持续创作，加速成长！这是我参与「掘金日新计划 · 10 月更文挑战」的第19天，点击查看活动详情

3 类的继承

3.1 继承的特点

继承是面向对象的三大特征之一，也是实现软件复用的重要手段。Java的继承具有单继承的特点，每个子类只有一个直接父类。

子类扩展了父类，将可以获得父类的全部Field和方法，这与汉语中的继承（子辈从父辈那里获得一笔财富称为继承）具有很好的类似性。值得指出的是，Java的子类不能获得父类的构造器。

3.2 重写父类的方法

这种子类包含与父类同名方法的现象被称为方法重写，也被称为方法覆盖（Override）。可以说子类重写了父类的方法，也可以说子类覆盖了父类的方法。

方法的重写要遵循“两同两小一大”规则，“两同”即方法名相同、形参列表相同；“两小”指的是子类方法返回值类型应比父类方法返回值类型更小或相等，子类方法声明抛出的异常类应比父类方法声明抛出的异常类更小或相等；“一大”指的是子类方法的访问权限应比父类方法的访问权限更大或相等。尤其需要指出的是，覆盖方法和被覆盖方法要么都是类方法，要么都是实例方法，不能一个是类方法，一个是实例方法。

例如，如下代码将会引发编译错误。

        class BaseClass
        {
            public static void test(){...}
        }
        class SubClass extends BaseClass
        {
            public void test(){...}
        }

当子类覆盖了父类方法后，子类的对象将无法访问父类中被覆盖的方法，但可以在子类方法中调用父类中被覆盖的方法。如果需要在子类方法中调用父类中被覆盖的方法，则可以使用super（被覆盖的是实例方法）或者父类类名（被覆盖的是类方法）作为调用者来调用父类中被覆盖的方法。

如果父类方法具有private访问权限，则该方法对其子类是隐藏的，因此其子类无法访问该方法，也就是无法重写该方法。如果子类中定义了一个与父类private方法具有相同的方法名、相同的形参列表、相同的返回值类型的方法，依然不是重写，只是在子类中重新定义了一个新方法。例如，下面代码是完全正确的。

        class BaseClass
        {
            //test方法是private访问权限，子类不可访问该方法
            private void test(){...}
        }
        class SubClass extends BaseClass
        {
            //此处并不是方法重写，所以可以增加static关键字
            public static void test(){...}
        }

3.3 super限定

如果在某个方法中访问名为a的Field，但没有显式指定调用者，则系统查找a的顺序为： （1）查找该方法中是否有名为a的局部变量； （2）查找当前类中是否包含名为a的Field； （3）查找a的直接父类中是否包含名为a的Field，依次上溯a的所有父类，直到java.lang.Object类，如果最终不能找到名为a的Field，则系统出现编译错误。

当程序创建一个子类对象时，系统不仅会为该类中定义的实例变量分配内存，也会为它从父类继承得到的所有实例变量分配内存，即使子类定义了与父类中同名的实例变量。也就是说，当系统创建一个Java对象时，如果该Java类有两个父类（一个直接父类A，一个间接父类B），假设A类中定义了2个实例变量，B类中定义了3个实例变量，当前类中定义了2个实例变量，那么这个Java对象将会保存2+3+2个实例变量。

如果在子类里定义了与父类中已有变量同名的变量，那么子类中定义的变量会隐藏父类中定义的变量。注意不是完全覆盖，因此系统在创建子类对象时，依然会为父类中定义的、被隐藏的变量分配内存空间。

3.4 调用父类构造器

子类不会获得父类的构造器，但子类构造器里可以调用父类构造器的初始化代码，类似于前面所介绍的一个构造器调用另一个重载的构造器。

在一个构造器中调用另一个重载的构造器使用this调用来完成，在子类构造器中调用父类构造器使用super调用来完成。

如果被覆盖的是类Field，在子类的方法中则可以通过父类名作为调用者来访问被覆盖的类Field。

使用super调用父类构造器也必须出现在子类构造器执行体的第一行，所以this调用和super调用不会同时出现。

不管我们是否使用super调用来执行父类构造器的初始化代码，子类构造器总会调用父类构造器一次。子类构造器调用父类构造器分如下几种情况。

子类构造器执行体的第一行使用super显式调用父类构造器，系统将根据super调用里传入的实参列表调用父类对应的构造器。

子类构造器执行体的第一行代码使用this显式调用本类中重载的构造器，系统将根据this调用里传入的实参列表调用本类中的另一个构造器。执行本类中另一个构造器时即会调用父类构造器。

子类构造器执行体中既没有super调用，也没有this调用，系统将会在执行子类构造器之前，隐式调用父类无参数的构造器。

执行父类构造器时，系统会再次上溯执行其父类构造器……依此类推，创建任何Java对象，最先执行的总是java.lang.Object类的构造器。