一文打盡Java繼承的相關問題

時間 2020-08-04

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1. 引入例子

以Animal類和Dog類例子，下文都會圍繞該例展開。oracle

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

    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Animal() {
    }

    public void say() {
        System.out.println("我是" + name + "，今年" + age + "歲了");
    }

	//getters and setters ...
}

public class Dog extends Animal {

    private String address;

    public Dog(String name, int age, String address) {
        super(name, age);
        this.address = address;
    }

    public Dog() {
    }

    public void say() {
        System.out.println("我叫" + super.getName() + "，今年" + super.getAge() + "歲了，家住" + address + "，汪汪汪...");
    }

    public void watchDoor() {
        System.out.println("我在" + address +"看門...");
    }

	//getters and setters ...
}

Dog類繼承Animal類，Animal類有name、age屬性和say()方法，Dog類增長了address屬性和watchDoor()方法。this

2. 概念介紹

在現實生活中有許多繼承的例子，好比「子承父業」、「繼承父母財產」、「繼承某人意志」等，這些都是在強調一個體獲得另外一個體的東西，他們之間存在「繼承關係」。設計

在Java中，繼承是類和類之間的關係。在《面向對象再探究》這篇文章中舉了動物Animal類和狗Dog類、貓Cat類、兔子Rabbit類的例子並寫了代碼，這裏直接拿來用再也不列出，請移步此文章。code

咱們能夠說狗、貓、兔子是動物，但不能夠說動物是狗、貓、兔子。動物廣泛有眼睛、耳朵等屬性，有跑、吃、叫等行爲。狗顯然也具備這些屬性和行爲，可是狗也具備一些它特有的屬性和行爲，好比靈敏的鼻子、看門等。htm

在這個例子中，Animal類是父類，Dog類、Cat類、Rabbit類是子類。子類和父類存在繼承關係，能夠說：子類「是」父類，該關係是繼承的一個明顯特徵。對象

下面是關於繼承的幾個Q&A：繼承

Q1： 何時須要用到繼承？教程

A1： 我的認爲可從如下兩點出發：

面嚮對象語言是對現實世界的抽象，所謂「萬物皆對象」，那麼咱們在實際開發中的類確定都是與現實世界的實物相對應的，因此看實物之間的關係有沒有繼承關係。
當有若干類有大量重複的屬性和方法，那麼就能夠考慮使用繼承，將這些重複的屬性和方法抽成父類。

Q2： 怎樣使用繼承？

A2： 子類使用extends關鍵字繼承父類，也只有使用了該關鍵字後，才存在繼承關係及「父子類」：

public class Animal {//父類
    //屬性和方法
}

public class Dog extends Animal {//子類繼承父類
    //屬性和方法    
}

Q3： 在具體開發中，是先編寫父類，而後擴展出子類，仍是先編寫子類，而後抽象出父類？

A3： 我的認爲不能一律而論。若是你的系統設計很是好，能夠先寫好父類，而後擴展子類。若是你沒設計好，或者考慮不周，那麼後期可能會出現許多類有重複代碼，這時候能夠考慮抽取父類。

Q4： 父類和子類在內容上有什麼區別？

A4： 一般，咱們將更通用的一些屬性和方法放到父類中，好比狗、貓、兔子都具備的屬性和方法會方法動物類中。子類中是更加特別的屬性和方法，好比狗的看門行爲、貓的抓老鼠行爲。因爲子類繼承了父類，因此子類中只須要編寫和父類的不一樣之處。

