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1、前言
本次blog我们介绍Java的第二板斧头，继承与多态，那么什么是继承，什么又是多态，他俩又会擦出怎样的火花呢，相信看完这次的blog你就会有答案了，因为涉及的知识点较多，所以继承与多态我们放在两次blog中来讲解。
2、继承
2.1 为什么要继承
Java中使用类和对象对现实世界中实体来进行描述，类经过实例化之后的产物对象，则可以用来表示现实中的实体，但是现实世界错综复杂，事物之间可能会存在一些关联，那在设计程序是就需要考虑。
- 我们看下面这个例子
class Dog{
String name;
int age;
public void eat(){
System.out.println(name + "正在吃饭");
}
void Bark(){
System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
}
}
class Cat{
String name;
int age;
public void eat(){
System.out.println(name + "正在吃饭");
}
void mew(){
System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
}
}- 分别定义了猫类和狗类，我们发现他们类当中的成员变量以及成员方法有很多是一模一样，如下图所示，红色框出的即为相同的。
- 那么我们能否给出一个类，专门用来存放这些共同的属性呢？
- Java中面向对象思想中提出了继承的概念，专门用来进行共性抽取，实现代码复用。
2.2 继承概念
- 继承(inheritance)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的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。
- 例如：狗和猫都是动物，那么我们就可以将共性的内容进行抽取，然后采用继承的思想来达到共用。
- 所以我们定义了一种Animal的类，来存储Dog和Cat类中的共性属性，我们将Animal叫做父类、基类或超类；将Dog和Cat的类叫做Animal的子类或者派生类，子类与父类直接就是所谓的继承关系。
- 继承之后，子类可以复用父类中成员，子类在实现时只需关心自己新增加的成员即可。
- 从继承概念中可以看出继承最大的作用就是：实现代码复用，实现多态的形式。
2.3 继承语法
- 在Java中如果要表示类之间的继承关系，需要借助extends关键字，形式如下：
修饰符 class 子类 extends 父类 {
// ...
}
- 在如下代码中，Dog和Cat类都继承了父类Animal，所以父类中的name，age，和eat成员变量以及方法也都继承过来了，所以在main函数中，dog对象可以访问这些父类的方法和成员变量。
class Animal{
private String name;
private int age;
public void eat(){
System.out.println(name +" 正在吃饭！（Animal）");
}
// Dog.java
class Dog extends Animal{
void bark(){
System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
}
}
// Cat.Java
public class Cat extends Animal{
void mew(){
System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
}
}
public class TestExtend {
public static void main(String[] args) {
Dog dog = new Dog();
// 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.bark();
}
}- 注意：
- 子类会将父类中的成员变量或者成员方法继承到子类中了；
- 子类继承父类之后，必须要新添加自己特有的成员，体现出与基类的不同，否则就没有必要继承了。
2.4 父类成员访问
以下讨论都是基于此代码，其中Base是父类，Derived是子类，子类继承了父类中的属性。
class Base {
public int a=1;
public int b=2;
public void methodA() {
System.out.println("Base::methodA()");
}
public void methodB() {
System.out.println("Base::methodB()");
}
}
class Derived extends Base {
public int c=3;
public int d=4;
public void methodA(int val) {
System.out.println("Base::methodA(int)"+val);
}
public void methodB() {
System.out.println("Derived::methodB()");
}
public void test() {
methodA();
methodA(10);
super.methodB();
/*System.out.println(this.a);
System.out.println(this.b);
System.out.println(this.d);
System.out.println("访问父类的a: "+super.a);*/
}
}
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Derived derived = new Derived();
derived.test();
}
}2.4.1 子类中访问父类的成员变量
1、子类和父类不存在同名成员变量
- 子类和父类不存在同名的变量，可以直接访问到子类或者父类的成员
- 其中a、b是父类继承下来的，c、d是子类自己独有的，下面的图方便理解。
2、子类和父类成员变量同名
- 用super.a来调用父类Base的a，否则就是优先调用自己Derived类的a。
class Base {
public int a=1;
public int b=2;
public void methodA() {
System.out.println("Base::methodA()");
}
public void methodB() {
System.out.println("Base::methodB()");
}
}
class Derived extends Base {
public int a=3;
public int d=4;
}
3、总结
- 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。
2.4.2 子类中访问父类的成员方法
1、成员方法名字不同
public class Base {
public void methodA(){
