Java 面向对象之继承

1. 继承

1.1 继承的实现（掌握）

• 继承的概念

• 继承是面向对象三大特征之一，可以使得子类具有父类的属性和方法，还可以在子类中重新定义，以及追加属性和方法

• 实现继承的格式

• 继承通过 extends 实现

• 格式：class 子类 extends 父类 { }

• 举例：class Dog extends Animal { }

• 继承带来的好处

• 继承可以让类与类之间产生关系，子父类关系，产生子父类后，子类则可以使用父类中非私有的成员。

• 示例代码

1.2 继承的好处和弊端（理解）

• 继承好处

• 提高了代码的复用性(多个类相同的成员可以放到同一个类中)

• 提高了代码的维护性(如果方法的代码需要修改，修改一处即可)

• 继承弊端

• 继承让类与类之间产生了关系，类的耦合性增强了，当父类发生变化时子类实现也不得不跟着变化，削弱了子类的独立性

• 继承的应用场景：

• 使用继承，需要考虑类与类之间是否存在 is..a 的关系，不能盲目使用继承

• is..a 的关系：谁是谁的一种，例如：老师和学生是人的一种，那人就是父类，学生和老师就是子类

1.3. Java 中继承的特点（掌握）

• Java 中继承的特点

• Java 中类只支持单继承，不支持多继承

• 错误范例：class A extends B, C { }

• Java 中类支持多层继承

• 多层继承示例代码：

2. 继承中的成员访问特点

2.1 继承中变量的访问特点（掌握）

在子类方法中访问一个变量，采用的是就近原则。

1. 子类局部范围找

2. 子类成员范围找

3. 父类成员范围找

4. 如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

• 示例代码

2.2 super（掌握）

• this&super 关键字：

• this：代表本类对象的引用

• super：代表父类存储空间的标识(可以理解为父类对象引用)

• this 和 super 的使用分别

• 成员变量：

• this.成员变量 - 访问本类成员变量

• super.成员变量 - 访问父类成员变量

• 成员方法：

• this.成员方法 - 访问本类成员方法

• super.成员方法 - 访问父类成员方法

• 构造方法：

• this(…) - 访问本类构造方法

• super(…) - 访问父类构造方法

2.3 继承中构造方法的访问特点（理解）

注意：子类中所有的构造方法默认都会访问父类中无参的构造方法

​ 子类会继承父类中的数据，可能还会使用父类的数据。所以，子类初始化之前，一定要先完成父类数据的初始化，原因在于，每一个子类构造方法的第一条语句默认都是：super()

问题：如果父类中没有无参构造方法，只有带参构造方法，该怎么办呢？

1. 通过使用super关键字去显示的调用父类的带参构造方法2. 子类通过this去调用本类的其他构造方法,本类其他构造方法再通过super去手动调用父类的带参的构造方法
注意: this(…)super(…) 必须放在构造方法的第一行有效语句，并且二者不能共存

2.4 继承中成员方法的访问特点（掌握）

通过子类对象访问一个方法

1. 子类成员范围找

2. 父类成员范围找

3. 如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

2.5 super 内存图（理解）

• 对象在堆内存中，会单独存在一块 super 区域，用来存放父类的数据

• 
  
  

2.6 方法重写（掌握）

• 1、方法重写概念

• 子类出现了和父类中一模一样的方法声明（方法名一样，参数列表也必须一样）

• 2、方法重写的应用场景

• 当子类需要父类的功能，而功能主体子类有自己特有内容时，可以重写父类中的方法，这样，即沿袭了父类的功能，又定义了子类特有的内容

• 3、Override 注解

• 用来检测当前的方法，是否是重写的方法，起到【校验】的作用

2.7 方法重写的注意事项（掌握）

• 方法重写的注意事项

1. 私有方法不能被重写(父类私有成员子类是不能继承的)

2. 子类方法访问权限不能更低(public > 默认 > 私有)

3. 静态方法不能被重写,如果子类也有相同的方法,并不是重写的父类的方法

• 示例代码

public class Fu {    private void show() {        System.out.println("Fu中show()方法被调用");    }
    void method() {        System.out.println("Fu中method()方法被调用");    }}
public class Zi extends Fu {
    /* 编译【出错】，子类不能重写父类私有的方法*/    @Override    private void show() {        System.out.println("Zi中show()方法被调用");    }       /* 编译【出错】，子类重写父类方法的时候，访问权限需要大于等于父类 */    @Override    private void method() {        System.out.println("Zi中method()方法被调用");    }
    /* 编译【通过】，子类重写父类方法的时候，访问权限需要大于等于父类 */    @Override    public void method() {        System.out.println("Zi中method()方法被调用");    }}

2.8 权限修饰符 (理解)

2.9 信息管理系统使用继承改进 (掌握)

