Java初接触 | 面向对象进阶【面向对象三大特征之二:继承】

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面向对象三大特征之二:继承

懒汉单例设计模式
在真正需要该对象的时候,才去创建一个对象(延迟加载对象)

设计步骤:

  • 定义一个类,把构造器私有
  • 定义一个静态变量存储一个对象
  • 提供一个返回单例对象的方法

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继承概述、使用继承的好处

什么是继承?

  • Java中提供一个关键字extends,用这个关键字,我们可以让一个类和另一个类建立起父子关系。
    public class Student extends People {}
  • Student称为子类(派生类),People称为父类(基类 或超类)

使用继承的好处
当子类继承父类后,就可以直接使用父类公共的属性和方法了。因此,用好这个技术可以很好的我们提高代码的复用性

案例练习:找出代码存在问题,使用继承进行优化 image.png

解决方案:把相同的属性和行为抽离出来,可以降低重复代码的书写,抽取出来放到何处呢? image.png

解决:继承(extends)关系, 好处:提高代码复用 image.png

继承的设计规范、内存运行原理

继承设计规范:

  • 子类们相同特征(共性属性,共性方法)放在父类中定义,子类独有的的属性和行为应该定义在子类自己里面。

为什么?

  • 如果子类的独有属性、行为定义在父类中,会导致其它子类也会得到这些属性和行为,这不符合面向对象逻辑。

案例:继承的设计规范

需求:
在教学资源管理系统中,存在学生、老师角色会进入系统。
分析:
学生信息和行为(名称,年龄,所在班级,查看课表,填写听课反馈)
老师信息和行为(名称,年龄,部门名称,查看课表,发布问题)
定义角色类作为父类包含属性(名称,年龄),行为(查看课表)
定义子类:学生类包含属性(所在班级),行为(填写听课反馈)
定义子类:老师类包含属性(部门名称),行为(发布问题)

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继承的特点

继承的特点

  1. 子类可以继承父类的属性和行为,但是子类不能继承父类的构造器。
  2. Java是单继承模式:一个类只能继承一个直接父类。
  3. Java不支持多继承、但是支持多层继承。
  4. Java中所有的类都是Object类的子类。

子类是否可以继承父类的构造器?
不可以的,子类有自己的构造器,父类构造器用于初始化父类对象。

子类是否可以继承父类的私有成员?
可以的,只是不能直接访问。

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Java只支持单继承,不支持多继承image.png

Java支持多层继承
子类 A 继承父类 B ,父类B 可以 继承父类 C

Object特点:
Java中所有类,要么直接继承了Object , 要么默认继承了Object , 要么间接继承了Object, Object是祖宗类。

继承后:成员变量、成员方法的访问特点

在子类方法中访问成员(成员变量、成员方法)满足:就近原则

  • 先子类局部范围找
  • 然后子类成员范围找
  • 然后父类成员范围找,如果父类范围还没有找到则报错。

如果子父类中,出现了重名的成员,会优先使用子类的,此时如果一定要在子类中使用父类的怎么办?

  • 可以通过super关键字,指定访问父类的成员。 image.png

继承后:方法重写

什么是方法重写?

  • 在继承体系中,子类出现了和父类中一模一样的方法声明,我们就称子类这个方法是重写的方法。

方法重写的应用场景

  • 当子类需要父类的功能,但父类的该功能不完全满足自己的需求时。
  • 子类可以重写父类中的方法。

案例演示:

  • 旧手机的功能只能是基本的打电话,发信息
  • 新手机的功能需要能够:基本的打电话下支持视频通话。基本的发信息下支持发送语音和图片。

@Override重写注解

  • @Override是放在重写后的方法上,作为重写是否正确的校验注解。
  • 加上该注解后如果重写错误,编译阶段会出现错误提示。
  • 建议重写方法都加@Override注解,代码安全,优雅!

方法重写注意事项和要求

  • 重写方法的名称、形参列表必须与被重写方法的名称和参数列表一致。
  • 私有方法不能被重写。
  • 子类重写父类方法时,访问权限必须大于或者等于父类 (暂时了解 :缺省 < protected < public)
  • 子类不能重写父类的静态方法,如果重写会报错的。

继承后:子类构造器的特点

子类继承父类后构造器的特点:

  • 子类中所有的构造器默认都会先访问父类中无参的构造器,再执行自己。

为什么?

  • 子类在初始化的时候,有可能会使用到父类中的数据,如果父类没有完成初始化,子类将无法使用父类的数据。
  • 子类初始化之前,一定要调用父类构造器先完成父类数据空间的初始化。

怎么调用父类构造器的?

  • 子类构造器的第一行语句默认都是:super(),不写也存在。

继承后:子类构造器访问父类有参构造器

super调用父类有参数构造器的作用:

  • 初始化继承自父类的数据。

如果父类中没有无参数构造器,只有有参构造器,会出现什么现象呢?

  • 会报错。因为子类默认是调用父类无参构造器的。

如何解决?

  • 子类构造器中可以通过书写 super(…),手动调用父类的有参数构造器

this、super使用总结

this和super详情

  • this:代表本类对象的引用;super:代表父类存储空间的标识。 image.png 实际上,在以上的总结中,唯独只有this调用本类其他构造器我们是没有接触过的。

this(...)和super(…)使用注意点:

  • 子类通过 this (...)去调用本类的其他构造器,本类其他构造器会通过 super 去手动调用父类的构造器,最终还是会调用父类构造器的。
  • 注意:this(…) super(…) 都只能放在构造器的第一行,所以二者不能共存在同一个构造器中。