Java继承的概念

继承的概念

继承是java面向对象编程技术的一块基石，因为它允许创建分等级层次的类。

继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具有父类相同的行为。

例子一： 动物类别的属性

兔子和羊属于食草动物类，狮子和豹属于食肉动物类。

食草动物和食肉动物又是属于动物类。

所以继承需要符合的关系是：is-a，父类更通用，子类更具体。

虽然食草动物和食肉动物都是属于动物，但是两者的属性和行为上有差别，所以子类会具有父类的一般特性也会具有自身的特性。

例子二： 汽车界的继承

什么叫做汽车的平台化 ？两个产品的有些系统，子系统或零件是一样的，特别是不可见部分；而对于可见部分则根据不同地区，针对不同市场及不同用户群进行个性化设计。这种相同的系统，子系统及零部件的组成，被称之为平台，也就是说，平台是由一些共用件组成，在一个平台上，通过针对市场的个性化设计，可形成多个产品。

平台化- 很多人常挂在嘴边，表征就是很多零部件是通用的，做的最厉害的是大众，有人说大众只有一款车：高尔夫。拉长就是帕萨特，改名就叫迈腾，减掉一个后座就是CC，再拉长就叫辉腾，拍成方的就是途安，加多三个后座就是夏朗，加高底盘就是途观，再撑大点就是途锐，拍扁就是尚酷，加个屁股就是速腾，缩短点就是POLO，掰弯搓圆就是甲壳虫这说明大众平台化做的多么成功，通用件多。

继承在开发中的应用

假设开发动物类，其中动物分别为企鹅以及老鼠，要求如下：

   企鹅：属性（姓名，id），方法（吃，睡，自我介绍）
   老鼠：属性（姓名，id），方法（吃，睡，自我介绍）

企鹅类：

public class Penguin { 
    private String name; 
    private int id; 
    public Penguin(String myName, int  myid) { 
        name = myName; 
        id = myid; 
    } 
    public void eat(){ 
        System.out.println(name+"正在吃"); 
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(name+"正在睡");
    }
    public void introduction() { 
        System.out.println("大家好！我是"         + id + "号" + name + "."); 
    } 
}

老鼠类：

public class Mouse { 
    private String name; 
    private int id; 
    public Mouse(String myName, int  myid) { 
        name = myName; 
        id = myid; 
    } 
    public void eat(){ 
        System.out.println(name+"正在吃"); 
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(name+"正在睡");
    }
    public void introduction() { 
        System.out.println("大家好！我是"         + id + "号" + name + "."); 
    } 
}

仔细观察，发现企鹅类和老鼠类有很多相同的字段和方法，考虑到我们还有许多小动物需要开发，我们能不能集约一下，不要写这么多重复的代码？

这个时候，继承就派上用场了。

继承是面向对象编程中非常强大的一种机制，它首先可以复用代码。我们可以设计一个父类Animal类，让它具有企鹅、老鼠等小动物的普遍属性，然后企鹅类和老鼠类继承这个类之后，就获得了Person的所有功能，我们只需要为企鹅和老鼠类编写新增的功能，其他已有的功能可以全部复用自父类Animal。

Java使用extends关键字来实现继承：

父类Animal：

public class Animal { 
    private String name;  
    private int id; 
    public Animal(String myName, int myid) { 
        name = myName; 
        id = myid;
    } 
    public void eat(){ 
        System.out.println(name+"正在吃"); 
    }
    public void sleep(){
        System.out.println(name+"正在睡");
    }
    public void introduction() { 
        System.out.println("大家好！我是"         + id + "号" + name + "."); 
    } 
}

这个Animal类就可以作为一个父类，然后企鹅类和老鼠类继承这个类之后，就具有父类当中的属性和方法，子类就不会存在重复的代码，维护性也提高，代码也更加简洁，提高代码的复用性（复用性主要是可以多次使用，不用再多次写同样的代码） 继承之后的代码：

