java中的继承 (extends) 详解

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

继承(extends)

1. 父类与子类

父类也叫基类、超类
子类也叫派生类
在继承的而关系中，“子类就是一个父类“。也就是说，子类可以被当做父类来看待。例如父类是员工，子类是老师，那么我们可以说**”老师就是一个员工“**。

2. 继承的格式

2.1 定义父类的格式：(一个普通的类定义)

public class 父类名称{ 
   
    //.....
}

2.2 定义子类的格式

public class 子类名称 extends 父类名称{ 
   
    //.....
}

2.3 代码演示（老师类继承员工类）

2.3.1 Employee类

public class Employee(){ 
   
    public void method(){ 
   
        System.out.println("方法执行")
    }
}

2.3.2 Teacher类，继承自Employee类

public class Teacher extends Employee{ 
   
	//我们先不在里面添加任何东西
}

2.3.3 在main中，创建一个Teacher类的对象

public class Main { 
   

    public static void main(String[] args) { 
   
	    Teacher one = new Teacher();
        //Teacher类继承了Empolyee类的方法
	    one.method();
    }
}
/*输出结果： 执行方法 */

2.3.4 小结论

Teacher类继承了Employee类，也就继承了它的 public void method() 方法，达到了代码复用的效果，当父类有我们子类需要用的方法时，我们就不用再去重新打一次，直接可以拿来用。

3. 继承中成员变量的访问特点

3.1 成员变量之间的访问 (变量不重名的情况)

3.1.1 先创立一个父类Fu

public class Fu { 
   
    public int numFu = 10;  //关键字为public，可以直接通过（对象.变量名）访问，方便说明问题
}

3.1.2 再创立一个子类Zi

public class Zi extends Fu{ 
   
    public int numZi = 20;
}

3.1.3 在main中分别建立父类和子类的对象

public class Demo02ExtendsField { 
   
    public static void main(String[] args) { 
   
        //创建父类对象
        Fu fu = new Fu();
        //父类只能找到自己的成员numFu，并没有找到子类的成员numZi
        System.out.println(fu.numFu);

        //创立一个子类对象
        Zi zi = new Zi();
        //子类对象既可以打印父类的成员numFu，也可以打印自己的成员numZi
        //还是那句"先人不知道后人的事情，而后人知道先人的事情"
        System.out.println(zi.numFu);
        System.out.println(zi.numZi);
    }
}

3.2 成员变量之间的访问 (变量重名的情况)

有两种情况：

直接通过对象访问成员变量：

等号左边是谁，就优先用谁，没有则向上找
间接通过成员方法访问成员变量

该方法属于谁，就优先用谁，没有则向上找

假设现在父类 Fu 和子类 Zi 都有一个变量名叫num

Fu 类

public class Fu { 
     
    public int num = 10;

    public void methodFu(){ 
     
        //这里打印的num，一定是本类的，不会再往下找子类的
        System.out.println(num);
    }
}

Zi类

public class Zi extends Fu{ 
     
    public int num = 20;

    public void methodZi(){ 
     
        //这里打印的num，如果本类有，就优先打印本类的，如果没有再往上找
        System.out.println(num);
    }
}

第一种情况：直接通过对象访问成员变量

等号左边是谁，就优先用谁，没有则向上找。Fu fu = new Zi();等号的左边是父类

public class Demo02ExtendsField { 
   
    public static void main(String[] args) { 
   
     // Zi zi = new Fu(); 不能通过父类来构造子类，先人（父类）根本不知道后人（子类）长什么样子
        Fu fu = new Zi(); //可以通过子类来构造父类，这时等号左边是父类
        System.out.println(fu.num);  //10，打印的是父类的num
    }
}

第二种情况：间接通过成员方法访问成员变量

public class Demo02ExtendsField { 
   
    public static void main(String[] args) { 
   

        Fu fu = new Fu();
        Zi zi = new Zi();

        //打印的是父类的num，因为该类没有继承其它类，他自己肯定有一个num，才能写出这个方法
        fu.methodFu();  //父类的num 10，补充：没有fu.methodZi(), 先人不知道后人的方法

        //如果子类有一个num，那就优先打印本类的，没有的话再往父类那里找
        zi.methodZi();  //子类的num 20

        //重点！子类用的是父类的方法打印num，这就要看这个方法属于谁，是谁定义的这个方法
        //因为methodFu()这个方法是属于父类的，打印的当然就是父类的num
        zi.methodFu();  //父类的num 10
    }
}

4. 区分子类方法中的重名

假如有好多个num，父类有一个，子类有两个，怎么才能正确地打印想要的那个num呢？

4.1 父类

public class Fu { 
     
    public int num = 10;
}

4.2 子类

public class Zi extends Fu { 
     
    public int num = 20;

    public void methodZi(){ 
     
        int num = 30;
        System.out.println(num);      //30, 局部变量
        System.out.println(this.num); //20, 本类的成员变量
        System.out.println(super.num);//10, 父类的成员变量
    }
}