因此，子類每每會比父類擁有更加豐富的屬性和方法。

Q5： 子類繼承的父類的哪些東西？

A5： 這裏先給出結論，下文再詳細介紹。子類繼承了父類的非私有private的成員變量、方法、嵌套類，子類不繼承父類的構造器，可是子類能夠調用父類的構造器。

Q6： Java中能夠繼承多個類嗎？

A6： Java中的繼承是單繼承，只能繼承一個類。

3. 具體使用

3.1. 子類重寫父類的方法

有時子類從父類繼承獲得的方法不必定適用，這時子類能夠重寫父類的方法。如Dog類重寫了其父類的say()方法。

注意要和重載加以區分。

簡單來講，重寫涉及到的是兩個類的同名方法，重載涉及到的是一個類的同名方法。關於重載介紹請移步這裏。

3.2. 子類新增屬性和方法

前面提到：子類是對父類的擴展，子類內容比父類更加豐富。因此一般子類都會有本身的屬性和方法，好比Dog類的address屬性和watchDoor()方法。

3.3. 子類如何使用父類的私有成員？

子類不繼承父類的私有成員，可是若是父類有能訪問其私有成員變量的public或protected的方法（好比getter方法），那麼子類能夠經過繼承這些方法來使用父類的私有方法（Java官方教程）。

下面用上面的代碼例子解釋：

Animal類有私有成員變量、和公有方法say()。say()直接訪問本類的私有成員變量，沒毛病！

public class Animal {
    private String name;
    private int age;
    
    public void say() {
        System.out.println("我是" + name + "，今年" + age + "歲了");
    }
    //其餘代碼...
}

如今Dog類繼承Anima類

public class Dog extends Animal {

    private String address;
    
    public void say() {//name和age報紅
        System.out.println("我叫" + name + "，今年" + age + "歲了，家住" + address + "，汪汪汪...");
    }
    
    //其餘代碼...
}

請注意Dog類的say()方法，直接訪問了name和age屬性，若是子類繼承了父類的私有成員，那麼這樣寫是沒問題的，但事實是name和age報紅了，說明子類沒有繼承父類的私有成員。

雖然子類沒有繼承父類的私有成員，可是咱們能夠經過父類的公有方法使用其私有成員變量，代碼改動以下：

public class Dog extends Animal {

    private String address;
    
	public void say() {
        System.out.println("我叫" + super.getName() + "，今年" + super.getAge() + "歲了，家住" + address + "，汪汪汪...");
    }
    
    //其餘代碼...
}

使用super.xxx()能夠調用父類的方法，因爲getName()是父類公有方法，且能訪問父類的私有成員變量name，因此子類調用getName()方法可使用name變量。

3.4. 子類如何對父類的私有成員賦值？

子類沒有繼承父類的私有成員變量，固然不能直接賦值。一般有兩種方法：調用父類的公有setter方法或調用父類的構造器。本質上仍是子類經過使用父類提供的公有方法（setter或構造器）使用其私有成員變量。

3.4.1. 使用setter方法：

public class Dog extends Animal {

    private String address;

    public void setName(String name) {
        super.setName(name); //注意super
    }

    public void setAge(int age) {
        super.setAge(age);
    }

    public void say() {
        System.out.println("我叫" + super.getName() + "，今年" + super.getAge() + "歲了，家住" + address + "，汪汪汪...");
    }

    //其餘代碼...
}

Dog類的兩個setter方法調用了Animal類的兩個setter方法，因爲子類的setter方法名和父類的setter方法名取得同樣（重寫了），因此必定要使用super關鍵字加以區分，不然就成遞歸了。

3.4.2. 調用父類的構造器：

public class Dog extends Animal {

    private String address;

    public Dog(String name, int age, String address) {
        super(name, age); //調用父類構造器
        this.address = address;
    }

    public Dog() {
    }


    public void say() {
        System.out.println("我叫" + super.getName() + "，今年" + super.getAge() + "歲了，家住" + address + "，汪汪汪...");
    }
    
    //其餘代碼...
}

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

    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    //其餘代碼...
}

子類使用super()語句調用父類構造器，該語句必須是子類構造器的第一行代碼。

若是子類構造器沒有顯式調用父類構造器，則會默認調用父類的無參構造器。因此若是父類沒有無參構造器，而子類又沒有顯式調用父類的其餘構造器，則會報錯。