Java - 继承、抽象类基础使用介绍

一、继承

1. 基本概念

继承主要解决的问题是共性抽取。继承是多态的前提，没有继承就没有多态。

继承关系的特点

1. 子类可以拥有父类的内容
2. 子类还可以有自己专属的内容
3. “子类是一个父类”（is a）

Java中的继承

1. Java是单继承的，一个类的直接继承父类只能有一个
2. Java支持多级继承，支持孙类继承子类，子类再继承父类，所有的类最终都继承自Object类
3. 子类有且只能有一个父类，但是父类可以拥有多个子类
4. 子类会继承父类中所有的非私有属性和方法，子类可以将从父类继承到的方法进行重写（Override）

一个简单的继承示例

public class Animal { // 父类 public void shout() { System.out.println("叫"); } } class Cat extends Animal { // 子类 public void shout() { // 子类重写模板方法 System.out.println("喵喵喵~~~"); } public void scratch() { // 子类的特有方法 System.out.println("猫爪挠"); } } 

2. 继承关系中的成员访问

在继承关系中，如果成员变量重名，子类对象内部的访问规则：

1. 直接通过子类对象访问成员变量：等号左边是谁就优先用谁，没有则向上找
2. 间接通过成员方法访问成员变量：方法属于谁，就优先用谁，没有则向上找

通常为了避免歧义，使用 this 和 super 区分成员变量和父类变量

• 局部变量：直接写变量名
• 内部成员变量：this.变量名
• 父类继承变量：super.变量名

 System.out.println(num); // 局部变量 System.out.println(this.num); // 成员变量 System.out.println(super.num); // 继承变量 

3. 重写与重载

重写（Override）：在继承关系中，方法名一样，参数列表也一样
重载（Overload）：在同一个类中，方法名一样，参数列表不一样

关于关于重写的一些注意事项

1. 必须保证父子类之间的方法名称相同，参数列表也相同
   - @Override注解：写在方法前面，用来检测是否是有效的覆盖重写。只是一个安全检测手段，非必须。
2. 子类方法的返回值类型的范围必须小于等于父类方法的返回值范围
   - java.lang.Object类是Java中所有类的最高父类，例如：java.lang.String就是Object的一个子类
   - Java中，所有的类都默认继承自Object类，所有类的范围均小于等于Object类这意味着，如果一个方法的返回值定义为Object类，该方法能够返回任意对象
3. 子类方法的权限修饰符必须大于等于父类方法的权限修饰符，实际开发中，父子方法的权限尽量保证权限相同

通过继承实现的程序设计原则：对于已经投入使用的类，尽量不要进行修改。而是定义一个新的类，重复利用其*性的内容，相同功能中添加额外的内容时通过重写对应的方法来实现

4. super 与 this

super关键字用来访问上一级父类内容，this关键字用来访问本类内容

super关键字的用法：

• 在子类的成员方法中，访问父类的成员变量
• 在子类的成员方法中，访问父类的成员方法
• 在子类的构造方法中，访问父类的构造方法

this关键字的用法：

• 在本类的成员方法中，访问本类的成员变量
• 在本类的成员方法中，访问本类的另一个成员方法
• 在本类的构造方法中，访问本类的另一个构造方法

继承关系中，父子类构造方法具有以下特点

1. 子类构造方法中有一个默认隐含的 super(); 语句，所以一定是现调用父类的构造方法，后执行子类的构造方法
2. 子类构造可以通过super关键字来调用父类重载构造
3. super的父类构造调用必须是子类构造方法的第一个语句

在编写构造方法时需要注意：

1. this(…) 调用也必须是构造方法的第一个且唯一的语句
2. super 和 this 两种构造方法不能同时使用，否则违背上述规则

二、抽象类

抽象方法：使用 abstract 关键词修饰的方法，抽象方法不做具体定义，所以抽象方法没有代码块。定义好方法头后直接以分号结尾

抽象类：抽象方法所在的类称为抽象类，同样使用 abstract 修饰

如何使用抽象类和抽象方法

1. 抽象类不可以被实例化（抽象的不能被直接具象化）
2. 只有完全重写抽象类方法的子类（继承类）可以被实例化
3. 继承类必须重写抽象类中的所有抽象方法，重写方法时不再用 abstract 修饰
4. 若继承子类没有重写父类的所有抽象方法，那么该子类必须被 abstract 修饰为一个抽象类，相当于子类具象化了父类提供的部分方法，剩余未重写的方法在孙类、后代类中加以实现或部分实现，依次类推。只有全部重写了所有的抽象方法的后代类才能被实例化。

一个简单的抽象类的示例

public abstract class Animal { // 抽象元类模板 public abstract void shout(); } class Cat extends Animal { // 实际需要实例化的子类 public void shout() { // 子类中必须要重写模板方法 System.out.println("喵喵喵~~~"); } public void scratch() { // 子类特有的方法 System.out.println("猫爪挠——咔咔咔~~~"); } } 

显然，抽象类中不一定包含抽象方法，但是拥有抽象方法的类一定是抽象类。

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