System.out.println("Base中的methodA()");
}
}
public class Derived extends Base{
public void methodB(){
System.out.println("Derived中的methodB()方法");
}
public void methodC(){
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()
}- 总结：成员方法没有同名时，在子类方法中或者通过子类对象访问方法时，则优先访问自己的，自己没有时再到父类中找，如果父类中也没有则报错。
2、成员方法名字相同
（1）如果两个方法的名字相同，形参数不同，也就是方法的重载（可以不在一个类中），那么看你调用的时候的传参是什么，来调用子类或者父类；
（2）
- 如果两个方法什么都是一模一样，优先调用子类（对父类的重写），如果在子类中非要访问父类的方法，用super.方法名即可
- super只能在子类中访问父类这一层关系，父类的父类不能进行访问。
- 总结 ：
- 通过子类对象访问父类与子类中不同名方法时，优先在子类中找，找到则访问，否则在父类中找，找到则访问，否则编译报错。
- 通过派生类对象访问父类与子类同名方法时，如果父类和子类同名方法的参数列表不同(重载)，根据调用方法传递的参数选择合适的方法访问，如果没有则报错。
2.5 super关键字
2.5.1 访问父类的同名成员
在上面的例子中已经说过，如果想访问同名的父类成员，就要使用到super.父类成员名这样的方法
2.5.2 访问父类的同名方法
上面的例子中已经提到，想要在子类中访问父类的同名方法，用super.父类的方法名即可
2.5.3 子类的构造方法
1、若父类显式定义无参或者默认（没有显示定义构造方法）的构造方法，在子类构造方法第一行默认有隐含的super()调用，即调用父类的构造方法
2、如果父类构造方法是带有参数的，此时编译器不会再给子类生成默认的构造方法，此时在子类中，第一步就要构造父类super（括号中的参数要与父类保持一致），否则会报错。
3、注意：
- 在子类构造方法中，并没有写任何关于父类构造的代码，但是在构造子类对象时，先执行父类的构造方法，然后执行子类的构造方法，因为：子类对象中成员是有两部分组成的，父类继承下来的以及子类新增加的部分 。
- 父子父子，肯定是先有父再有子，所以在构造子类对象时候 ，先要调用父类的构造方法，将从父类继承下来的成员构造完整，然后再调用子类自己的构造方法，将子类自己新增加的成员初始化完整 。
2.5.4 super和this
1、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；
2、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，super和this不能在构造方法中同时存在，否则会报错；
3、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。
2.6 继承的初始化
1、我们在代码块blog中，讲到了代码的执行顺序是：静态代码块优先执行并且只会执行一次，其次是实例代码块，最后是构造方法，这里附一下图
2、那么在继承关系中，我们代码的执行顺序是什么呢？我们请看如下代码：
class Animal {
public String name;
public int age;
static {
System.out.println("Animal的静态代码块！");
}
{
System.out.println("Animal的实例代码块！");
}
public Animal() {
System.out.println("Animal不带参数的构造方法！");
}
}
class Dog extends Animal{
public float weight;
static {
System.out.println("Dog的静态代码块！");
}
{
System.out.println("Dog的实例代码块！");
}
public Dog() {
super();
System.out.println("Dog不带参数的构造方法！");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Dog dog = new Dog();
System.out.println("==================");
Dog dog2 = new Dog();
}
}- 如果建立了对象的前提下，代码的执行顺序是：
- 父类的静态代码块（执行一次）->子类的静态代码块（执行一次）->父类的实例代码块->父类的构造方法->子类的实例代码块->子类的构造方法
- 如果有第二个对象的话，那么静态代码块不会执行，接下来的步骤一样
- 以上代码的执行结果为：
Animal的静态代码块！
Dog的静态代码块！
Animal的实例代码块！
Animal的不带参数的构造方法！
Dog的实例代码块！
Dog的不带参数的构造方法！
===========================
Animal的实例代码块！
Animal的不带参数的构造方法！
Dog的实例代码块！
Dog的不带参数的构造方法！
2.7 protected 关键字
在类与对象中，我们遗留了一个protected关键字还没有说，因为这里面涉及到了继承，这里面我们详细介绍一下。
| 序号 | 范围 | private | default | protected | public |
| 1 | 同一包中的同一类 | √ | √ | √ | √ |
| 2 | 同一包中的不同类 | √ | √ | √ | |
| 3 | 不同包中的子类 | √ | √ | ||
| 4 | 不同包中的非子类 | √ |
1、在demo1这个包中定义一个类Test，其中有一个protected修饰的成员a。
2、在同一个包的不同类Test2中，用创建对象的方式就能访问到，不能用super，因为不是父类和子类的关系。
3、在不同包的子类中，通过super.a的方式能访问到，不能通过创建对象的方式访问
2.8 继承方式
- Java中只支持以下几种继承方式
- 注意：Java中不支持多继承。
- 即便Java的语法上可以无限制的继承下去，但是我们并不希望类之间的继承层次太复杂，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。
2.9 final 关键字
final关键可以用来修饰变量、成员方法以及类。
1.、修饰变量或字段，表示常量(即不能修改)
final int A = 10;
A = 20; // 编译出错2、修饰类：表示此类不能被继承
final public class Animal {
...
}
public class Bird extends Animal {
...
}
// 编译出错
Error:(3, 27) java: 无法从最终com.bit.Animal进行继承3、String这个类，不能被继承了，因为在底层是用final修饰的，所以不能再继承了。
4. 修饰方法：表示该方法不能被重写(重写的概念在多态的blog中进行介绍)
3、结语
至此，继承与多态中的继承我们已经全部讲完了，因为知识点过多，多态的部分在下个blog中，欢迎大家持续关注呦