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。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("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(); // 尽心尽力地工作 } }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小贴士: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。
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(); } }小贴士: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。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()顶层父类是 Object 类。所有的类默认继承 Object,作为父类。
子类和父类是一种相对的概念。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)。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。