企鹅类：

public class Penguin extends Animal { 
     // 不要重复name和id字段/方法,
    // 只需要定义新增color字段/方法:
    String type;
    public Penguin(String myName, int myid) { 
        super(myName, myid);
        this.type="type1"; 
    } 
}

老鼠类：

public class Mouse extends Animal { 
    // 不要重复name和id字段/方法,
    // 只需要定义新增color字段/方法:
    String color;
    public Mouse(String myName, int myid) { 
        super(myName, myid); 
        this.color="white";
    } 
}

可见，通过继承，Mouse只需要编写额外的功能，不再需要重复代码。

在OOP的术语中，我们把Animal称为超类（super class），父类（parent class），基类（base class），把Mouse称为子类（subclass），扩展类（extended class）。

继承的含义和格式

• 继承就是子类继承父类的特征和行为，使得代码能够复用；

• 声明继承之后，子类就可以使用父类所有的变量和方法；

• 如果有变量和方法父类当中不存在，子类可以自己定义。

继承的格式

在 Java 中通过 extends 关键字可以申明一个类是从另外一个类继承而来的，一般形式如下：

类的继承格式

class 父类 {
}

class 子类 extends 父类 {
}

继承举例

【实例5-3】使用继承思想实现汽车类，以及公交车和卡车类。(重型汽车、洒水车、专用车等;软件公司有一个产品衍生的多款产品等）

public class Car {//定义父类
	  public String bound;//汽车牌子
	  public int count;//汽车载人数
	  public void showInfo(){//显示汽车基本信息
	    System.out.print("车的牌子是："+bound+";车载人数："+count);
	  }
}
public class Bus extends Car{//Car的子类Bus
	  public String number;//子类自己属性-几路公交车
	  protected void showStation(String station){//子类自己方法-报站名
		System.out.println("你到"+station);
	  }
}
public class Truck extends Car{//Car的子类Truck
	  public double weight;//子类自己属性-载重
	  public void loading(String things){//子类自己的方法-装货
		System.out.println("车里装"+things);
	  }
}

本例中主要描述了关于汽车的继承关系。其中Bus和Truck分别代表公交车和货车（实体），它们都是一种汽车Car（概念）。因此Car作为了父类，Bus和Truck分别是由Car派生出来的子类。

• 继承就是子类继承父类的特征和行为，使得代码能够复用；
• 声明继承之后，子类就可以使用父类所有的变量和方法；
• 如果有变量和方法父类当中不存在，子类可以自己定义。

【经 验】 我们可以看出父类都是概念性的类别词汇，例如：汽车、电灯、风扇。而汽车又可分为公交车、货车等；电灯又分为台灯、日光灯、彩灯等；风扇又可分为吊扇、台扇等。Java是面向对象程序设计语言，来形容实际存在的实体对象，所以编程前对程序需求分析应从对象入手，总结多个对象之间的相同点和不同点，把相同点抽象出来组成一个概念性的父类，把不同点作为子类自己独有的性质。因此通常情况父类是没有实例化的必要。

技术要点

• 如何写一个子类？
• 子类如何继承父类的私有变量？
• 子类何时需要调用父类的构造方法？
• 子类和父类如何相互转化 ？

如何写一个子类？

extends关键字

在 Java 中，类的继承是单一继承，也就是说，一个子类只能拥有一个父类，所以 extends 只能继承一个类。

public class Animal { 
    private String name;   
    private int id; 
    public Animal(String myName, String myid) { 
        //初始化属性值
    } 
    public void eat() {  //吃东西方法的具体实现  } 
    public void sleep() { //睡觉方法的具体实现  } 
} 
 
public class Penguin  extends  Animal{ 
}

如何引用父类的变量

protected关键字

继承有个特点，就是子类无法访问父类的private字段或者private方法。例如，Student类就无法访问Person类的name和age字段：

class Person {
    private String name;
    private int age;
}

class Student extends Person {
    public String hello() {
        return "Hello, " + name; // 编译错误：无法访问name字段
    }
}

