Java继承详解
文章目录
1.1 概述
由来
多个类中存在相同属性和行为时,将这些内容抽取到单独一个类中,那么多个类无需再定义这些属性和行为,只要继承那一个类即可。
如图所示:
其中,多个类可以称为子类,单独那一个类称为父类、超类(superclass)或者基类。
继承描述的是事物之间的所属关系,这种关系是: is-a 的关系。例如,图中兔子属于食草动物,食草动物属于动
物。可见,父类更通用,子类更具体。我们通过继承,可以使多种事物之间形成一种关系体系。
定义
继承:就是子类继承父类的属性和行为,使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接
访问父类中的非私有的属性和行为。
好处
- 提高代码的复用性。
- 类与类之间产生了关系,是多态的前提。
1.2 继承的格式
通过 extends 关键字,可以声明一个子类继承另外一个父类,定义格式如下:
class 父类 { ... } class 子类 extends 父类 { ... }
继承演示,代码如下:
/* * 定义员工类Employee,做为父类 */ class Employee { String name; // 定义name属性 // 定义员工的工作方法 public void work() { System.out.println("老师尽心尽力地工作"); } } /* * 定义讲师类Teacher 继承 员工类Employee */ class Teacher extends Employee { // 定义一个打印name的方法 public void printName() { System.out.println("name=" + name); } } /* * 定义测试类 */ public class ExtendDemo01 { public static void main(String[] args) { // 创建一个讲师类对象 Teacher t = new Teacher(); // 为该员工类的name属性进行赋值 t.name = "小明"; // 调用该员工的printName()方法 t.printName(); // name = 小明 // 调用Teacher类继承来的work()方法 t.work(); // 老师尽心尽力地工作 } }
1.3 继承后的特点——成员变量
当类之间产生了关系后,其中各类中的成员变量,又产生了哪些影响呢?
成员变量不重名
如果子类父类中出现不重名的成员变量,这时的访问是没有影响的。
代码如下:
class Fu { // Fu中的成员变量。 int num = 5; } class Zi extends Fu { // Zi中的成员变量 int num2 = 6; // Zi中的成员方法 public void show() { // 访问父类中的num, System.out.println("Fu num="+num); // 继承而来,所以直接访问。 // 访问子类中的num2 System.out.println("Zi num2="+num2); } } class ExtendDemo02 { public static void main(String[] args) { // 创建子类对象 Zi z = new Zi(); // 调用子类中的show方法 z.show(); } }
演示结果:
Fu num = 5 Zi num2 = 6
成员变量重名
如果子类父类中出现重名的成员变量,这时的访问是有影响的。代码如下:
class Fu { // Fu中的成员变量。 int num = 5; } class Zi extends Fu { // Zi中的成员变量 int num = 6; public void show() { // 访问父类中的num System.out.println("Fu num=" + num); // 访问子类中的num System.out.println("Zi num=" + num); } } class ExtendsDemo03 { public static void main(String[] args) { // 创建子类对象 Zi z = new Zi(); // 调用子类中的show方法 z.show(); } }
演示结果:
Fu num = 6 Zi num = 6
子父类中出现了同名的成员变量时,在子类中需要访问父类中非私有成员变量时,需要使用 super
关键字,修饰父类成员变量,类似于之前学过的 this 。
使用格式:
super.父类成员变量名
子类方法需要修改,代码如下:
class Zi extends Fu { // Zi中的成员变量 int num = 6; public void show() { //访问父类中的num System.out.println("Fu num=" + super.num); //访问子类中的num System.out.println("Zi num=" + this.num); } }
演示结果:
Fu num = 5 Zi num = 6
注意:
Fu 类中的成员变量是非私有的,子类中可以直接访问。若Fu
类中的成员变量私有了,子类是不能直接访问的。通常编码时,我们遵循封装的原则,使用private修饰成员变量,那么如何访问父类的私有成员
变量呢?对!可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。
1.4 继承后的特点——成员方法
当类之间产生了关系,其中各类中的成员方法,又产生了哪些影响呢?
