Java 繼承

Java 繼承


繼承的概念

繼承是java面向物件程式設計技術的一塊基石,因為它允許建立分等級層次的類。

繼承就是子類繼承父類的特徵和行為,使得子類物件(例項)具有父類的例項域和方法,或子類從父類繼承方法,使得子類具有父類相同的行為。

生活中的繼承:

兔子和羊屬於食草動物類,獅子和豹屬於食肉動物類。

食草動物和食肉動物又是屬於動物類。

所以繼承需要符合的關係是:is-a,父類更通用,子類更具體。

雖然食草動物和食肉動物都是屬於動物,但是兩者的屬性和行為上有差別,所以子類會具有父類的一般特性也會具有自身的特性。

類的繼承格式

在 Java 中通過 extends 關鍵字可以申明一個類是從另外一個類繼承而來的,一般形式如下:

類的繼承格式

class 父類 { } class 子類 extends 父類 { }

為什麼需要繼承

接下來我們通過例項來說明這個需求。

開發動物類,其中動物分別為企鵝以及老鼠,要求如下:

  • 企鵝:屬性(姓名,id),方法(吃,睡,自我介紹)
  • 老鼠:屬性(姓名,id),方法(吃,睡,自我介紹)

企鵝類:

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 + "" + name + "."); } }

老鼠類:

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 + "" + name + "."); } }

從這兩段程式碼可以看出來,程式碼存在重複了,導致後果就是程式碼量大且臃腫,而且維護性不高(維護性主要是後期需要修改的時候,就需要修改很多的程式碼,容易出錯),所以要從根本上解決這兩段程式碼的問題,就需要繼承,將兩段程式碼中相同的部分提取出來組成 一個父類:

公共父類:

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 + "" + name + "."); } }

這個Animal類就可以作為一個父類,然後企鵝類和老鼠類繼承這個類之後,就具有父類當中的屬性和方法,子類就不會存在重複的程式碼,維護性也提高,程式碼也更加簡潔,提高程式碼的複用性(複用性主要是可以多次使用,不用再多次寫同樣的程式碼) 繼承之後的程式碼:

企鵝類:

public class Penguin extends Animal { public Penguin(String myName, int myid) { super(myName, myid); } }

老鼠類:

public class Mouse extends Animal { public Mouse(String myName, int myid) { super(myName, myid); } }

繼承型別

需要注意的是 Java 不支援多繼承,但支援多重繼承。


繼承的特性

  • 子類擁有父類非 private 的屬性、方法。

  • 子類可以擁有自己的屬性和方法,即子類可以對父類進行擴充套件。

  • 子類可以用自己的方式實現父類的方法。

  • Java 的繼承是單繼承,但是可以多重繼承,單繼承就是一個子類只能繼承一個父類,多重繼承就是,例如 B 類繼承 A 類,C 類繼承 B 類,所以按照關係就是 B 類是 C 類的父類,A 類是 B 類的父類,這是 Java 繼承區別於 C++ 繼承的一個特性。

  • 提高了類之間的耦合性(繼承的缺點,耦合度高就會造成程式碼之間的聯絡越緊密,程式碼獨立性越差)。


繼承關鍵字

繼承可以使用 extends 和 implements 這兩個關鍵字來實現繼承,而且所有的類都是繼承於 java.lang.Object,當一個類沒有繼承的兩個關鍵字,則預設繼承object(這個類在 java.lang 包中,所以不需要 import)祖先類。

extends關鍵字

在 Java 中,類的繼承是單一繼承,也就是說,一個子類只能擁有一個父類,所以 extends 只能繼承一個類。

extends 關鍵字

public class Animal { private String name; private int id; public Animal(String myName, String myid) { //初始化屬性值 } public void eat() { //吃東西方法的具體實現 } public void sleep() { //睡覺方法的具體實現 } } public class Penguin extends Animal{ }

implements關鍵字

使用 implements 關鍵字可以變相的使java具有多繼承的特性,使用範圍為類繼承介面的情況,可以同時繼承多個介面(介面跟介面之間採用逗號分隔)。

implements 關鍵字

public interface A { public void eat(); public void sleep(); } public interface B { public void show(); } public class C implements A,B { }

super 與 this 關鍵字

super關鍵字:我們可以通過super關鍵字來實現對父類成員的訪問,用來引用當前物件的父類。

this關鍵字:指向自己的引用。

例項

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 呼叫自己的方法 super.eat(); // super 呼叫父類方法 } } public class Test { public static void main(String[] args) { Animal a = new Animal(); a.eat(); Dog d = new Dog(); d.eatTest(); } }

輸出結果為:

animal : eat
dog : eat
animal : eat

final關鍵字

final 關鍵字宣告類可以把類定義為不能繼承的,即最終類;或者用於修飾方法,該方法不能被子類重寫:

  • 宣告類:

    final class 類名 {//類體}
  • 宣告方法:

    修飾符(public/private/default/protected) final 返回值型別 方法名(){//方法體}

:例項變數也可以被定義為 final,被定義為 final 的變數不能被修改。被宣告為 final 類的方法自動地宣告為 final,但是例項變數並不是 final


構造器

子類是不繼承父類的構造器(構造方法或者建構函式)的,它只是呼叫(隱式或顯式)。如果父類的構造器帶有引數,則必須在子類的構造器中顯式地通過 super 關鍵字呼叫父類的構造器並配以適當的引數列表。

如果父類構造器沒有引數,則在子類的構造器中不需要使用 super 關鍵字呼叫父類構造器,系統會自動呼叫父類的無參構造器。

例項

class SuperClass { private int n; SuperClass(){ System.out.println("SuperClass()"); } SuperClass(int n) { System.out.println("SuperClass(int n)"); this.n = n; } } // SubClass 類繼承 class SubClass extends SuperClass{ private int n; SubClass(){ // 自動呼叫父類的無引數構造器 System.out.println("SubClass"); } public SubClass(int n){ super(300); // 呼叫父類中帶有引數的構造器 System.out.println("SubClass(int n):"+n); this.n = n; } } // SubClass2 類繼承 class SubClass2 extends SuperClass{ private int n; SubClass2(){ super(300); // 呼叫父類中帶有引數的構造器 System.out.println("SubClass2"); } public SubClass2(int n){ // 自動呼叫父類的無引數構造器 System.out.println("SubClass2(int n):"+n); this.n = n; } } public class TestSuperSub{ public static void main (String args[]){ System.out.println("------SubClass 類繼承------"); SubClass sc1 = new SubClass(); SubClass sc2 = new SubClass(100); System.out.println("------SubClass2 類繼承------"); SubClass2 sc3 = new SubClass2(); SubClass2 sc4 = new SubClass2(200); } }

輸出結果為:

------SubClass 類繼承------
SuperClass()
SubClass
SuperClass(int n)
SubClass(int n):100
------SubClass2 類繼承------
SuperClass(int n)
SubClass2
SuperClass()
SubClass2(int n):200