一、继承
- 继承的语法
- 父类成员访问
2.1 子类中访问父类的成员变量
2.2 子类中访问父类的成员方法
补充：实例代码块和静态代码块在继承关系中的执行顺序 - super 关键字
3.1 super 与 this 的区别
3.2 protected 关键字详解
3.3 继承方式
3.4 final 关键字
3.5 继承与组合
二、多态
- 多态的概念
- 多态的实现条件
- 重写（Override）
- 向上转型与向下转型
4.1 向上转型
4.2 向下转型 - 多态的优缺点
- 避免在构造方法中调用重写的方法
1 继承
1 继承的语法
继承机制是：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。
在Java中如果要表示类之间的继承关系，需要借助extends关键字
修饰符class子类extends父类{// ...}// Animal.javapublicclassAnimal{Stringname;intage;publicvoideat(){System.out.println(name+"正在吃饭");}publicvoidsleep(){System.out.println(name+"正在睡觉");}}// Dog.javapublicclassDogextendsAnimal{voidbark(){System.out.println(name+"汪汪汪~~~");}}// Cat.JavapublicclassCatextendsAnimal{voidmew(){System.out.println(name+"喵喵喵~~~");}}// TestExtend.javapublicclassTestExtend{publicstaticvoidmain(String[]args){Dogdog=newDog();// dog类中并没有定义任何成员变量，name和age属性肯定是从父类Animal中继承下来的System.out.println(dog.name);System.out.println(dog.age);// dog访问的eat()和sleep()方法也是从Animal中继承下来的dog.eat();dog.sleep();dog.bark();}}publicclassBase{inta;intb;}publicclassDerivedextendsBase{intc;publicvoidmethod(){a=10;// 访问从父类中继承下来的ab=20;// 访问从父类中继承下来的bc=30;// 访问子类自己的c}}2 父类成员访问
1 子类中访问父类的成员变量
- 子类和父类不存在同名成员变量
publicclassBase{inta;intb;}publicclassDerivedextendsBase{intc;publicvoidmethod(){a=10;// 访问从父类中继承下来的ab=20;// 访问从父类中继承下来的bc=30;// 访问子类自己的c}}- 子类和父类成员变量同名
publicclassBase{inta;intb;intc;}/////////////////////////////////////////////////////////////////publicclassDerivedextendsBase{inta;// 与父类中成员a同名，且类型相同charb;// 与父类中成员b同名，但类型不同publicvoidmethod(){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。
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
2 子类中访问父类的成员方法
- 成员方法名字不同
publicclassBase{publicvoidmethodA(){System.out.println("Base中的methodA()");}}publicclassDerivedextendsBase{publicvoidmethodB(){System.out.println("Derived中的methodB()方法");}publicvoidmethodC(){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方法methodD()}}- 成员方法名字相同
publicclassBase{publicvoidmethodA(){System.out.println("Base中的methodA()");}publicvoidmethodB(){System.out.println("Base中的methodB()");}}publicclassDerivedextendsBase{publicvoidmethodA(inta){System.out.println("Derived中的method(int)方法");}publicvoidmethodB(){System.out.println("Derived中的methodB()方法");}publicvoidmethodC(){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}}实例代码块和静态代码块。在有继承关系时的执行顺序
3 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，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。
publicclassBase{inta;intb;publicvoidmethodA(){System.out.println("Base中的methodA()");}publicvoidmethodB(){System.out.println("Base中的methodB()");}}publicclassDerivedextendsBase{inta;// 与父类中成员变量同名且类型相同charb;// 与父类中成员变量同名但类型不同// 与父类中methodA()构成重载publicvoidmethodA(inta){System.out.println("Derived中的method()方法");}// 与基类中methodB()构成重写(即原型一致，重写后序详细介绍)publicvoidmethodB(){System.out.println("Derived中的methodB()方法");}publicvoidmethodC(){// 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清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methodA()，基类的无法访问到super.methodB();// 访问基类的methodB()}}super和this
【相同点】
- 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
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。