成员方法不重名
如果子类父类中出现不重名的成员方法,这时的调用是没有影响的。对象调用方法时,会先在子类中查找有没有对应的方法,若子类中存在就会执行子类中的方法,若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。
代码如下:
class Fu{ public void show(){ System.out.println("Fu类中的show方法执行"); } } class Zi extends Fu{ public void show2(){ System.out.println("Zi类中的show2方法执行"); } } public class ExtendsDemo04{ public static void main(String[] args) { Zi z = new Zi(); //子类中没有show方法,但是可以找到父类方法去执行 z.show(); z.show2(); } }
成员方法重名——重写(Override)
如果子类父类中出现重名的成员方法,这时的访问是一种特殊情况,叫做方法重写(Override)。
方法重写 :子类中出现与父类一模一样的方法时(返回值类型,方法名和参数列表都相同),会出现覆盖效果,也称为重写或者复写。声明不变,重新实现。
代码如下:
class Fu { public void show() { System.out.println("Fu show"); } } class Zi extends Fu { //子类重写了父类的show方法 public void show() { System.out.println("Zi show"); } } public class ExtendsDemo05{ public static void main(String[] args) { Zi z = new Zi(); // 子类中有show方法,只执行重写后的show方法 z.show(); // Zi show } }
重写的应用
子类可以根据需要,定义特定于自己的行为。既沿袭了父类的功能名称,又根据子类的需要重新实现父类方法,从而进行扩展增强。比如新的手机增加来电显示头像的功能,
代码如下:
class Phone { public void sendMessage(){ System.out.println("发短信"); } public void call(){ System.out.println("打电话"); } public void showNum(){ System.out.println("来电显示号码"); } } //智能手机类 class NewPhone extends Phone { //重写父类的来电显示号码功能,并增加自己的显示姓名和图片功能 public void showNum(){ //调用父类已经存在的功能使用super super.showNum(); //增加自己特有显示姓名和图片功能 System.out.println("显示来电姓名"); System.out.println("显示头像"); } } public class ExtendsDemo06 { public static void main(String[] args) { // 创建子类对象 NewPhone np = new NewPhone(); // 调用父类继承而来的方法 np.call(); // 调用子类重写的方法 np.showNum(); } }
注意:这里重写时,用到super.父类成员方法,表示调用父类的成员方法。
注意事项
- 子类方法覆盖父类方法,必须要保证权限大于等于父类权限。
- 子类方法覆盖父类方法,返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。
1.5 继承后的特点——构造方法
当类之间产生了关系,其中各类中的构造方法,又产生了哪些影响呢?
首先我们要回忆两个事情,构造方法的定义格式和作用。
- 构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
- 构造方法的作用是初始化成员变量的。所以子类的初始化过程中,必须先执行父类的初始化动作。子类的构
造方法中默认有一个 super() ,表示调用父类的构造方法,父类成员变量初始化后,才可以给子类使用。
代码如下:
class Fu { private int n; Fu(){ System.out.println("Fu()"); } } class Zi extends Fu { Zi(){ // super(),调用父类构造方法 super(); System.out.println("Zi()"); } } public class ExtendsDemo07{ public static void main (String args[]){ Zi zi = new Zi(); } }
输出结果:
Fu() Zi()
1.6 super和this
父类空间优先于子类对象产生
在每次创建子类对象时,先初始化父类空间,再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间,便可以包含其父类的成员,如果父类成员非private修饰,则子类可以随意使用父类成员。
代码体现在子类的构造方法调用时,一定先调用父类的构造方法。理解图解如下:
super和this的含义
- super :代表父类的存储空间标识(可以理解为父亲的引用)。
- this :代表当前对象的引用(谁调用就代表谁)。
super和this的用法
-
访问成员
this.成员变量——本类的 super.成员变量——父类的 this.成员方法名()——本类的 super.成员方法名()——父类的
用法演示,代码如下:
class Animal { public void eat() { System.out.println("animal : eat"); } } class Cat extends Animal { public void eat() { System.out.println("cat : eat"); } public void eatTest() { this.eat(); // this 调用本类的方法 super.eat(); // super 调用父类的方法 } } public class ExtendsDemo08 { public static void main(String[] args) { Animal a = new Animal(); a.eat(); Cat c = new Cat(); c.eatTest(); } }
输出结果为:
animal : eat cat : eat animal : eat
-
访问构造方法
this(...) ——本类的构造方法 super(...) ——父类的构造方法
子类的每个构造方法中均有默认的super(),调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。
super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行,所以不能同时出现。
1.7 继承的特点
1. Java只支持单继承,不支持多继承。
//一个类只能有一个父类,不可以有多个父类。 class C extends A{} //ok class C extends A,B... //error
2. Java支持多层继承(继承体系)。
class A{} class B extends A{} class C extends B{}
顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object,作为父类。
3. 子类和父类是一种相对的概念。

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