Java进阶----继承

继承

一.继承概述

继承是可以通过定义新的类，在已有类的基础上扩展属性和功能的一种技术.
案例：优化猫、狗JavaBean类的设计

狗类：Dog
属性：名字 name，年龄 age
方法：看家 watchHome()，Getter and Setter
猫类：Cat
属性：名字 name，年龄 age
方法：抓老鼠 catchMouse(),Getter and Setter

普通写法:

//猫类
public class Cat {
    private String name;
    private int age;

    public void catchMouse() {
        System.out.println("猫抓老鼠");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}
//狗类
public class Dog {
    private String name;
    private int age;

    public void watchHome() {
        System.out.println("狗看家");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

相同的属性,有大量重复代码
private String name;
private int age;
相同的方法,有大量重复代码
public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

继承格式

继承使用 extends 关键字，让派生类扩展基类的功能。派生类也叫子类，基类也叫超类或父类

需求：使用继承优化猫狗类的设计

猫和狗都属于动物的一种，它们的共有属性、功能是每种动物都具备的，可将狗和猫看成是动物的扩展；
定义Animal动物类，并定义猫和狗的共有内容，作为动物的基础属性和功能

属性：姓名 name，年龄 age
方法：Getter and Setter

分别定义Dog狗类和Cat猫类，使用继承技术在Animal动物类的基础功能上扩展自己的特有功能

Dog：看家 watchHome()
Cat：抓老鼠 catchMouse()

分析:
需求：使用继承技术优化Dog和Cat类
1.思考父类是什么?(将Dog和Cat中的相同内容全部放到父类中)子类是什么?子类需要继承父类什么?
2.先定义Animal动物类，作为Dog狗类和Cat猫类的父类
3.使用extends关键字让Dog和Cat继承Animal

// Animal动物类
public class Animal {
    //父类的私有内容不能直接继承（直接使用）
    private String name;
    private int age;
    
    //使用方法调用
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

//猫类 继承动物类
public class Cat extends Animal{
    public void catchMouse() {
        System.out.println("猫抓老鼠");
    }
}

//狗类 继承动物类
public class Dog extends Animal{
    public void watchHome() {
        System.out.println("狗看家");
    }
}

//测试Dog和Cat的功能是否能够正常使用
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //需求：使用继承技术优化Dog和Cat类
        Dog dog = new Dog();
        dog.watchHome();
        dog.setAge(3);
        int age = dog.getAge();
        dog.setName("小黄");
        Cat cat = new Cat();
        String name = dog.getName();
        System.out.println(name);
        System.out.println(age);
        
    }
}

小结

继承技术的作用是什么？
可以使用___extends___关键字，让子类扩展父类的属性和功能
如何使用继承技术？
在__父类_____中定义子类们的共有内容，作为基础属性和功能
让___子类_____使用 extends__ 关键字，扩展父类的属性和功能
继承技术有什么好处？
可以提高代码__复用率________，减少重复的代码

拓展

什么时候使用继承呢？

子类和父类具备 is a 的关系
is a 的关系：

假设A和B两个类，A是B的一种，那么A类和B类就有 is a 的关系
此时：A类 extends B类,苹果类 extends 水果,猫类 extends 动物.

继承案例练习

需求：在某个宠物店的宠物资源管理系统中，存在猫、狗角色。

猫类属性（姓名，年龄），行为（喝水，抓老鼠）
狗类属性（姓名，年龄），行为（喝水，看家）

利用继承技术，定义猫类和狗类，并实现效果：

3岁的小猫杰克，每天都抓一只老鼠当晚餐
2岁的小狗大黄，每天都趴在门口看家护院

1.先定义Animal动物类，作为父类
2.分别定义Dog狗类和Cat猫类，作为子类
3.创建子类对象，调用功能

/**
 *动物类：作为父类
 */
public class Animal {
    //提取子类们共有的属性和功能:共有的属性：姓名、年龄
    private String name;
    private int age;
//针对被私有的属性，需要提供Getter and Setter方法
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    //共有行为方法
    public void drink(){
        System.out.println("喝水");
    }
}

