Java_继承&修饰符

1. 继承

继承的本质是对某一批类的抽象，从而实现对现实世界更好的建模。

extends 的意思是“扩展”。子类是父类的扩展。

JAVA 中类只有单继承，没有多继承！

继承是类和类之间的一种关系。除此之外，类和类之间的关系还有依赖、组合、聚合等。

继承关系的两个类，一个为子类（派生类），一个为父类（基类）。子类继承父类，使用关键字extends 来表示。

子类和父类之间，从意义上讲应该是具有 "is a" 的关系。

1.1 继承的实现

继承的概念：
　　继承是面向对象三大特征之一，可以使得子类具有父类的属性和方法，还可以在子类中重新定义，以及追加属性和方法。

实现继承的格式：

　　继承通过extends实现

　　格式：class 子类 extends 父类 { }

　　举例：class Dog extends Animal { }

继承带来的好处：
　　继承可以让类与类之间产生关系，子父类关系，产生子父类后，子类则可以使用父类中非私有的成员。

示例代码：

//Fu：是父类，也被称为基类、超类
public class Fu {
    public void show(){
        System.out.println("show方法被调用");
    }
}

//Zi：是子类，也被称为派生类
public class Zi extends Fu {
    public void method(){
        System.out.println("method方法被调用");
    }
}

/*
    测试类
 */
public class Demo{
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象，调用方法
        Fu f = new Fu();
        f.show();

        Zi z = new Zi();
        z.method();
        z.show();
    }
}

1.2 继承的好处和弊端

继承好处：

　　提高了代码的复用性(多个类相同的成员可以放到同一个类中)

　　提高了代码的维护性(如果方法的代码需要修改，修改一处即可)

继承弊端：

　　继承让类与类之间产生了关系，类的耦合性增强了，当父类发生变化时子类实现也不得不跟着变化，削弱了子类的独立性。

继承的应用场景： 

　　使用继承，需要考虑类与类之间是否存在 is..a 的关系，不能盲目使用继承

　　is..a 的关系：谁是谁的一种。假设有两个类A和B，如果他们满足A是B的一种，或者B是A的一种，就说明他们存在继承关系，这个时候就可以考虑使用继承来体现，否则就不能滥用继承。例如：老师和学生是人的一种，那人就是父类，学生和老师就是子类 。

 

2. 继承中的成员访问特点

2.1 继承中变量的访问特点

在子类方法中访问一个变量，采用的是就近原则。

　　1. 子类局部范围找

　　2. 子类成员范围找

　　3. 父类成员范围找

　　4. 如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

示例代码：

class Fu {
    int num = 10;
}

class Zi {
    int num = 20;

    public void show() {
        int num = 30;
        System.out.println(num);
    }
}

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        z.show();  // 输出show方法中的局部变量30
    }
}

2.2 super

this & super关键字：

　　this：代表本类对象的引用

　　super：代表父类存储空间的标识(可以理解为父类对象引用) 

this和super的使用分别：

　　成员变量：

　　　　this.成员变量 —— 访问本类成员变量

　　　　super.成员变量 —— 访问父类成员变量

　　成员方法：

　　　　this.成员方法 —— 访问本类成员方法

 　　　   super.成员方法 —— 访问父类成员方法

构造方法：

　　this(…) —— 访问本类构造方法

　　super(…) —— 访问父类构造方法 

2.3 继承中构造方法的访问特点

注意：子类中所有的构造方法默认都会访问父类中无参的构造方法

 　　因为子类会继承父类中的数据，可能还会使用父类的数据。所以，子类初始化之前，一定要先完成父类数据的初始化。

　　 每一个子类构造方法的第一条语句默认都是：super();

问题：如果父类中没有无参构造方法，只有带参构造方法，该怎么办呢？

 　　1. 通过使用super关键字去显示的调用父类的带参构造方法

　　 2.在父类中自己提供一个无参构造方法

推荐：自己给出无参构造方法

2.4 继承中成员方法的访问特点 

通过子类对象访问一个方法

　　1. 子类成员范围找

　　2. 父类成员范围找

　　3. 如果都没有就报错(不考虑父亲的父亲…)

