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Java繼承與多型態的概念及實作方法簡介

WBOY轉載: 2023-04-27 15:46:081430瀏覽

一、繼承

1、繼承的概念

#繼承機制：是物件導向程式設計是程式碼可以重複使用的最重要手段，允許程式設計師在保持原有類特性的基礎上進行擴展，增加新的功能，產生的新類，成為派生類/子類。繼承主要解決的問題是：共性的抽取，實現程式碼的重複使用。

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2、繼承的語法

表示類別與類別的繼承關係，需要藉助關鍵字extends，語法如下：

#修飾符 class 子類/派生類 extends 父類/基類/超類{

//…………

}

子類別會將父類別的成員變數或成員方法繼承到子類別中
#子類別繼承父類別後，必須新增自己特有的成員，體現與基底類別的不同

3、父類別成員存取

（1）子類別中存取父類別的成員變數

#不存在同名成員變數時，正常存取就行
存在同名成員變量，使用（super.變數名稱）實作父類別成員變數的存取

public class Base {
    int a;
    int b;
    int c;
} 
public class Derived extends Base{
    int a; // 与父类中成员a同名，且类型相同
    char b; // 与父类中成员b同名，但类型不同
    public void method(){
        a = 100; // 访问父类继承的a，还是子类自己新增的a？
        b = 101; // 访问父类继承的b，还是子类自己新增的b?
        c = 102; // 子类没有c，访问的肯定是从父类继承下来的c
    }
}

存取成員變數時，優先存取自己的成員變數。即同名成員變數存取時，優先存取子類別的。即：子類別將父類別的成員隱藏了
成員變數存取遵循就近原則，自己有優先自己的，自己沒有則向父類別中查找。

（2）子類別中存取父類別的成員方法

#成員方法名稱不同，正常存取即可
#成員方法名字相同，可以透過【super.方法名稱】存取同名父類別方法

#如果父類別和子類別同名方法的參數清單不同（重載），根據呼叫方法時傳遞的參數選擇適當的方法存取。

如果父類別和子類別的同名方法原型一致，則存取子類別的

4、super關鍵字

super關鍵字的主要作用是：在子類別方法中存取父類別的同名成員。（只能在非靜態方法中使用）

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; 
    char b; 
    // 与父类中methodA()构成重载
    public void methodA(int a) {
        System.out.println("Derived中的method()方法");
    }
    // 与父类中methodB()构成重写
    public void methodB(){
        System.out.println("Derived中的methodB()方法");
    }
    public void methodC(){
        a = 100; // 等价于： this.a = 100;
        b = 101; // 等价于： this.b = 101;
        // 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;
        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)
        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()
    }
}

5、子類別建構方法

子類別物件建構時，需要先呼叫父類別的建構方法，然後執行子類別的建構方法。

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()");
    }
}

若父類別顯示定義無參或預設的建構函數，在子類別的建構方法第一行預設有隱含的super()呼叫。
父類別定義帶參數的建構方法時，編譯器不會再給子類別產生預設的建構方法，需要子類別明確定義，並在子類別建構方法中呼叫適當的父類別建構方法
子類別建構方法中，super(……)呼叫父類別建構方法，必須是子類別建構方法的第一個語句
super(……)只能在子類別建構方法中出現一次，並且不能和this同時出現

##6、super和this

super和this都可以在成員方法中用來存取成員變數和呼叫其他的成員函數，都可以作為建構方法的第一個語句，那麼它們之間的差異是什麼？

（1）相同點

都是java的關鍵字
只能在類別的非靜態方法中使用，用來存取非靜態成員方法和屬性
必須作為建構方法中的第一個語句，並且不能同時存在

（2）不同點

this是目前物件的引用，super是子類別物件中從父類別繼承的成員的引用
this是非靜態成員方法的一個隱藏參數，super不是隱藏參數
在建構方法中：this()用來呼叫本類別的建構方法，super()用來呼叫父類別建構方法，兩個呼叫不能同時出現在建構方法中
子類別的建構方法中一定會存在super()的調用，但是this()使用者不寫就沒有

