面向对象2

继承

继承概述

• 多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独的一个类中，那么多个类就无需再定义这些属性和行为，只要继承那个类即可。
• 通过extends关键字就可以实现类与类的继承
  public class 子类名 extends 父类名 { }
• 单独的这个类被称为父类，基类或者超类，多个类可以称为子类或者派生类
• 有了继承以后，我们定义一个类时，可以在一个已经存在的类的基础上，还可以定义自己的新成员。

继承的格式

		public class 子类名 extends 父类名 ｛｝

继承的好处

1. 提高了代码的复用性
2. 提高了代码的维护性
3. 让类与类之间产生了关系，是多态的前提

继承的弊端：让类与类之间产生了关系，也就让类的耦合性增强了

开发原则：高内聚，低耦合。
内聚：自己完成某件事情的能力
耦合：类与类的关系

Java继承的特点

• Java中类只支持单继承，不支持多继承。
• Java中类支持多层继承

public class GrandFather {
    public void grandFatherSay() {
        System.out.println("爷爷都是从孙子熬过来的");
    }
}

public class Father extends GrandFather {
    public void fatherSay() {
        System.out.println("爸爸都是从儿子走过来的");
    }
}

/*
public class Son extends GrandFather {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        s.grandFatherSay();
    }
}
 */

/*
public class Son extends Father {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        s.fatherSay();
    }
}
 */

//Java中类只支持单继承，不支持多继承
/*
public class Son extends Father, GrandFather {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        s.fatherSay();
    }
}
 */

//Java中类支持多层继承
public class Son extends Father {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        s.fatherSay();
        s.grandFatherSay();
    }
}

Java继承中成员变量的特点

1. 成员变量名称不一样，使用的时候非常简单
2. 成员变量名称一样时，就近原则
   在子类方法中访问变量：
   a. 在方法的局部范围找，如果有就使用
   b. 在子类的成员范围找，如果有就使用
   c. 在父类的成员范围找，如果有就使用
   d. 如果还找不到，就报错

super关键字

super和this的用法相似：
this：代表本类对象的引用
super：代表父类的存储空间（可以理解为代表父类对象的引用）

用法：

• 访问成员变量
  this.成员变量
  super.成员变量
• 访问构造方法
  this(…)
  super(…)
• 访问成员方法
  this.成员方法()
  super.成员方法()

public class Son extends Father {
    public int age = 20;

    public void printAge() {
        int age = 10;
        System.out.println(age);
        //访问成员范围的age
        System.out.println(this.age);
        //访问父类成员范围的age
        System.out.println(super.age);
    }
}

Java继承中构造方法的特点

Java继承中构造方法的访问特点：

• 子类构造方法执行前，都会先执行父类无参构造方法
  子类继承父类，会继承父类的非私有成员
  而子类在初始化的时候，可能会使用父类的数据，如果父类数据没有先初始化，子类就不能使用这些数据，所以在子类初始化之前，一定要先完成父类数据的初始化
• 注意：在子类的构造方法中，默认第一行有一条语句:super();

问题：假如父类中没有无参构造方法？

1. 在父类中添加一个无参构造方法
2. 可以通过super去访问父类的带参构造方法

建议使用第一种解决方案，其实就是要求我们写代码的时候，每次都手动给出无参构造方法。

Java继承中成员方法的特点

Java继承中成员方法的访问特点：

• 如果子类中方法和父类中方法的声明不一样，很简单
• 如果子类中方法和父类中方法的声明一样，执行的是子类中的方法

通过子类对象调用方法：

1. 在子类中找，有就使用
2. 在父类中找，有就使用
3. 如果没有就报错

方法重写

方法重写：子类中出现了和父类一模一样的方法声明的情况
案例：

public class Phone {
    public void call(String name) {
        System.out.println("给"+name+"打电话");
    }
}

public class NewPhone extends Phone {
    public void call(String name) {
        System.out.println("开启视频功能");
        //System.out.println("给"+name+"打电话");
        super.call(name);
    }
}

public class PhoneTest {
    public static void main(String[] args) {
        Phone p = new Phone();
        p.call("林青霞");

        NewPhone np = new NewPhone();
        np.call("林青霞");
    }
}

方法重写的应用：
当子类需要父类的功能，而功能主体子类又有自己的特有内容的时候，就考虑使用方法重写，这样既保证父类的功能，还添加了子类的特有内容。

@Override：注解，标记一个方法，表明该方法是重写父类的方法

方法重写的注意事项：

1. 父类私有的方法不能被重写
2. 子类重写父类方法时，访问权限不能更低
   子类重写父类方法时，建议访问权限一模一样

public class Father {
    /*
    public void show() {
        System.out.println("show father");
    }
     */

    /*
    private void show() {
        System.out.println("show father");
    }
    //父类私有的方法不能被重写
     */

    //默认修饰符
    //private -- 默认修饰符 -- public
    void show() {
        System.out.println("show father");
    }
}

public class Son extends Father {
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("show son");
    }

    /*
    @Override
    public void method() {
        System.out.println("method son");
    }
    //报错，这不是重写父类的方法
     */
}