这使得继承的作用被削弱了。为了让子类可以访问父类的字段，我们需要把private改为protected。用protected修饰的字段可以被子类访问：

class Person {
    protected String name;
    protected int age;
}

class Student extends Person {
    public String hello() {
        return "Hello, " + name; // OK!
    }
}

因此，protected关键字可以把字段和方法的访问权限控制在继承树内部，一个protected字段和方法可以被其子类，以及子类的子类所访问，后面我们还会详细讲解。

super 与 this 关键字

super关键字：我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问，用来引用当前对象的父类。

this关键字：指向自己的引用。

实例

class Animal {
  void eat() {
    System.out.println("animal : eat");
  }
}
 
class Dog extends Animal {
  void eat() {
    System.out.println("dog : eat");
  }
  void eatTest() {
    this.eat();   // this 调用自己的方法
    super.eat();  // super 调用父类方法
  }
}
 
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    Animal a = new Animal();
    a.eat();
    Dog d = new Dog();
    d.eatTest();
  }
}

输出结果为：

animal : eat
dog : eat
animal : eat

如何调用父类构造方法

子类不能继承父类的构造方法，但是为了使用方便，可以在自己的构造方法中调用它。

• 如果父类没有无参数的构造方法，子类就必须显式地通过super关键字调用父类的构造器并配以适当的参数列表。
• 如果父类有无参数的构造方法，则在子类的构造器中用super调用父类构造器不是必须的，因为如果我们这里不写，系统也会默默去调用下父类的构造方法。

我们来看一个例子：

Person类：

class Person {
    protected String name;
    protected int age;

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

Student类:

class Student extends Person {
    protected int score;

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

测试类Main.java:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student("Xiao Ming", 12, 89);
    }
}

运行上面的代码，会得到一个编译错误，大意是在Student的构造方法中，无法调用Person的构造方法。

这是因为在Java中，任何class的构造方法，第一行语句必须是调用父类的构造方法。如果没有明确地调用父类的构造方法，编译器会帮我们自动加一句super();，所以，Student类的构造方法实际上是这样：

class Student extends Person {
    protected int score;

    public Student(String name, int age, int score) {
        super(); // 自动调用父类的构造方法
        this.score = score;
    }
}

但是，Person类并没有无参数的构造方法，因此，编译失败。

解决方法是调用Person类存在的某个构造方法。例如：

class Student extends Person {

   protected int score;

   public Student(String name, int age, int score) {
       super(name, age); // 调用父类的构造方法Person(String, int)
       this.score = score;
   }

}

这样就可以正常编译了！

• 如果父类有无参构造器，则在子类的构造器中用super调用父类构造器不是必须的，可以调用，也可以不调用。

Person类：

class Person {
    protected String name;
    protected int age;
    
    public Person( ){

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

Student类:

class Student extends Person {
    protected int score;

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

</nowiki>

因此我们得出结论：如果父类没有默认的构造方法，子类就必须显式调用super()并给出参数以便让编译器定位到父类的一个合适的构造方法。

这里还顺带引出了另一个问题：即子类不会继承任何父类的构造方法。子类默认的构造方法是编译器自动生成的，不是继承的。

继承的特性

• 如果子类继承了父类，则子类自动具有父类的全部非私有的数据成员(数据结构)和成员方法(功能)；
• 子类可以定义自己的数据成员和成员函数， 同时也可以修改父类的数据成员或重写父类的方法；

• Java的继承是单继承，但是可以多重继承，单继承就是一个子类只能继承一个父类，多重继承就是，例如A类继承B类，B类继承C类，所以按照关系就是C类是B类的父类，B类是A类的父类，这是java继承区别于C++继承的一个特性。

• Java中却允许多层继承。例如，子类A可以有父类B，父类B同样也可以再拥有父类C。因此子类都是“相对”的；
• 在Java中，Object类为特殊超类或基类，所有的类都直接或间接地继承Object。

要点拾遗

父类变量和方法的调用

父类构造方法的调用

子类新建自己的变量和方法

子类重写父类的方法

参考文档： http://www.runoob.com/java/java-override-overload.html

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