2.5 super内存图

对象在堆内存中，会单独存在一块super区域，用来存放父类的数据

public class Fu {
    public int age = 40;

    public Fu() {
        System.out.println("Fu类无参构造方法被调用");
    }

    public void method() {
        System.out.println("Fu类method方法被调用");
    }
}

public class Zi extends Fu {
    public int age = 20;

    public Zi() {
//        super();//子类构造方法的第一条语句默认都是：super();
        System.out.println("Zi类无参构造方法被调用");
    }

    public void show() {
        int age = 30;
        System.out.println(age);
        System.out.println(this.age);
        System.out.println(super.age);
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi(); //Fu类无参构造方法被调用 Zi类无参构造方法被调用
        z.show();  //30 20 40
        z.method(); //Fu类method方法被调用
    }
}

运行结果：

Fu类无参构造方法被调用
Zi类无参构造方法被调用
30
20
40
Fu类method方法被调用

2.6 方法重写

1、方法重写概念：

　　子类出现了和父类中一模一样的方法声明（方法名一样，参数列表也必须一样）

2、方法重写的应用场景：

　　当子类需要父类的功能，而功能主体子类有自己特有内容时，可以重写父类中的方法，这样，既沿袭了父类的功能，又定义了子类特有的内容 

3、Override注解：

　　用来检测当前的方法，是否是重写的方法，起到【校验】的作用 

/*
    手机类
 */
public class Phone {
    public void call(String name) {
        System.out.println("给" + name + "打电话");
    }
}

/*
    新手机
 */
public class NewPhone extends Phone {
    @Override
    public void call(String name) {
        System.out.println("开启视频功能");
//        System.out.println("给" + name + "打电话");
        super.call(name);
    }
}

public class PhoneDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象，调用方法
        Phone p = new Phone();
        p.call("张三");
        System.out.println("--------");

        NewPhone np = new NewPhone();
        np.call("李四");
    }
}

2.7 方法重写的注意事项 

注意事项：

　　1. 私有方法不能被重写(父类私有成员子类是不能继承的)

　　2. 子类方法访问权限不能更低(public > 默认 > 私有)

示例代码：

public class Fu {

    private void show() {
        System.out.println("Fu类中show()方法被调用");
    }
    /*
    public void method() {
        System.out.println("Fu类中method()方法被调用");
    }
    */
    void method() {
        System.out.println("Fu类中method()方法被调用");
    }
}

public class Zi extends Fu{
    /* 编译【出错】，子类不能重写父类私有的方法
    @Override
    private void show() {
        System.out.println("Zi类中show()方法被调用");
    }
    */

    /* 编译【出错】，子类重写父类方法的时候，访问权限需要大于等于父类
    @Override
    private void method() {
        System.out.println("Zi类中method()方法被调用");
    }
    */

    //编译【通过】，子类重写父类方法的时候，访问权限需要大于等于父类
    @Override
     public void method() {
        System.out.println("Zi类中method()方法被调用");
    }
}

2.8. Java中继承的注意事项

Java中继承的注意事项：

　　1. Java中类只支持单继承，不支持多继承。错误范例：class A extends B, C { }

 　　2. Java中类支持多层继承。比如儿子继承爸爸，爸爸继承爷爷，一层一层的继承

多层继承示例代码：

public class GrandDad {
    public void drink() {
        System.out.println("爷爷爱喝酒");
    }
}

public class Father extends GrandDad {
    public void smoke() {
        System.out.println("爸爸爱抽烟");
    }
}

public class Mother {
    public void dance() {
        System.out.println("妈妈爱跳舞");
    }
}

public class Son extends Father {
    //此时，Son类中就同时拥有drink方法以及smoke方法
}

 

3. 继承练习 

 3.1 老师和学生

需求：定义老师类和学生类，然后写代码测试；最后找到老师类和学生类当中的共性内容，抽取出一个父类，用继承的方式改写代码，并进行测试。

步骤：

①定义老师类(姓名，年龄，教书())

②定义学生类(姓名，年龄，学习())

③定义测试类，写代码测试

④共性抽取父类，定义人类(姓名，年龄)

⑤定义老师类，继承人类，并给出自己特有方法：教书()

⑥定义学生类，继承人类，并给出自己特有方法：学习()