练习

学生和老师的案例

分析

学生类：
	成员变量：name，age
	构造方法：无参，带参
	成员方法：getXxx（），setXxx（），study（）
老师类：
	成员变量：name，age
	构造方法：无参，带参
	成员方法：getXxx（），setXxx（），teach（）
我们发现这两个类中相同代码比较多，所以提取出一个父类
人类：
	成员变量：name，age
	构造方法：无参，带参
	成员方法：getXxx（），setXxx（）
学生类：
	继承人类
	study（）
老师类
	继承人类
	teach（）

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {}

    public Person(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;
    }
}

public class Student extends Person {

    public Student(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public Student() {}

    public void study() {
        System.out.println("学生要好好学习");
    }
}

public class Teacher extends Person {

    public Teacher() {}

    public Teacher(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void teach() {
        System.out.println("老师要好好上课");
    }
}

public class ExtendsTest {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        s1.setName("林青霞");
        s1.setAge(30);
        System.out.println(s1.getName()+"---"+s1.getAge());
        s1.study();

        Student s2 = new Student("林青霞",30);
        System.out.println(s2.getName()+"---"+s2.getAge());

        Teacher t1 = new Teacher();
        t1.setName("林青霞");
        t1.setAge(30);
        System.out.println(t1.getName()+"---"+t1.getAge());
        t1.teach();

        Teacher t2 = new Teacher("林青霞",30);
        System.out.println(t2.getName()+"---"+t2.getAge());
    }
}

多态

多态：同一个对象，在不同时刻体现出来的不同状态

举例：
猫：猫是猫，猫是动物
水：液体，固体，气体

Java中多态的前提：

• 有继承关系
• 有方法重写
• 有父类引用指向子类对象

Fu f = new Fu();
Zi z = new Zi();

Fu f = new Zi();

案例：

public class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("吃东西");
    }
}

public class Cat extends Animal{
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}

public class duotai {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Cat();
    }
}

多态中成员访问特点

多态中成员访问特点：

• 成员变量
  编译看左边，执行看左边
• 成员方法
  编译看左边，执行看右边

成员变量和成员方法的访问不一样：成员方法有重写，成员变量没有。

public class Animal {
    public int age = 40;

    public void eat() {
        System.out.println("吃东西");
    }
}

public class Cat extends Animal {
    public int age = 20;
    public int weight = 10;

    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }

    public void playGame() {
        System.out.println("猫捉迷藏");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //多态
        Animal a = new Cat();
        System.out.println(a.age); //40
        //System.out.println(a.weight); //报错

        a.eat(); //猫吃鱼
        //a.playGame(); //报错
    }
}

多态的好处和弊端

多态的好处：提高了程序的扩展性

具体体现：定义方法的时候，使用父类型作为参数，将来在使用的时候，使用具体的子类型参与操作

多态的弊端：不能使用子类的特有功能

public class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("吃东西");
    }
}

public class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃骨头");
    }

    public void lookDoor() {
        System.out.println("狗看门");
    }
}

public class Pig extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("猪吃白菜");
    }
}

public class AnimalOperator {
    /*
    public void useAnimal(Cat c) {
        c.eat();
    }

    public void useAnimal(Dog d) {
        d.eat();
    }

     */

    public void useAnimal(Animal a) {
        a.eat();
        //a.lookDoor(); //报错
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        AnimalOperator ao = new AnimalOperator();
        Cat c = new Cat();
        ao.useAnimal(c);

        Dog d = new Dog();
        ao.useAnimal(d);

        Pig p = new Pig();
        ao.useAnimal(p);
    }
}

多态中的转型问题

多态的转型：

• 向上转型
  从子到父
  父类引用指向子类对象
• 向下转型
  从父到子
  父类引用转为子类对象

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //多态
        Animal a = new Cat(); //向上转型
        a.eat();

        //a.playGame();
        //多态无法访问子类特有方法
        //创建子类对象使用子类特有方法
        /*
        Cat c = new Cat();
        c.playGame();
        //现在的代码虽然可以访问子类特有功能，但是不合理
        //因为我们发现内存中有两个猫类对象
         */
        //我们想办法把多态中的猫对象还原
        //这时就要使用多态中的转型
        //父类引用转为子类对象
        Cat c = (Cat)a;
        c.eat();
        c.playGame();
    }
}

类型转换异常：向上转型和向下转型应该匹配上，如果向下转型出现ClassCastException类型转换异常，说明是不匹配的。

练习

动物：
	eat()
猫：
	eat()
	playGame()
狗：
	eat()
	lookDoor()

public class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("吃东西");
    }
}

public class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }

    public void playGame() {
        System.out.println("猫捉迷藏");
    }
}

public class Dog extends Animal{
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃骨头");
    }

    public void lookDoor() {
        System.out.println("狗看门");
    }
}

public class duotaiTest {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Cat();
        a.eat();

        Cat c = (Cat) a;
        c.eat();
        c.playGame();

        Animal b = new Dog();
        b.eat();

        Dog d = (Dog) b;
        d.eat();
        d.lookDoor();
    }
}

总结：如果想使用子类的特有功能，必须使用向下转型，且要保证当前内存中是能够转成具体的子类类型的。

分享到：

赞(0) 打赏