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Java超详细讲解继承和多态的使用

继承和多态

学习继承、组合、多态

1、继承

1.1、继承概念

专门用来进行共性抽取,实现代码复用。 它允许程序员在保持原有类特 性的基础上进行扩展,增加新功能,这样产生新的类,称派生类。

1.2、继承的语法

在Java中如果要表示类之间的继承关系,需要借助extends关键字

注意:

1. 子类会将父类中的成员变量或者成员方法继承到子类中了

2. 子类继承父类之后,尽量新添加自己特有的成员,体现出与基类的不同,否则就没有必要继承了

1.3、父类成员的访问

1.31、子类和父类不存在同名成员变量

1.32、子类和父类成员变量同名

1、如果访问的成员变量子类中有,访问自己的成员变量。

2、如果访问的成员变量子类中无,则访问父类继承下来的,如果父类也没有定义,则编译报错。

3、如果访问的成员变量与父类中成员变量同名,则优先访问自己的,即:子类将父类同名成员隐藏了。

4、成员变量访问遵循就近原则,自己有优先自己的,如果没有则向父类中找。

比如:你和你父亲各自有一款相同的手机,平时使用时你肯定优先用自己的,如果自己手机没电了,你才会考虑使用父亲的。

1.33、成员方法名字不同

总结:成员方法没有同名时,在子类方法中或者通过子类对象访问方法时,则优先访问自己的,自己没有时 再到父类中找,如果父类中也没有则报错。

1.34、 成员方法名字相同

通过子类对象访问父类与子类中不同名方法时,优先在子类中找,找到则访问,否则在父类中找,找到 则访问,否则编译报错。 通过派生类对象访问父类与子类同名方法时,如果父类和子类同名方法的参数列表不同(重载),根据调用 方法适传递的参数选择合适的方法访问,如果没有则报错;如果父类和子类同名方法的原型一致,则只能访问到子类的,父类的无法通过派生类对象直接访问到。 问题:如果子类中存在与父类中相同的成员时,那如何在子类中访问父类相同名称的成员呢?

1.4、super关键字

【注意事项】

1. 只能在非静态方法中使用

2. 在子类方法中,访问父类的成员变量和方法。

1.5、子类构造方法

父子父子,先有父再有子,即:子类对象构造时,需要先调用基类构造方法,然后执行子类的构造方法。

结果打印:Base()Derived()

在子类构造方法中,并没有写任何关于基类构造的代码,但是在构造子类对象时,先执行基类的构造方法,然后执行子类的构造方法,因为:子类对象中成员是有两部分组成的,基类继承下来的以及子类新增加的部分 。父子父子 肯定是先有父再有子,所以在构造子类对象时候 ,先要调用基类的构造方法,将从基类继承下来的成员构造完整,然后再调用子类自己的构造方法,将子类自己新增加的成员初始化完整 。

注意:

1. 若父类显式定义无参或者默认的构造方法,在子类构造方法第一行默认有隐含的super()调用,即调用基类构

造方法

2. 如果父类构造方法是带有参数的,此时编译器不会再给子类生成默认的构造方法,此时需要用户为子类显式

定义构造方法,并在子类构造方法中选择合适的父类构造方法调用,否则编译失败。

3. 在子类构造方法中,super(…)调用父类构造时,必须是子类构造函数中第一条语句。

4. super(…)只能在子类构造方法中出现一次,并且不能和this同时出现

1.6、super和this

【相同点】

1. 都是Java中的关键字

2. 只能在类的非静态方法中使用,用来访问非静态成员方法和字段

3. 在构造方法中调用时,必须是构造方法中的第一条语句,并且不能同时存在

【不同点】

1. this是当前对象的引用,当前对象即调用实例方法的对象,super相当于是子类对象中从父类继承下来部分成员的引用

2. 在非静态成员方法中,this用来访问本类的方法和属性,super用来访问父类继承下来的方法和属性

3. this是非静态成员方法的一个隐藏参数,super不是隐藏的参数

4. 成员方法中直接访问本类成员时,编译之后会将this还原,即本类非静态成员都是通过this来访问的;在子类中如果通过super访问父类成员,编译之后在字节码层面super实际是不存在的

5. 在构造方法中:this(…)用于调用本类构造方法,super(…)用于调用父类构造方法,两种调用不能同时在构造方法中出现

6. 构造方法中一定会存在super(…)的调用,用户没有写编译器也会增加,但是this(…)用户不写则没有

1.7、初始化

执行结果:静态代码块执行实例代码块执行构造方法执行============================实例代码块执行构造方法执行

注意:

