Java-物件導向-繼承、多型、組合

繼承的特徵

單繼承：每個子類最多只有一個直接父類，注意是直接父類，間接父類個數不限

注意父類的概念：A-->B-->C- ->D，在這裡，ABC都是D的父類，C是D的直接父類，AB是D的間接父類

父類和子類是一般和特殊的關係；子類擴展了父類，子類別是一種特殊的父類別

Object是所有類別的直接或間接父類別；定義一個類別時，若沒有直接指定父類，則預設繼承Object類別

子類別從父類別中繼承了哪些要素

子類別不繼承父類別的建構方法，但總是要呼叫父類別的建構方法

子類別繼承了父類別的實例變數和實例方法、類別變數和類別方法，當然前提是沒有被private修飾

父類別中被private修飾的成員，不會被子類別繼承

父類別中用final修飾的方法，子類別不能重寫

方法的重寫override

子類別和父類別擁有相同的方法簽名，叫做子類重寫了父類的方法

兩同兩小一大原則：

兩同：方法名相同，形參列表相同

兩小：子類方法的回傳值跟父類的相等或更小；子類別方法拋出的異常要跟父類別拋出的相等或更小

一大：子類別方法的存取權限要跟父類別的相等或更大

static：子類別方法要跟父類別方法一致，要嘛是類別方法，要嘛是實例方法，二者不能不一致

方法重寫後，子類別物件將無法存取父類別的方法，但可以在子類別方法中呼叫父類別的方法：super.實例方法，父類別名稱.類別方法

如果父類別方法是private修飾，則子類別不能重寫該方法；如果子類別擁有一個跟父類別private方法相同簽署的方法，這也不是重寫，這是子類別新加入的方法，與父類別的無關

子類別方法可能會和父類別的方法發生重載

父類別中用final修飾的方法，子類別不能重寫

super關鍵字

在子類別中，用super關鍵字呼叫父類別的實例變數或實例方法

super和static不能同時用來修飾方法；就像this不能和static不能同時修飾方法一樣

子類別從父類繼承了一個變量，又再定義了一個變量，而且同名，此時可以用super.變量名或父類名.變量名來訪問父類的這個變量

變量的查找順序

子類方法存取了一個變量，沒有明確指定呼叫者的情況下，按以下順序查找：

當前方法中，是否有同名的局部變量

當前類別中，是否有同名的成員變量

直接父類中，是否有

逐級網上追溯，如果最終沒有找到，那麼提示編譯出錯

super調用父類構造器

子類雖然不會繼承父類的構造器，但總是會調用父類的構造器。呼叫同一個類別的建構器用this，呼叫父類別的用super

明確呼叫：super呼叫語句寫在建構方法的第一行，因為this也要寫在第一行，因此super和this不會同時出現

間接呼叫：子類別方法的第一行寫的是this，被呼叫的建構器還得呼叫父類別的建構器

隱式呼叫：無super無this，系統預設呼叫父類別的無參構造

子類繼承父類，總會一級一級的往上調用父類構造器，直到調用Object的，並且是找到頂部父類構造器後，開始往下一層一層執行

例如下面的程式碼，繼承關係：A-->B-->C-->D

public class Test{  
    public static void main(String[] args) {  
        D d=new D();
    }
} 
class D extends C{    D(){
        System.out.println("D类构造器");
    }
}class C extends B{    C(){
        System.out.println("C类构造器");
    }
}class B extends A{    B(){
        System.out.println("B类构造器");
    }
}class A{    A(){
        System.out.println("A类构造器");
    }
}

輸出：

A類別建構器
B類別建構器
C類別建構器
D類別建構器

如果父類別沒有無參構造，子類別又需要呼叫父類別的無參構造，那麼不能透過編譯

多態Polymorphism

簡單的說，多態就是：在一個金字塔式的繼承體系中，創造底部子類別物件時，用頂端的父類別類型指向這些底部的子類別對象，透過相同類型的引用變數呼叫同一個方法時，會出現不同的結果

多態源自於：繼承+父類型的引用指向子類型的物件+方法的重寫

引用變數有兩個類型，一個是編譯時類型，一個是運行時類型

向上轉型：父類型引用指向子類型對象，向上轉型由系統自動完成

向上轉型的情況下：透過父類型的參考可以呼叫子類別重寫了的方法，但不能存取父類別中沒有子類別中才有的實例變量，也就是說實例變數不具有多態性

instanceof與強制型別轉換

基本型有強制型別轉換，如(double)16；引用型別也存在強制型別轉換

如存在下列繼承鏈：A-->B-->C-->D-->E -->F，B b=new D()，此時用B類型指向D對象，此時可以把b變數轉為ACD類型，但不能轉為EF類型，拋出異常ClassCastException

進行強制類型轉換之前，應先用instanceof進行判斷能不能轉，避免拋出異常

X變數instanceof Y類型：判斷X變數能不能轉為Y類型，可能出現三種情況：

tru​​e表示可以轉，意味著X變數指向的物件的類型，是Y類型或Y的子類型；

false表示不可以轉，意味著X變數的類型與Y類型存在父子繼承關係，不可能是子父關係， X變數指向的物件的類型與Y類型沒有父子或子父關係，二者都是X變數類型的子類型；

編譯不通過，表示X和Y沒有父子或子父繼承關係

繼承與組合

繼承可以實現代碼的複用，但破壞了封裝；組合也可以實現代碼的複用

設計父類遵循的原則：

盡量用private隱藏父類的內部數據，不讓子類直接訪問父類別的成員變數

不要讓子類別隨意存取、修改父類別方法。父類輔助性的工具方法，用private修飾；需要讓外部呼叫的方法，用public；不希望子類重寫的方法用final修飾；希望子類重寫而不希望外部訪問則用protected

不要在父類別構造器中呼叫可能被子類別重寫的方法，後果很嚴重

設計繼承的原則：

子類別需要增加額外的屬性，而不是屬性的改變

子類別需要增加自己獨有的功能或行為，可以增加新方法，或重寫父類別方法

不要光出於程式碼複用的目的設計繼承，而要看實際情況，父類別和子類別是否有"has-a"的關係

不想讓一個類別被繼承：

final：用final修飾該類別為最終類，不能被繼承

private：用private修飾該類別的所有建構方法，這樣子類別就無法呼叫該類別的建構器，就不能繼承了，另外應提供一個靜態方法，用來返回該類別的對象

組合也能實現代碼的複用

A類復用B類的方法

A類中創建B類的對象，並以private修飾

在A類別方法中呼叫B類別物件的方法

組合還是繼承：

繼承：子類別與父類別是"is-a"關係，具體與抽象、特殊與一般的關係

組合：新類別與舊類別是"has-a"關係，整體與局部的關係

其他：

對於子類別從父類別繼承了一個變量，又定義了一個同名變數的情況下，在創建子類別物件時，為這兩個變數都分配了內存，只是父類別變數被隱藏