• 需求

• 把学生类和老师类共性的内容向上抽取,抽取到出一个 Person 父类,让学生类和老师类继承 Person 类

• 实现步骤

• 抽取 Person 类

• 优化 StudentController 类中，inputStudentInfo 方法，将 setXxx 赋值方式，改进为构造方法初始化

• 注意：直接修改这种操作方式，不符合我们开发中的一个原则

• ​ 开闭原则 ( 对扩展开放对修改关闭 ) : 尽量在不更改原有代码的前提下以完成需求

• 解决：重新创建一个 OtherStudentController 类

• 编写新的 inputStudentInfo 方法

• 根据 StudentController 类、OtherStudentController 类，向上抽取出 BaseStudentController 类再让 StudentController 类、OtherStudentController 类，继承 BaseStudentController 类

• 代码实现

• Person 类及学生类和老师类

• BaseStudentController 类

• StudentController 类

• OtherStudentController 类

3.抽象类

3.1 抽象类的概述（理解）

​ 当我们在做子类共性功能抽取时，有些方法在父类中并没有具体的体现，这个时候就需要抽象类了！

​ 在 Java 中，一个没有方法体的方法应该定义为抽象方法，而类中如果有抽象方法，该类必须定义为抽象类！

3.2 抽象类的特点（记忆）

• 抽象类和抽象方法必须使用 abstract 关键字修饰

• 抽象类中不一定有抽象方法，有抽象方法的类一定是抽象类

• 抽象类不能实例化

• 抽象类可以有构造方法

• 抽象类的子类

• ​ 要么重写抽象类中的所有抽象方法

• ​ 要么是抽象类

3.3 抽象类的案例（应用）

• 案例需求

• ​ 定义猫类(Cat)和狗类(Dog)

• ​ 猫类成员方法：eat（猫吃鱼）drink（喝水…）

• ​ 狗类成员方法：eat（狗吃肉）drink（喝水…）

• 实现步骤

• 猫类和狗类中存在共性内容，应向上抽取出一个动物类（Animal）

• 父类 Animal 中，无法将 eat 方法具体实现描述清楚，所以定义为抽象方法

• 抽象方法需要存活在抽象类中，将 Animal 定义为抽象类

• 让 Cat 和 Dog 分别继承 Animal，重写 eat 方法

• 测试类中创建 Cat 和 Dog 对象，调用方法测试

• 代码实现

• 动物类

• 猫类

• 狗类

• 测试类

3.4 模板设计模式

• 设计模式

• 设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性、程序的重用性。

• 模板设计模式

• 把抽象类整体就可以看做成一个模板，模板中不能决定的东西定义成抽象方法让使用模板的类（继承抽象类的类）去重写抽象方法实现需求

• 模板设计模式的优势

• 模板已经定义了通用结构，使用者只需要关心自己需要实现的功能即可

• 示例代码

• 模板类

• 实现类 A

• 实现类 B

• 测试类

3.5final（应用）

• fianl 关键字的作用

• final 代表最终的意思，可以修饰成员方法，成员变量，类

• final 修饰类、方法、变量的效果

• fianl 修饰类：该类不能被继承（不能有子类，但是可以有父类）

• final 修饰方法：该方法不能被重写

• final 修饰变量：表明该变量是一个常量，不能再次赋值

• 变量是基本类型,不能改变的是值

• 变量是引用类型,不能改变的是地址值,但地址里面的内容是可以改变的

• 举例

3.6 信息管理系统使用抽象类改进 (应用)

• 需求

• 使用抽象类的思想，将 BaseStudentController 中的 inputStudentInfo 方法，定义为抽象方法

• 将不希望子类重写的方法，使用 final 进行修饰

• 代码实现

• BaseStudentController 类

4.代码块

4.1 代码块概述 (理解)

在 Java 中，使用 { } 括起来的代码被称为代码块

4.2 代码块分类 (理解)

• 局部代码块

• 位置: 方法中定义

• 作用: 限定变量的生命周期，及早释放，提高内存利用率

• 示例代码

• 构造代码块

• 位置: 类中方法外定义

• 特点: 每次构造方法执行的时，都会执行该代码块中的代码，并且在构造方法执行前执行

• 作用: 将多个构造方法中相同的代码，抽取到构造代码块中，提高代码的复用性

• 示例代码

• 静态代码块

• 位置: 类中方法外定义

• 特点: 需要通过 static 关键字修饰，随着类的加载而加载，并且只执行一次

• 作用: 在类加载的时候做一些数据初始化的操作

• 示例代码

4.3 信息管理系统使用代码块改进 (应用)

• 需求

• 使用静态代码块，初始化一些学生数据

• 实现步骤

• 在 StudentDao 类中定义一个静态代码块，用来初始化一些学生数据

• 将初始化好的学生数据存储到学生数组中

• 示例代码

• StudentDao 类

• ​