構造方法預設呼叫父類無參構造方法，然而父類中沒有，所有在子類中報錯。

解決辦法：1.在父類中顯式新增無參構造方法，2.在子類構造方法中顯式呼叫父類有參構造方法。

java 中的訪問修飾符

訪問修飾符 protected 能修飾屬性和方法，修飾後本類、子類、同包可以訪問。

訪問修飾符 本類 同包 子類 其他
private √
預設(friendly) √ √
protected √ √ √
public √ √ √ √

方法重寫

在”繼承優化後”的程式碼中，Teacher 繼承了 People 類，(忘記程式碼可以翻回去再看一遍) People 類中有個一個打招呼的方法 sayHi() 用於輸出人的名字，但是 Teacher 呼叫這個方法並不能列印出 Teacher 的屬性 teachingAge 的值，但是我們還想用這個方法實現這個功能，應該怎麼辦呢？

我們可以使用 方法重寫 解決這個問題，修改子類 Teacher 中的程式碼，下面看一下使用方法重寫後的效果。

Teacher.java

package inherit;

public class Teacher extends People{
    //省略其他屬性
    
    @Override
    public void sayHi() {
        System.out.println("我是："+super.getName()+" ,從事教育行業 "+this.teachingAge+" 年了。");
    }

    //省略其他方法、getter、setter
}

在 Eclipse 中重寫某方法的快捷鍵是 Alt+Shift+S+V ，按完後選擇要重寫的方法

在 Idea 中重寫某方法的快捷鍵是 Ctrl+O ，按完後選擇要重寫的方法

@Override 註解的作用， 用來檢測是否符合重寫規則，不符合重寫規則將報錯，這個註解可以不寫

構造方法不能重寫，因為構造方法不能被繼承

方法重寫的規則：

1.方法名相同

2.引數列表相同

3.返回值型別相同或者是其子類

4.訪問許可權不能嚴於父類

final 關鍵字的使用

1.final 修飾變數後變為常量

private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

2.final 修飾類後，該類不能被繼承

package java.lang;
public final class Math {
    //省略屬性和方法……
}

3.final 修飾方法後，該方法不能被重寫

public final void teach() {
        System.out.println("教授課程");
    }

4.final 修飾建立的物件後，該對像不能再次例項化(可以修改屬性)

final Teacher teacher=new Teacher();
teacher.setName("湯尼");
//teacher=new Teacher();//去掉註釋試試

String 類就是一個典型的被 final 修飾的類

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