JavaSE——类和对象(三)~~继承

一.继承

1.为什么需要继承

2 .继承概念

3.继承的语法格式

4.继承的特性及好处

5.父类成员访问

6.继承关系上的代码块执行顺序

二.继承与组合

一.继承

1.为什么需要继承

Java中使用类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，那在设计程序时就需要考虑。
就比如：狗和猫，它们都属于动物。

那么既然它们都是动物，肯定有动物的共性，我们在编写程序时如何去抽取它们的共性呢？这时面向对象编程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 .继承概念

继承是面向对象程序三大特性之一，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特性的基础上进行扩展，增加新的功能，这样产生新的类称派生类或者也叫子类，此时被继承的类叫做父类或者也叫基类，超类。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。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。

继承就是为了解决一些代码冗余的现象，从而提高代码的复用性，其大致思想就是将多个类的相同的成员变量和成员方法提取出来，然后封装在一个类中，此时这个类就叫做父类，其他的类就叫做子类。

3.继承的语法格式

修饰符 class 子类 extends 父类 {//....
}

Java中如果要表示类之间的继承关系，需要借助extends关键字。

4.继承的特性及好处

使用继承的好处在于可以把多个子类当中重复出现的代码抽取到父类中，以提高代码的复用性，子类也可以在父类的基础上，另外再增加一些特有的功能从而使得子类更加强大。

特性：Java中只支持单继承，不支持多继承，但是支持多层继承；单继承即一个子类只能继承一个父类，不支持多继承即一个子类不能同时继承多个父类；多层继承即子类A继承父类B，而父类B可以接着继承父类C，在Java中不希望超过三层继承。

注意：在Java中每个类都直接或者间接继承于Object类，Object类是Java默认提供的。子类继承父类后只能访问父类中非私有的成员。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。

5.父类成员访问

1.子类中访问父类的成员变量
当子类成员和父类成员变量出现同名的情况时，会默认访问子类成员。

此时成员变量访问遵循就近原则，自己有优先自己的，如果没有则向父类中找。
2.子类中访问父类的成员方法

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()}

【说明】
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)，根据调用方法适传递的参数选择合适的方法访问，如果没有则报错。

3.super关键字

由于设计不好，或者因场景需要，子类和父类中可能会存在相同名称的成员，如果要在子类方法中访问父类同名成员时，该如何操作？直接访问是无法做到的，Java提供了super关键字，该关键字主要作用：在子类方法中访问父类的成员。

public class Base {
int a;
int b;
public void methodA(){
System.out.println("Base中的methodA()");
}
public void methodB(){
System.out.println("Base中的methodB()");}
}public class Derived extends Base{
int a; // 与父类中成员变量同名且类型相同
char b; // 与父类中成员变量同名但类型不同
// 与父类中methodA()构成重载
public void methodA(int a) {
System.out.println("Derived中的method()方法");} 
public void methodB(){
System.out.println("Derived中的methodB()方法");}
public void methodC(){
// 对于同名的成员变量，直接访问时，访问的都是子类的
a = 100; // 等价于： this.a = 100;
b = 101; // 等价于： this.b = 101;
// 注意：this是当前对象的引用
// 访问父类的成员变量时，需要借助super关键字
// super是获取到子类对象中从基类继承下来的部分
super.a = 200;
super.b = 201;
// 父类和子类中构成重载的方法，直接可以通过参数列表区分清访问父类还是子类方法
methodA(); // 没有传参，访问父类中的methodA()
methodA(20); // 传递int参数，访问子类中的methodA(int)
// 如果在子类中要访问重写的基类方法，则需要借助super关键字
methodB(); // 直接访问，则永远访问到的都是子类中的methodA()，基类的无法访问到
super.methodB(); // 访问基类的methodB()}
}

super和this都可以在成员方法中用来访问，成员变量和调用其他的成员函数，都可以作为构造方法的第一条语句，那他们之间有什么区别呢？

【相同点】
1. 都是Java中的关键字。
2. 只能在类的非静态方法中使用，用来访问非静态成员方法和字段。
3. 在构造方法中调用时，必须是构造方法中的第一条语句，并且不能同时存在。

【不同点】

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. 在非静态成员方法中，this用来访问本类的方法和属性，super用来访问父类继承下来的方法和属性。
3. 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，两种调用不能同时在构造方法中出现。
4. 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。

4.子类构造方法

父子父子，先有父再有子，即：子类对象构造时，需要先调用基类构造方法，然后执行子类的构造方法。

public class Base {
public Base(){
System.out.println("Base()");}
}
public class Derived extends Base{
public Derived(){
// super(); // 注意子类构造方法中默认会调用基类的无参构造方法：super();
// 用户没有写时,编译器会自动添加,而且super()必须是子类构造方法中第一条语句,并且只能出现一次.
System.out.println("Derived()");}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Derived d = new Derived();}
}

在子类构造方法中，并没有写任何关于基类构造的代码，但是在构造子类对象时，先执行基类的构造方法，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，基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，先要调用基类的构造方法，将从基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。

注意：
1. 若父类显式定义无参或者默认的构造方法，在子类构造方法第一行默认有隐含的super()调用，即调用基类构造方法。
2. 如果父类构造方法是带有参数的，此时需要用户为子类显式定义构造方法，并在子类构造方法中选择合适的父类构造方法调用，否则编译失败。

3. 在子类构造方法中，super(...)调用父类构造时，必须是子类构造函数中第一条语句。

6.继承关系上的代码块执行顺序

前面我们讲过代码块，今天我们再看一下实例代码块和静态代码块在继承关系下的执行顺序。

代码示例：

执行结果：

通过分析上述程序我们可以得出结论：

1、父类静态代码块优先于子类静态代码块执行，且是最早执行。
2、父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行，子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行
注意：

当第二次再实例化子类对象时，父类和子类的静态代码块都将不会再执行。

二.继承与组合

和继承类似, 组合也是一种表达类之间关系的方式, 也是能够达到代码重用的效果。组合并没有涉及到特殊的语法(诸如 extends 这样的关键字), 仅仅是将一个类的实例作为另外一个类的字段。
继承表示对象之间是is-a的关系，比如：狗是动物，猫是动物；组合表示对象之间是has-a的关系，比如：汽车,汽车和其轮胎、发动机、方向盘、车载系统等的关系就是组合，因为汽车是由这些部件组成的。

// 轮胎类
class Tire{// ...
} 
// 发动机类
class Engine{// ...
}
// 车载系统类
class VehicleSystem{// ...
}
class Car{
private Tire tire; 
private Engine engine;
private VehicleSystem vs; // ...
} 
//兰博基尼是汽车
class LamBor extends Car{// 将汽车中包含的：轮胎、发送机、车载系统全部继承下来
}

组合和继承都可以实现代码复用，应该使用继承还是组合，需要根据应用场景来选择，一般建议：能用组合尽量用组合。