4.3 看看子类方法 methodZi() 能不能正确区分三个num

public class Demo03Main { 
     
    public static void main(String[] args) { 
     
        Zi zi = new Zi();
        zi.methodZi();  //30, 20, 10
    }
}

4.4 总结：要想正确地打印想要的num，可以这样打
- 局部变量，上面的那个num = 30，就可以直接写
- 本类的成员变量，上面的num = 20, 用this.成员变量名
- 父类的成员变量，上面的num = 10, 用super.成员变量名

5. 继承中成员方法重名的问题

假如子类和父类都有一个方法叫 method() , 那怎么知道用的是哪一个呢？

5.1 父类

public class Fu { 
     
    public void method(){ 
     
        System.out.println("父类重名方法执行");
    }
}

5.2 子类

public class Zi extends Fu { 
     
    public void method(){ 
     
        System.out.println("子类重名方法执行");
    }
}

5.3 在main中调用 method() 方法

public class Demo04Main { 
     
    public static void main(String[] args) { 
     
        Fu fu1 = new Fu();
        Fu fu2 = new Zi(); //通过子类来构造fu2
        Zi zi = new Zi();

        fu1.method(); //父类重名方法执行, 用的是父类方法
        fu2.method(); //子类重名方法执行，用的是子类方法
        zi.method();  //子类重名方法执行， 用的是子类方法
    }
}

结论 :

创建的对象是谁，用谁的类来构造对象的，就优先用谁，如果没有就向上找。比如Fu fu2 = new Zi();，fu2是用子类来构造的，那fu2.method()就是用的子类的方法
注意！无论是成员变量还是成员方法，如果没有都是向上找父类，绝对不会向下找子类的。

6. 继承方法中的覆盖重写

由 5. 继承中成员方法重名的问题，我们可以引出重写（Override）的概念

重写：在继承关系中，方法的名称一样，参数列表也一样

6.1 重写 (Override) 和重载 (Overload) 的区别

重写：方法的名称一样，参数列表【也一样】。也叫覆盖、覆写

重载：方法的名称一样，参数列表【不一样】。

6.2 覆盖重写的注意事项 (了解)

6.2.1 必须保证父子类之间方法的名称相同，参数列表也相同，否则无法进行覆盖重写
6.2.2 注解：@Override，这个注解写在方法的前面，用来检验是不是有效的覆盖重写，例如当方法名写错了，@Override底下就会出现红色的波浪线，提示你这不是有效的覆盖重写。
```
public class Zi extends Fu { 
       
    @Override
    public void method(){ 
       
        System.out.println("子类重名方法执行");
    }
}
```
这个注解可写可不写，但是强烈推荐把它写上去。

6.2.3 子类方法的返回值必须【小于等于】父类方法的返回值范围。java.lang.Object是所有类的公共最高父类（祖宗类），每个类都默认继承了它，例如String类就是Object的子类。下面代码会报错，是因为返回值的范围问题

6.2.3.1 父类

public class Fu { 
         
    public String method(){ 
         
        System.out.println("父类重名方法执行");
    }
}

6.2.3.2 子类

public class Zi extends Fu { 
         
    @Override
    public Object method(){ 
           //范围：Object > String 报错
        System.out.println("子类重名方法执行");
    }
}

6.2.4 子类方法的权限必须【大于等于】父类方法的权限修饰符。权限的排名：public > protected > (default) > private。备注：（default）不是关键字default，而是什么都不写，留空，例如：

public class Fu{ 
       
    int num; //num的访问权限是default
}

下面的代码会因为重写方法的权限问题而报错：

6.2.4.1 父类

public class Fu { 
         
    public void method(){ 
         
        System.out.println("父类重名方法执行");
    }
}

6.2.4.2 子类

public class Zi extends Fu { 
         
    @Override
    protected void method(){ 
           //protected < public 报错
        System.out.println("子类重名方法执行");
    }
}

6.3 覆盖重写实战演练

假如旧手机的功能有打电话、发短信、来电显示（显示号码）

新手机的功能有来电显示、发短信、来电显示（显示号码、显示头像、显示姓名）

可见新旧手机的打电话和发短信功能是一样的，但是新手机的来电显示功能比旧手机多了显示头像、显示姓名。

我们可以把旧手机当做父类，把新手机当做子类，新手机只需要重写旧手机的来电显示功能即可

6.3.1 旧手机是父类，名为Oldphone类

public class Oldphone { 
         
    //打电话功能
    public void call(){ 
       
        System.out.println("打电话");
    }
    //发短信功能
    public void send(){ 
       
        System.out.println("发短信");
    }
    //来电显示功能
    public void show(){ 
       
        System.out.println("显示号码");
    }
}

6.3.2 新手机是子类，名为Newphone类

public class Newphone extends Oldphone{ 
       

    @Override
    public void show() { 
       
        super.show();  //不要修改原来的代码，直接通过super调用它，后面再添加新的内容
        System.out.println("显示头像");
        System.out.println("显示姓名");
    }
}

6.3.3 在main中实验一下

public class Demo05Main { 
       
    public static void main(String[] args) { 
       
        Newphone newphone = new Newphone();
        newphone.call();
        newphone.send();
        newphone.show();
    }
}
/*输出结果： 打电话 发短信 显示号码 显示头像 显示姓名 */