⑦定义测试类，写代码测试

示例代码：

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    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;
    }
}

public class Teacher extends Person {
    public Teacher(){
    }

    public Teacher(String name, int age) {
//        this.name = name;
//        this.age = age;
        super(name, age);
    }

    public void teach() {
        System.out.println("用爱成就每一位学员");
    }
}

public class Student extends Person {
    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void study() {
        System.out.println("好好学习，天天向上");
    }
}

public class PersonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建老师类对象并进行测试
        Teacher t1 = new Teacher();
        t1.setName("张三");
        t1.setAge(28);
        System.out.println(t1.getName() + "," + t1.getAge());
        t1.teach();

        Teacher t2 = new Teacher("李四", 30);
        System.out.println(t2.getName() + "," + t2.getAge());
        t2.teach();

        //创建学生类对象测试
        Student s = new Student("王五", 26);
        System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        s.study();
    }
}

3.2 猫和狗

需求：请采用继承的思想实现猫和狗的案例，并在测试类中进行测试

分析：

①猫：
　　成员变量：姓名，年龄

　　构造方法：无参，带参

　　成员方法：get/set方法，抓老鼠()

②狗：

　　成员变量：姓名，年龄

　　构造方法：无参，带参

　　成员方法：get/set方法，看门()

③共性：

成员变量：姓名，年龄；构造方法：无参，带参；成员方法：get/set方法

步骤：

1、定义动物类(Animal)：

【成员变量：姓名，年龄】【 构造方法：无参，带参】【成员方法：get/set方法】

2、定义猫类(Cat)，继承动物类：

【构造方法：无参，带参】【成员方法：抓老鼠() 】

3、定义狗类(Dog)，继承动物类：

【构造方法：无参，带参】【成员方法：看门() 】

4、定义测试类(AnimalDemo)，写代码测试

public class Animal {
    private String name;
    private int age;

    public Animal() {
    }

    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

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

public class Cat extends Animal {
    public Cat() {
    }

    public Cat(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void catchMouse(){
        System.out.println("猫捉老鼠");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    public Dog() {
    }

    public Dog(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void lookDoor() {
        System.out.println("狗看门");
    }
}

public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建猫类对象并进行测试
        Cat c1 = new Cat();
        c1.setName("Tom");
        c1.setAge(2);
        System.out.println(c1.getName() + "," + c1.getAge());
        c1.catchMouse();

        Cat c2 = new Cat("Mimi", 1);
        System.out.println(c2.getName() + "," + c2.getAge());
        c2.catchMouse();

        //创建狗类对象并进行测试
        Dog d1 = new Dog();
        d1.setName("Cailai");
        d1.setAge(5);
        System.out.println(d1.getName() + "," + d1.getAge());
        d1.lookDoor();
        
        Dog d2 = new Dog("Wang", 3);
        System.out.println(d2.getName() + "," + d2.getAge());
        d2.lookDoor();
    }
}

 

4. 修饰符

修饰符的分类：

　　权限修饰符：private、默认、protected、public

　　状态修饰符：final（最终态）、static（静态）

4.1 package 

1、包的概念：

　　包就是文件夹，用来管理类文件的

2、包的定义格式：

　　package 包名; (多级包用.分开)

　　例如：package com.heima.demo;

3、带包编译&带包运行：

　　带包编译：javac –d . 类名.java（自动生成包）

　　　　例如：javac -d . com.heima.demo.HelloWorld.java

　　带包运行：java 包名+类名

　　　　例如：java com.heima.demo.HelloWorld

4.2 import

导包的意义：

　　使用不同包下的类时，使用的时候要写类的全路径，写起来太麻烦了；为了简化带包的操作，Java就提供了导包的功能

导包的格式：

　　格式：import 包名;

　　范例：import java.util.Scanner;

示例代码（没有使用导包，创建的Scanner对象）：

package com.itheima;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.没有导包，创建Scanner对象
        java.util.Scanner sc = new java.util.Scanner(System.in);
    }
}

示例代码（使用导包后，创建的Scanner对象）：

package com.itheima;

import java.util.Scanner;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.导包，创建Scanner对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
    }
}

4.3 权限修饰符

 