// 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中就不设置成员方法了// extend01包中publicclassB{privateinta;protectedintb;publicintc;intd;}// extend01包中// 同一个包中的子类publicclassDextendsB{publicvoidmethod(){// 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publicclassCextendsB{publicvoidmethod(){// 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publicclassTestC{publicstaticvoidmain(String[]args){Cc=newC();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}}继承方式
一般我们不希望出现超过三层的继承关系. 如果继承层次太多, 就需要考虑对代码进行重构了
如果想从语法上进行限制继承, 就可以使用 final 关键字
final 关键字
final关键可以用来修饰变量、成员方法以及类。
- 修饰变量或字段，表示常量(即不能修改)
finalinta=10;a=20;// 编译出错- 修饰类：表示此类不能被继承
publicfinalclassAnimal{...}publicclassBirdextendsAnimal{...}// 编译出错Error:(3,27)java:无法从最终com.bit.Animal进行继承- 修饰方法：表示该方法不能被重写(后序介绍)
继承与组合
和继承类似, 组合也是一种表达类之间关系的方式, 也是能够达到代码重用的效果。组合并没有涉及到特殊的语法(诸如 extends 这样的关键字), 仅仅是将一个类的实例作为另外一个类的字段。
汽车和其轮胎、发动机、方向盘、车载系统等的关系就应该是组合，因为汽车是有这些部件组成的。
// 轮胎类classTire{// ...}// 发动机类classEngine{// ...}// 车载系统类classVehicleSystem{// ...}classCar{privateTiretire;// 可以复用轮胎中的属性和方法privateEngineengine;// 可以复用发动机中的属性和方法privateVehicleSystemvs;// 可以复用车载系统中的属性和方法// ...}// 奔驰是汽车classBenzextendCar{// 将汽车中包含的：轮胎、发送机、车载系统全部继承下来}2 多态
1 多态的概念
- 完成某个行为，当不同的对象去完成时会产生出不同的状态。
- 同一件事情，发生在不同对象身上，就会产生不同的结果。
2 多态实现条件
在java中要实现多态，必须要满足如下几个条件，缺一不可：
- 必须在继承体系下
- 子类必须要对父类中方法进行重写
- 通过父类的引用调用重写的方法
- 多态体现：在代码运行时，当传递不同类对象时，会调用对应类中的方法
3 重写
重写(override)：也称为覆盖。重写是子类对父类非静态、非private修饰，非final修饰，非构造方法等的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。即外壳不变，核心重写！重写的好处在于子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。
【方法重写的规则】
- 子类在重写父类的方法时，一般必须与父类方法原型一致： 返回值类型 方法名 (参数列表) 要完全一致
- 被重写的方法返回值类型可以不同，但是必须是具有父子关系的
- 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如：如果父类方法被public修饰，则子类中重写该方法就不能声明为 protected
- 父类被static、private修饰的方法、构造方法都不能被重写。
- 重写的方法, 可以使用 @Override 注解来显式指定. 有了这个注解能帮我们进行一些合法性校验. 例如不小心将方法名字拼写错了 (比如写成 aet), 那么此时编译器就会发现父类中没有 aet 方法, 就会编译报错, 提示无法构成重写
【重写和重载的区别】
即：方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现
【重写的设计原则】
对于已经投入使用的类，尽量不要进行修改。最好的方式是：重新定义一个新的类，来重复利用其中共性的内容，并且添加或者改动新的内容。
静态绑定：也称为前期绑定(早绑定)，即在编译时，根据用户所传递实参类型就确定了具体调用那个方法。典型代表函数重载。
动态绑定：也称为后期绑定(晚绑定)，即在编译时，不能确定方法的行为，需要等到程序运行时，才能够确定具体调用那个类的方法。
4 向上转移和向下转型
1 向上转型
向上转型：实际就是创建一个子类对象，将其当成父类对象来使用。
语法格式：父类类型 对象名 = new 子类类型()
【使用场景】
- 直接赋值
- 方法传参
- 方法返回
publicstaticAnimalbuyAnimal(Stringvar){if("狗".equals(var)){returnnewDog("狗狗",1);}elseif("猫".equals(var)){returnnewCat("猫猫",1);}else{returnnull;}}2 向下转型
将一个子类对象经过向上转型之后当成父类方法使用，再无法调用子类的方法，但有时候可能需要调用子类特有的方法，此时：将父类引用再还原为子类对象即可，即向下转换。
向下转型用的比较少，而且不安全，万一转换失败，运行时就会抛异常。Java中为了提高向下转型的安全性，引入了 instanceof ，如果该表达式为true，则可以安全转换。
5 多态的优缺点
【使用多态的好处】
- 能够降低代码的 “圈复杂度”, 避免使用大量的 if - else
- 可扩展能力更强
如果要新增一种新的形状, 使用多态的方式代码改动成本也比较低、
classTriangleextendsShape{@Overridepublicvoiddraw(){System.out.println("△");}}多态缺陷：代码的运行效率降低
6 避免在构造方法中调用重写的方法
- 构造 D 对象的同时, 会调用 B 的构造方法.
- B 的构造方法中调用了 func 方法, 此时会触发动态绑定, 会调用到 D 中的 func
- 此时 D 对象自身还没有构造, 此时 num 处在未初始化的状态, 值为 0. 如果具备多态性，num的值应该是1.
- 所以在构造函数内，尽量避免使用实例方法，除了final和private方法。
结论: “用尽量简单的方式使对象进入可工作状态”, 尽量不要在构造器中调用方法(如果这个方法被子类重写, 就会触发动态绑定, 但是此时子类对象还没构造完成), 可能会出现一些隐藏的但是又极难发现的问题.
[完]
