初始Java中的继承
为什么需要继承
Java中使用类对现实世界中实体来进行描述，类经过实例化之后的产物对象，则可以用来表示现实中的实体，但是现实世界错综复杂，事物之间可能会存在一些关联，那在设计程序是就需要考虑。
比如：狗和猫，它们都是动物。
那能否将这些共性抽取呢？面向对象思想中提出了继承的概念，专门用来进行共性抽取，实现代码复用。
继承概念
继承(inheritance)机制：是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段，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。继承呈现了面向对象程序设计的层次结构， 体现了由简单到复杂的认知过程。继承主要解决的问题是：共性的抽取，实现代码复用。
例如：狗和猫都是动物，那么我们就可以将共性的内容进行抽取，然后采用继承的思想来达到共用。
上述图示中，Dog类和Cat类都继承了Animal类，其中：Animal类称为父类/基类或超类，Dog类和Cat类可以称为Animal的子类/派生类，继承之后，子类可以复用父类中成员，子类在实现时只需关心自己新增加的成员即可。 从继承概念中可以看出继承最大的作用就是：实现代码复用，还有就是来实现多态。
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，具体如下：
修饰符 class 子类 extends 父类 {
// ...
}
注意：
- 子类会将父类中的成员变量或者成员方法继承到子类。
- 子类继承父类之后，必须要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。
父类成员访问
在继承体系中，子类将父类中的方法和字段继承下来了，那在子类中能否直接访问父类中继承下来的成员呢？
子类中访问父类的成员变量
1.子类和父类不存在同名成员变量
public class Base {
int a;
int b;
}
public class Derived extends Base{
int c;
public void method(){
a = 10; // 访问从父类中继承下来的a
b = 20; // 访问从父类中继承下来的b
c = 30; // 访问子类自己的c
}
}
2.子类和父类成员变量同名
public class Base {
int a;
int b;
int c;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////
public class Derived extends Base{
int a; // 与父类中成员a同名，且类型相同
char b; // 与父类中成员b同名，但类型不同
public void method(){
a = 100; // 访问父类继承的a，还是子类自己新增的a？
b = 101; // 访问父类继承的b，还是子类自己新增的b?
c = 102; // 子类没有c，访问的肯定是从父类继承下来的c
// d = 103; // 编译失败，因为父类和子类都没有定义成员变量b
}
}
在子类方法中或者通过子类对象访问成员时：
- 如果访问的成员变量子类中有，优先访问自己的成员变量。
- 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。
- 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。
总结：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。
子类中访问父类的成员方法
1.成员方法名字不同
public class Base {
public void methodA(){
System.out.println("Base中的methodA()");
}
}
public class Derived extends Base{
public void methodB(){
System.out.println("Derived中的methodB()方法");
}
public void methodC(){
methodB(); // 访问子类自己的methodB()
methodA(); // 访问父类继承的methodA()
// methodD(); // 编译失败，在整个继承体系中没有发现methodD()
}
}
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。
2.成员方法名字相同
public class Base {
public void methodA(){
System.out.println("Base中的methodA()");
}
public void methodB(){
System.out.println("Base中的methodB()");
}
}
public class Derived extends Base{
public void methodA(int a) {
System.out.println("Derived中的method(int)方法");
}
public void methodB(){
System.out.println("Derived中的methodB()方法");
}
public void methodC(){
methodA(); // 没有传参，访问父类中的methodA()
methodA(20); // 传递int参数，访问子类中的methodA(int)
methodB(); // 直接访问，则永远访问到的都是子类中的methodB()，基类的无法访问到
}
}
总结：
- 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。
- 通过子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；
思考：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？
super关键字
子类和父类中可能会存在相同名称的成员，如果要在子类方法中访问父类同名成员时，该如何操作？直接访问是无法做到的，Java提供了super关键字，该关键字主要作用：在子类方法中访问父类的成员。
public class Base {
int a;
int b;
public void methodA() {
System.out.println("Base中的methodA()");
}
public void methodB() {
System.out.println("Base中的methodB()");
}
}
public class Derived extends Base {
int a; // 与父类中成员变量同名且类型相同
char b; // 与父类中成员变量同名但类型不同
// 与父类中methodA构成重载
public void methodA(int a) {
System.out.println("Derived中的methodA()方法");
}
// 与基类中methodB构成重写(原型一致，重写后详细介绍)
public void methodB() {
System.out.println("Derived中的methodB()方法");
}
public void methodC() {
// 对于同名的成员变量，直接访问时，访问的都是子类的
a = 100; // 等价于：this.a = 100;
b = 101; // 等价于：this.b = 101;
// 注意：this是当前对象的引用
// 访问父类的成员变量时，需要借助super关键字
// super是获取到子类对象中从基类继承下来的部分
super.a = 200;
super.b = 201;
// 父类和子类中构成重载的方法，直接可以通过参数列表区分访问父类还是子类方法
methodA(); // 没有传参，访问父类中的methodA()
methodA(20); // 传递int参数，访问子类中的methodA(int)
// 如果在子类中要访问重写的基类方法，则需要借助super关键字
methodB(); // 直接访问，则永远访问到的都是子类中的methodB()，基类的无法访问到
super.methodB(); // 访问基类的methodB()
}
}
在子类方法中，如果想要明确访问父类中成员时，借助super关键字即可。
注意：
- 只能在非静态方法中使用。
- 在子类方法中，访问父类的成员变量和方法。
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。
public class Base {
public Base(){
System.out.println("Base()");
}
}
public class Derived extends Base{
public Derived(){
// super(); // 注意子类构造方法中默认会调用基类的无参构造方法: super(),
