Java 继承与多态超详细梳理

Java 继承与多态超详细梳理

目录一、继承1、继承的概念2、继承的语法3、父类成员访问（1）子类中访问父类的成员变量（2）子类中访问父类的成员方法4、super关键字5、子类构造方法6、super和this7、代码块执行顺序8、继承方式9、final关键字10、继承和组合二、多态1、向上转型2、重写3、多态

一、继承

1、继承的概念

继承机制：是面向对象程序设计是代码可以复用的最重要手段，允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展，增加新的功能，产生的新类，成为派生类/子类。继承主要解决的问题是：共性的抽取，实现代码的复用。

2、继承的语法

表示类与类的继承关系，需要借助关键字extends，语法如下：

修饰符  class  子类/派生类   extends  父类/基类/超类{

       //…………

}

子类会将父类的成员变量或者成员方法继承到子类中子类继承父类后，必须添加自己特有的成员，体现与基类的不同

3、父类成员访问

（1）子类中访问父类的成员变量

不存在同名成员变量时，正常访问就行存在同名成员变量，使用（super.变量名）实现父类成员变量的访问

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

}

}

访问成员变量时，优先访问自己的成员变量。即同名成员变量访问时，优先访问子类的。即：子类将父类的成员隐藏了成员变量访问遵循就近原则，自己有优先自己的，自己没有则向父类中查找。

（2）子类中访问父类的成员方法

成员方法名字不同，正常访问即可成员方法名字相同，可以通过 【super.方法名】访问同名父类方法

如果父类和子类同名方法的参数列表不同（重载），根据调用方法时传递的参数选择合适的方法访问。

如果父类和子类的同名方法原型一致，则访问子类的

4、super关键字

super关键字的主要作用是：在子类方法中访问父类的同名成员。（只能在非静态方法中使用）

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;

char b;

// 与父类中methodA()构成重载

public void methodA(int a) {

System.out.println("Derived中的method()方法");

}

// 与父类中methodB()构成重写

public void methodB(){

System.out.println("Derived中的methodB()方法");

}

public void methodC(){

a = 100; // 等价于： this.a = 100;

b = 101; // 等价于： this.b = 101;

// 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;

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methodA()，基类的无法访问到

super.methodB(); // 访问基类的methodB()

}

}

5、子类构造方法

子类对象构造时，需要先调用父类的构造方法，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()");

}

}

若父类显示定义无参或者默认的构造函数，在子类的构造方法第一行默认有隐含的super()调用。父类定义带参数的构造方法时，编译器不会再给子类生成默认的构造方法，需要子类显式定义，并在子类构造方法中调用合适的父类构造方法子类构造方法中，super(……)调用父类构造方法，必须是子类构造方法的第一条语句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

6、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，那么它们之间的区别是什么？

（1）相同点

都是java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属性必须作为构造方法中的第一条语句，并且不能同时存在

（2）不同点

this是当前对象的引用，super是子类对象中从父类继承的成员的引用this是非静态成员方法的一个隐藏参数，super不是隐藏参数在构造方法中：this()用于调用本类的构造方法，super()用来调用父类构造方法，两种调用不能同时出现在构造方法中子类的构造方法中一定会存在super()的调用，但是this()用户不写就没有

7、代码块执行顺序

【普通类】

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，最后执行构造方法

【继承关系上的执行顺序】

父类静态代码块优先于子类静态代码块执行，最早执行父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行子类的实例代码块和构造方法最后执行第二次实例化子类对象时，父类和子类的静态代码块不会再执行

8、继承方式

【注】Java中不支持多继承

super只能指代直接父类继承关系一般不超过三层

9、final关键字

修饰变量时，表示常量（不能修改）修饰类：此类不能被继承修饰方法：表示方法不能被重写

10、继承和组合

组合和继承都能实现代码的复用。组合没有涉及到特殊的语法（如extend关键字），仅仅是将一个类的实例作为另一个类的属性。

继承表示对象与对象之间是is-a的关系组合表示对象与对象之间是has-a的关系

一般建议：能用组合尽量用组合

二、多态

1、向上转型

通过父类类型的引用调用子类对象，向上转型是安全的

【发生向上转型的时机】

直接赋值方法传参函数的返回值

public class TestAnimal {

// 2. 函数传参：形参为父类引用，可以接收任意子类的对象

public static void eatFood(Animal a) {

a.eat();

}

// 3. 作返回值：返回任意子类对象

public static Animal buyAnimal(String var) {

if ("狗" == var) {

return new Dog("狗狗", 1);

} else if ("猫" == var) {

return new Cat("猫猫", 1);

} else {

return null;

}

}

public static void main(String[] args) {

Animal cat = new Cat("元宝", 2); // 1. 直接赋值：子类对象赋值给父类对象

Dog dog = new Dog("小七", 1);

}

}

优缺点：

优点：让代码更加灵活缺点：不能访问到子类特有的方法

2、重写

函数名相同、参数列表相同、返回值相同或是【协变类型】（父子类关系）

【方法重写的规则】

重写的方法访问权限不能比父类中原方法的的权限低；父类中被static、private、final修饰的方法、构造方法不能被重写；重写的方法，可以使用 @override 注解来显示指定（帮助我们进行一些合法性的检验）。比如方法名拼写错误，编译会报错；重写的返回值类型可以不同，但是必须具有父子关系。被final修饰的方法，叫做密封方法，该方法不能被重写。外部类只能是public或者默认权限

【动态绑定和静态绑定】

动态绑定：发生的条件（1、父类引用引用子类对象；2、通过父类引用，可以访问到子类中的方法）。后期绑定，即在编译时不能确定方法的行为，需要等到程序运行时，才能够确定调用哪个类的方法；静态绑定：前期绑定，编译时，根据用户传递的参数类型确定具体的调用方法（函数重载）

3、多态

一个引用调用同一个方法，可以表现出不同的形式，这种思想称为多态。在父类的构造方法中不要调用重写的方法。

【多态实现的条件】

必须在继承条件下子类对父类方法进行重写通过父类引用调用重写的方法发生了向上转型

public class Animal(){

String name;

int age;

public Animal(String name, int age){

this.name = name;

this.age = age;

}

public void eat(){

System.out.println(name + "吃饭");

}

}

public class Cat extends Animal{

public Cat(String name, int age){

super(name, age);

}

@Override

public void eat(){

System.out.println(name+"吃鱼~~~");

}

}

public class Dog extends Animal {

public Dog(String name, int age){

super(name, age);

}

@Override

public void eat(){

System.out.println(name+"吃骨头~~~");

}

}

public class TestAnimal {

// 编译器在编译代码时，并不知道要调用Dog 还是 Cat 中eat的方法

// 等程序运行起来后，形参a引用的具体对象确定后，才知道调用那个方法

// 注意：此处的形参类型必须时父类类型才可以

public static void eat(Animal a){

a.eat();

}

public static void main(String[] args) {

Animal animal1 = new Cat("元宝",2);

Animal animal2 = new Dog("小七", 1);

eat(animal1);

eat(animal2);

}

}

【注】Java中所有的类默认继承Object类

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