7、程式碼區塊執行順序

【普通類別】

#靜態程式碼區塊先執行，並且只執行一次，在類別載入階段執行
當有物件建立時，才會執行實例程式碼區塊，最後執行建構方法

8、继承方式

【注】Java中不支持多继承

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super只能指代直接父类
继承关系一般不超过三层

9、final关键字

修饰变量时，表示常量（不能修改）
修饰类：此类不能被继承
修饰方法：表示方法不能被重写

10、继承和组合

组合和继承都能实现代码的复用。组合没有涉及到特殊的语法（如extend关键字），仅仅是将一个类的实例作为另一个类的属性。

继承表示对象与对象之间是is-a的关系
组合表示对象与对象之间是has-a的关系

一般建议：能用组合尽量用组合

二、多态

1、向上转型

通过父类类型的引用调用子类对象，向上转型是安全的

【发生向上转型的时机】

直接赋值
方法传参
函数的返回值

public class TestAnimal {
    // 2. 函数传参：形参为父类引用，可以接收任意子类的对象
    public static void eatFood(Animal a) {
        a.eat();
    }
 
    // 3. 作返回值：返回任意子类对象
    public static Animal buyAnimal(String var) {
        if ("狗" == var) {
            return new Dog("狗狗", 1);
        } else if ("猫" == var) {
            return new Cat("猫猫", 1);
        } else {
            return null;
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        Animal cat = new Cat("元宝", 2); // 1. 直接赋值：子类对象赋值给父类对象
        Dog dog = new Dog("小七", 1);
    }
}

优缺点：

优点：让代码更加灵活
缺点：不能访问到子类特有的方法

2、重写

函数名相同、参数列表相同、返回值相同或是【协变类型】（父子类关系）

【方法重写的规则】

重写的方法访问权限不能比父类中原方法的的权限低；
父类中被static、private、final修饰的方法、构造方法不能被重写；
重写的方法，可以使用 @override 注解来显示指定（帮助我们进行一些合法性的检验）。比如方法名拼写错误，编译会报错；
重写的返回值类型可以不同，但是必须具有父子关系。
被final修饰的方法，叫做密封方法，该方法不能被重写。
外部类只能是public或者默认权限

【动态绑定和静态绑定】

动态绑定：发生的条件（1、父类引用引用子类对象；2、通过父类引用，可以访问到子类中的方法）。后期绑定，即在编译时不能确定方法的行为，需要等到程序运行时，才能够确定调用哪个类的方法；
静态绑定：前期绑定，编译时，根据用户传递的参数类型确定具体的调用方法（函数重载）

3、多态

一个引用调用同一个方法，可以表现出不同的形式，这种思想称为多态。在父类的构造方法中不要调用重写的方法。

【多态实现的条件】

必须在继承条件下
子类对父类方法进行重写
通过父类引用调用重写的方法
发生了向上转型

public class Animal(){
    String name;
    int age;
    public Animal(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(name + "吃饭");
        }
}
public class Cat extends Animal{
    public Cat(String name, int age){
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃鱼~~~");
    }
}
public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name, int age){
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃骨头~~~");
    }
}
public class TestAnimal {
    // 编译器在编译代码时，并不知道要调用Dog 还是 Cat 中eat的方法
   // 等程序运行起来后，形参a引用的具体对象确定后，才知道调用那个方法
   // 注意：此处的形参类型必须时父类类型才可以
    public static void eat(Animal a){
        a.eat();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal1 = new Cat("元宝",2);
        Animal animal2 = new Dog("小七", 1);
        eat(animal1);
        eat(animal2);
    }
}

【注】Java中所有的类默认继承Object类

以上是Java繼承與多型態的概念及實作方法簡介的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！

Java Static Object 常量面向对象多态成员变量成员函数父类子类构造函数引用调用继承多继承 class 值类型 public private 函数重载对象 this

陳述：

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