7. 继承中构造方法的访问特点

7.1 概述

子类的构造方法启动时，一定会先跑去启动父类的构造方法，等父类的构造方法执行完后，再去执行子类（本类）的构造方法。

7.2 代码说明一下7.1

7.2.1 父类（只有无参构造方法）

public class Fu { 
     
    //父类的无参构造方法
    public Fu(){ 
     
        System.out.println("父类构造方法执行");
    }
}

7.2.2 子类

public class Zi extends Fu { 
     
    //子类的无参构造方法
    public Zi(){ 
     
        System.out.println("子类构造方法执行");
    }
}

7.2.3 在main中构造一个子类

public class Demo06Main { 
     
    public static void main(String[] args) { 
     
        Zi zi = new Zi();
    }
}

/*输出结果： 父类构造方法执行 子类构造方法执行 */

7.2.4 小总结

其实子类的构造方法中隐含了super()调用，如果子类的构造方法没有写super()，编译器会帮我们默认加上去。子类就变成

public class Zi extends Fu { 
     
    //子类的无参构造方法
    public Zi(){ 
     
        super();  //注意！这句必须写在第一行的位置，如果父类构造函数有参数，就是super(参数)，有 参数的调用，必须要自己写上去，不然会默认调用无参构造
        System.out.println("子类构造方法执行");
    }
}

8. super关键字的三种用法总结

8.1 用法1

在子类的成员方法中，访问父类的成员变量，比如：

8.1.1 父类

public class Fu { 
     
    public int num = 10;
}

8.1.2 子类

public class Zi extends Fu { 
     
    public int num = 20;

    public void methodZi(){ 
     
       // System.out.println(num); 这样打印的一定是本类的num
        System.out.println(super.num); //打印的是父类的num
    }
}

8.2 用法2

在子类的成员方法中，访问父类的成员方法，比如：

8.2.1 父类

public class Fu { 
     
    public void methodFu(){ 
     
        System.out.println("父类的成员方法执行");
    }
}

8.2.2 子类

public class Zi extends Fu{ 
     
    public void methodZi(){ 
     
        super.methodFu(); //访问父类的methodFu()方法
        System.out.println("子类的成员方法执行");
    }
}

在main中执行子类的方法

public class Demo07Main { 
     
    public static void main(String[] args) { 
     
        Zi zi = new Zi();
        zi.methodZi();
    }
}
/*输出结果： 父类的成员方法执行 子类的成员方法执行 */

8.3 用法3

在子类的构造方法中，访问父类的构造方法。就在 7. 继承中构造方法的访问特点 中，请自行查阅。

9. this关键字的三种用法

9.1 概述

9.1.1 在本类的成员方法中，访问本类的成员变量

9.1.2 在本类的成员方法中，访问本类的另一个成员方法

9.1.3 在本类的构造方法中，访问本类的另一个构造方法

9.2 代码说明一下

public class Zi extends Fu { 
   
    private int num = 10;

    public Zi(){ 
   
        this(123);  //9.1.3 在本类的无参构造中调用有参构造
    }

    public Zi(int num){ 
   
        this.num = num;
    }

    public void methodZi(){ 
   
        System.out.println(this.num); //9.1.1 在本类的成员方法中，访问本类的成员变量
    }

    public void methodA(){ 
   
        System.out.println("A方法");
    }

    public void methodB(){ 
   
        this.methodA();  //9.1.2 在本类的成员方法中，访问本类的另一个成员方法
        System.out.println("B方法");

9.3 注意事项

在构造方法中调用this，那这个this调用必须是该函数中的第一个语句，也是唯一的一个
super和this两种在构造调用中，不能同时使用。两个都要排在第一行，我哪知道该怎么排。

10. java继承的三个特点

10.1 java语言是单继承的

一个类的直接父类只能有唯一的一个。

class A{ 
   }
class B extends A{ 
   }  正确写法
class C{ 
   }
class D extends A,C{ 
   } 错误写法，不能同时继承A和C

试想假如class A{}有一个 method() 方法，

Class C{}也有一个 method() 方法，

子类D同时继承类A和类C，那当我新建一个D类对象d后，

对象d想要调用父类的method方法，那它应该用A的 method() 还是C的 method() 呢？这就乱套了！

在这里插入图片描述

10.2 java语言是可以多级继承的

虽然，java语言是单继承的，一个类的直接父类只有一个，类D不能同时继承类A和类C

但是，可以让类A继承类C之后，类D再继承类A，C就是爷爷，A就是爸爸，D就是儿子

类D –> 类A –> 类C，这就叫多级继承。
在这里插入图片描述

10.3 java语言中，一个父类可以有多个子类

这就好比二胎政策，一个爸爸可以有多个儿子

在这里插入图片描述

发布者：全栈程序员-用户IM，转载请注明出处：https://javaforall.cn/160112.html原文链接：https://javaforall.cn

【正版授权，激活自己账号】： Jetbrains全家桶Ide使用，1年售后保障，每天仅需1毛

【官方授权正版激活】： 官方授权正版激活支持Jetbrains家族下所有IDE 使用个人JB账号...