1. 静态代码块先执行,并且只执行一次,在类加载阶段执行

2. 当有对象创建时,才会执行实例代码块,实例代码块执行完成后,最后构造方法执行

继承关系上的执行顺序:

1、父类静态代码块优先于子类静态代码块执行,且是最早执行

2、父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行

3、子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行

4、第二次实例化子类对象时,父类和子类的静态代码块都将不会再执行

1.8、protected关键字

注意:父类中private成员变量随时在子类中不能直接访问,但是也继承到子类中了

1.9、继承方式

1.10、final关键字

final关键可以用来修饰变量、成员方法以及类。

1. 修饰变量或字段,表示常量(即不能修改)

2. 修饰类:表示此类不能被继承

2、继承与组合

组合表示对象之间的关系

3、多态

3.1、多态概念

通俗来说,就是多种形态,具体点就是去完成某个行为,当不同的对象去完成时会产生出不同 的状态。

3.2、多态实现条件

1. 必须在继承体系下

2. 子类必须要对父类中方法进行重写

3. 通过父类的引用调用重写的方法

运行结果:元宝吃鱼~~~元宝正在睡觉小七吃骨头~~~小七正在睡觉

3.3、重写

重写(override):也称为覆盖。重写是子类对父类非静态、非private修饰,非final修饰,非构造方法等的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。即外壳不变,核心重写!重写的好处在于子类可以根据需要,定义特定于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。

1. 子类在重写父类的方法时,一般必须与父类方法原型一致:修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) 要完全一致

2. JDK7以后,被重写的方法返回值类型可以不同,但是必须是具有父子关系的

访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如:如果父类方法被public修饰,则子类中重写该方法就不能声明为 protected

3. 父类被static、private修饰的方法、构造方法都不能被重写。

子类和父类在同一个包中,那么子类可以重写父类所有方法,除了声明为 private 和 final 的方法。

4. 子类和父类不在同一个包中,那么子类只能够重写父类的声明为 public 和 protected 的非 final 方法。

5. 重写的方法, 可以使用 @Override 注解来显式指定. 有了这个注解能帮我们进行一些合法性校验. 例如不小心将方法名字拼写错了 (比如写成 aet), 那么此时编译器就会发现父类中没有 aet 方法, 就会编译报错, 提示无法构成重写.

重载与重写区别:

方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现。

3.4、向上转型和向下转型

向上转型:实际就是创建一个子类对象,将其当成父类对象来使用。

语法格式:父类类型 对象名 = new 子类类型()

【使用场景】

1. 直接赋值

2. 方法传参

3. 方法返回

将一个子类对象经过向上转型之后当成父类方法使用,再无法调用子类的方法,但有时候可能需要调用子类特有的

方法,此时:将父类引用再还原为子类对象即可,即向下转换。

向下转型用的比较少,而且不安全,万一转换失败,运行时就会抛异常。Java中为了提高向下转型的安全性,引入

了 instanceof ,如果该表达式为true,则可以安全转换。

3.5、多态优缺点

【使用多态的好处】

1. 能够降低代码的 “圈复杂度”, 避免使用大量的 if - else

就晓得了什么叫 “圈复杂度” ?那么我们来对比一下

这是if-else分支语句:

如果使用使用多态:

2. 可扩展能力更强

如果要新增一种新的形状, 使用多态的方式代码改动成本也比较低.

对于类的调用者来说(drawShapes方法), 只要创建一个新类的实例就可以了, 改动成本很低. 而对于不用多态的情况, 就要把drawShapes 中的 if - else 进行一定的修改, 改动成本更高.

多态缺陷:代码的运行效率降低。

3.6、避免在构造方法中调用重写的方法

我们创建两个类, B 是父类, D 是子类. D 中重写 func 方法. 并且在 B 的构造方法中调用 func

执行结果D.func() 0

1. 构造 D 对象的同时, 会调用 B 的构造方法.

2. B 的构造方法中调用了 func 方法, 此时会触发动态绑定, 会调用到 D 中的 func此时 D 对象自身还没有构造, 此时 num 处在未初始化的状态, 值为 0.

结论: “用尽量简单的方式使对象进入可工作状态”, 尽量不要在构造器中调用方法(如果这个方法被子类重写, 就会触 发动态绑定,

但是此时子类对象还没构造完成), 可能会出现一些隐藏的但是又极难发现的问题.

到此这篇关于Java超详细讲解继承和多态的使用的文章就介绍到这了,更多相关Java继承和多态内容请搜索七叶笔记以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持七叶笔记!

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