// 用户没有写时,编译器会自动添加, 而且super()必须是子类构造方法中第一条语句,
// 并且只能出现一次
System.out.println("Derived()");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Derived d = new Derived();
}
}
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 。
注意事项：
- 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，即调用父类构造方法。
- 如果父类构造方法是带有参数的，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。
- 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。
- 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。
super和this
super和this都可以在成员方法中用来访问：成员变量和调用其他的成员函数，都可以作为构造方法的第一条语句，那他们之间有什么区别呢？
共同点：
-
都是Java中的关键字。
-
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。
-
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：
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
再谈初始化
简单回顾一下几个重要的代码块：实例代码块和静态代码块。
没有继承关系时的执行顺序：
class Person {
public String name;
public int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
System.out.println("构造方法执行");
}
{
System.out.println("实例代码块执行");
}
static {
System.out.println("静态代码块执行");
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
Person person1 = new Person("bit",10);
System.out.println("=============================");
Person person2 = new Person("gaobo",20);
}
}
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
- 静态代码块先执行，并且只执行一次，在类加载阶段执行。
- 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：
class Person {
public String name;
public int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
System.out.println("Person: 构造方法执行");
}
{
System.out.println("Person: 实例代码块执行");
}
static {
System.out.println("Person: 静态代码块执行");
}
}
class Student extends Person {
public Student(String name, int age) {
super(name, age);
System.out.println("Student: 构造方法执行");
}
{
System.out.println("Student: 实例代码块执行");
}
static {
System.out.println("Student: 静态代码块执行");
}
}
public class TestDemo4 {
public static void main(String[] args) {
Student student1 = new Student("张三", 19);
System.out.println("=============================");
Student student2 = new Student("gaobo", 20);
}
public static void main1(String[] args) {
Person person1 = new Person("bit", 10);
System.out.println("=============================");
Person person2 = new Person("gaobo", 20);
}
}
执行结果：
Person：静态代码块执行
Student：静态代码块执行
Person：实例代码块执行
Person：构造方法执行
Student：实例代码块执行
Student：构造方法执行
===========================
Person：实例代码块执行
Person：构造方法执行
Student：实例代码块执行
Student：构造方法执行
通过分析执行结果，得出以下结论：
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。
protected 关键字
在类和对象章节中，为了实现封装特性，Java中引入了访问限定符，主要限定：类或者类中成员能否在类外或者其他包中被访问。
那父类中不同访问权限的成员，在子类中的可见性又是什么样子的呢？
// 为了掩饰基类中不同访问权限在子类中的可见性，为了简单类B就不设置成员方法了
// extend01包中
public class B {
private int a;
protected int b;
public int c;
int d;
}
// extend01包中
// 同一个包中的子类
public class D extends B {
public void method() {
// super.a = 10; // 编译报错，父类private成员在相同包子类中不可见
super.b = 20; // 父类中protected成员在相同包子类中可以直接访问
super.c = 30; // 父类中public成员在相同包子类中可以直接访问
super.d = 40; // 父类中默认访问权限修饰的成员在相同包子类中可以直接访问
}
}
// extend02包中
// 不同包中的子类
public class E extends B {
public void method() {
// super.a = 10; // 编译报错，父类中private成员在不同包子类中不可见
super.b = 20; // 父类中protected修饰的成员在不同包子类中可以直接访问
super.c = 30; // 父类中public修饰的成员在不同包子类中可以直接访问
//super.d = 40; // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包子类中不能直接访问
}
}
// extend02包中
// 不同包中的类
public class TestC {
public static void main(String[] args) {
C c = new C();
c.method();
//System.out.println(c.a); // 编译报错，父类中private成员在不同包其他类中不可见
// System.out.println(c.b); // 父类中protected成员在不同包其他类中不能直接访问
System.out.println(c.c); // 父类中public成员在不同包其他类中可以直接访问
// System.out.println(c.d); // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包其他类中不能直接访问
}
}
注意：父类中private成员变量虽然在子类中不能直接访问，但是也继承到子类中了。
继承方式
在Java中只支持以下几种继承方式：
注意：Java中不支持多继承。
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)。
inal int a = 10;
a = 20; // 编译出错
2.修饰类：表示此类不能被继承。
inal public class Animal {
...
}
public class Bird extends Animal {
...
}
// 编译出错
Error:(3, 27) java: 无法从最终Animal进行继
3.修饰方法：表示该方法不能被重写。