/**
 * 狗类：使用extends关键字，继承Animal动物类
 */
public class Dog extends Animal {

    //特有功能：看家
    public void watchHome() {
        System.out.println(getAge() + "岁的小狗" + getName() + "，每天都趴在门口看家护院");
    }
}

public class Cat extends Animal {
    //特有功能：抓老鼠
    public void catchMouse() {
        System.out.println(getAge() + "岁的小猫" + getName() + "，每天都抓一只老鼠当晚餐");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //1.先定义Animal动物类，作为父类

        //2.分别定义Dog狗类和Cat猫类，作为子类

        //3.创建子类对象，调用功能
        Dog dog = new Dog();
        dog.setName("大黄");
        dog.setAge(2);

        Cat cat = new Cat();
        cat.setName("杰克");
        cat.setAge(2);

        dog.watchHome();
        cat.catchMouse();
    }
}

继承的注意事项

单继承: 一个子类只能有一个父类
多层继承:子类可以有父类，父类也可以有父类
继承成员子类能从父类那直接或间接获取属性和功能
祖宗类:任何一个类都直接或间接的继承Object类

分析
1.Java只能单继承（一个子类有且仅有一个父类）
需求：尝试让Son类同时继承Dad类和GrandDad类

public class GrandDad {
    public void drawing() {
        System.out.println("绘画");
    }
}

//尝试Son多继承（同时继承）Dad和GrandDaD类，代码会报错！
//public class Son extends Dad, GrandDad {
//public class Son extends Dad extends GrandDad {

2.Java虽然只能单继承，但是可以多层继承（子类继承父类，但父类也可以继续继承父类）

需求：尝试让Son类继承Dad类，然后让Dad类继承GrandDad类
创建子类Son的对象，去调用Dad类和GrandDad类的功能

//尝试让Son继承Dad
public class Son extends Dad{
}
//让Dad类继承GrandDad
public class Dad extends GrandDad {
    String car = "玛莎拉蒂";
    private String house = "小洋楼";

    public void swim() {
        System.out.println("游泳");
    }
}

Son son = new Son();
System.out.println(son.car);
son.swim();
son.drawing();
System.out.println("----------------------");

3.子类可以直接或间接继承父类的成员（直接或间接的使用父类的成员变量、成员方法）,父类的私有成员，子类不能直接继承，但是可以间接继承（使用super关键字）

//System.out.println(son.house);
//'house' has private access in 'i_extends.d3.Dad'

4.Java中任何一个类都直接或间接的继承Object类
,Object类提供了一个hashCode方法，可以返回对象在堆内存的十进制地址值

//需求：创建GrandDad类对象，尝试调用hashCode方法
        GrandDad grandDad = new GrandDad();
        int hashCode = grandDad.hashCode();
        System.out.println(hashCode);

玛莎拉蒂
游泳
绘画
----------------------
356573597

三.继承关系下，成员的访问特点

目标：了解继承关系中，子类访问成员的特点
就近原则
1.成员（变量、方法）访问的特点：

子类有，就访问子类自己的
子类没有，就访问父类的
子、父类都没有，代码报错！
2.指定访问父类的成员：
使用 super 访问

public class Fu {
    String str = "我是父类变量";

    public void show() {
        System.out.println("我是父类的show方法");
    }
}

public class Zi extends Fu {
    String str = "我是子类变量";

    public void show() {
        System.out.println("我是子类的show方法");
    }

    public void test() {
        //1.访问变量str
        System.out.println(str);

        //2.访问show方法
        show();

        **//3.指定访问父类的str属性和show方法**
        System.out.println(super.str);
        super.show();
    }
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.需求：按要求完成Zi类中的test方法
        //创建Zi类对象，调用test()方法
        Zi zi = new Zi();
        zi.test();
      }
}

//父类
public class Father {
    String field = "父类的和子类同名属性";

    public void method() {
        System.out.println("父类的和子类同名方法");
    }
}

//子类
public class Son extends Father {
    String field = "子类的和父类同名属性";
    String ziField = "子类特有属性";

    public void method() {
        System.out.println("子类的和父类同名方法...");
    }

    public void use() {
        String ziField = "子类局部变量";

        //练习：按要求完成以下需求
        //1.访问子类的field属性
        System.out.println(field);

        //2.访问父类的field属性
        System.out.println(super.field);

        //3.访问ziField属性,此时发现方法中有一个成员变量和一个成员方法同名,此时需要用 this 来表明访问的是成员变量
        System.out.println(this.ziField);

        //4.访问ziField局部变量
        System.out.println(ziField);

        //5.访问method方法
        method();

        //6.访问父类的method方法
        super.method();

    }
}

小结

在子类方法中访问父类成员变量、成员方法遵循什么原则？
就近原则：子类有就用子类的，子类没有就用父类的，父类没有就报错
如果子、父类中出现了重名的成员变量、成员方法，如何区分？
super.父类成员 … this.本类成员

四.方法重写

子类和父类有一模一样的方法声明，但方法体可能不一样，此时子类方法会覆盖父类的方法（这种格式称为方法重写）

目标：掌握方法重写的特点和使用场景

### 实例
需求：在不影响B类继承使用Fu类show功能的前提下，让A类执行自己特有的show功能："A类特有的show方法"
1.在子类A中，写一个和父类Fu一模一样的show方法（子类A重写了父类Fu的show方法)

```java
public class Fu {
    public void show() {
        System.out.println("fu...show...");
    }
}

public class B extends Fu {

}
public class A extends Fu {
    public void show() {
        System.out.println("A类特有的show方法");
    }
}

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        //方法重写后，遵循就近原则
        a.show();
        B b = new B();
        b.show();
    }
}

//执行结果:
//A类特有的show方法
//fu...show...

方法重写的注意事项

目标：了解方法重写的注意事项

重写方法的名称、形参列表必须和父类相同
子类重写的方法返回值类型，要小于等于父类方法的返回值类型（约定：父类大于子类）
子类重写父类方法时，访问权限必须大于或者等于父类（private < 缺省 < protected < public）
父类私有方法，子类不能重写

方法重写的校验

@Override注解，标记一个方法是重写父类方法（语法检查）
需求：让SubClass类重写SuperClass类的各个方法

public class SuperClass {
    public void method1() {
        System.out.println("super...public...");
    }

    public A method2() {
        return new A();
    }

    protected void method3() {
        System.out.println("super...protected...");
    }

    void method4() {
        System.out.println("super...default...");
    }

    private void method5() {
        System.out.println("super...private...");
    }
}

public class SubClass extends SuperClass {
    //1.重写method1方法：保持方法名称、形参列表相同
    @Override
    public void method1() {
    //public void method1(int age) {
        System.out.println("子类重写的method1");
    }

    //2.重写method2方法
    @Override
    //public Fu method2() {
    //注意：子类重写父类方法，返回值类型需要小于等于父类的
    public A method2() {
        return new A();
    }

    //3.重写method3、method4、method5方法
    @Override
    protected void method3() {
        //注意：子类重写父类方法，访问权限要大于等于父类的
        //public void method3() {
        //void method3() {
        //private void method3() {
        System.out.println("子类重写的method3");
    }

    @Override
    void method4() {
        //protected void method4() {
        //public void method4() {
        //private void method4() {
        System.out.println("子类重写的method4");
    }

    //@Override
    //注意：父类私有方法，子类不能重写
    private void method5() {
        System.out.println("子类自己的method5方法");
    }

继承关系下，构造器的访问特点

目标：了解继承关系中，构造器的访问特点
特点：访问构造器时，会先默认访问父类的空参构造器
原因：在子类的构造器第一行有一句隐藏的super();
在这里插入图片描述

super访问父类构造器
super(); 用来访问父类空参数构造器
super(参数)；访问父类有参数构造器

子类继承父类后构造器的访问特点是什么样的？
子类中所有的构造方法默认都会先访问父类中__空参数构造方法

子类构方法第一行默认有一句__super()________
如果不想访问父类空参数构造器，可以使用___super(参数)_________ 访问父类有参数构造器
访问本类的构造器格式是：this()、this(参数)_____________
补充： this(),super() 都只能写在构造器的第条语句