示例代码：

package myExtends.cn10;
/*
    同一个类中
 */
public class Fu {
    private void show1() {
        System.out.println("private");
    }

    void show2() {
        System.out.println("默认");
    }

    protected void show3() {
        System.out.println("protected");
    }

    public void show4() {
        System.out.println("public");
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建Fu的对象，测试看有哪些方法可以使用
        Fu f = new Fu();
        f.show1(); //private
        f.show2(); //默认
        f.show3(); //protected
        f.show4(); //public
    }
}

package myExtends.cn10;
/*
    同一个包中的子类
 */
public class Zi extends Fu {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Zi的对象，测试看有哪些方法可以使用
        Zi z = new Zi();
        z.show2(); //默认
        z.show3(); //protected
        z.show4(); //public
    }
}

package myExtends.cn10;
/*
    同一个包中的无关类
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Fu的对象，测试看有哪些方法可以使用
        Fu f = new Fu();
        f.show2(); //默认
        f.show3(); //protected
        f.show4(); //public
    }
}

package myExtends.cn11;

import myExtends.cn10.Fu;
/*
    不同包的子类
 */
public class Zi extends Fu {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Zi的对象，测试看有哪些方法可以使用
        Zi z = new Zi();
        z.show3(); //protected
        z.show4(); //public
    }
}

package myExtends.cn11;

import myExtends.cn10.Fu;
/*
    不同包的无关类
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Fu的对象，测试看有哪些方法可以使用
        Fu f = new Fu();
        f.show4(); //public
    }
}

4.4 状态修饰符 final

fianl关键字的作用：

　　final代表最终的意思，可以修饰成员方法，成员变量，类

final修饰类、方法、变量的效果：

　　fianl修饰类：该类不能被继承（不能有子类，但是可以有父类）

　　final修饰方法：该方法不能被重写

　　final修饰变量：表明该变量是一个常量，不能再次赋值  

4.5 final修饰局部变量

fianl修饰基本数据类型变量：

　　final 修饰指的是基本类型的数据值不能发生改变。

final修饰引用数据类型变量：

　　final 修饰指的是引用类型的地址值不能发生改变，但是地址里面的内容是可以发生改变的。

示例代码：

public class Student {
    public int age;
}

public class FinalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //final修饰基本类型变量
        final int age = 20;
//        age = 100; 报错
        System.out.println(age); //20

        //final修饰引用类型变量
        final Student s = new Student();
        s.age = 100;
        System.out.println(s.age); //100
        
//        s = new Student(); 报错
    }
}

4.6 static

static的概念：

　　static关键字是静态的意思，可以修饰【成员方法】，【成员变量】  

static修饰的特点 ：

　　1. 被类的所有对象共享，这也是我们判断是否使用静态关键字的条件

　　2. 可以通过类名调用，当然，也可以通过对象名调用【推荐使用类名调用】

（班级里每个人都有属于自己的水杯，但是不会给每个人配一个饮水机；饮水机被所有人共享，所以可用 static 修饰）

示例代码：

public class Student {
    public String name;
    public int age;
    public static String university;

    public void show() {
        System.out.println(name + "," + age + "," + university);
    }
}

public class StaticDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student.university = "清华大学"; //（推荐：）使用类名调用

        Student s1 = new Student();
        s1.name = "张三";
        s1.age = 25;
//        s1.university = "清华大学"; //通过对象名调用
        s1.show(); //张三,25,清华大学

        Student s2 = new Student();
        s2.name = "李四";
        s2.age = 27;
//        s2.university = "清华大学";
        s2.show(); //李四,27,清华大学
    }
}

4.7 static访问特点

static的访问特点：

　　非静态的成员方法

　　　　能访问静态的成员变量

　　　　能访问非静态的成员变量

　　　　能访问静态的成员方法

　　　　能访问非静态的成员方法

　　静态的成员方法

　　　　能访问静态的成员变量

　　　　能访问静态的成员方法

总结成一句话就是：

　　静态成员方法只能访问静态成员

/*
    static访问特点
 */
public class Student {
    //非静态成员变量
    private String name = "张三";
    //静态成员变量
    private static String university = "清华大学";

    //非静态成员方法
    public void show1() {
    }

    //非静态成员方法
    public void show2() {
        System.out.println(name);
        System.out.println(university);
        show1();
        show2();
    }

    //静态成员方法
    public static void show3() {
    }

    //静态成员方法
    public static void show4() {
//        System.out.println(name);  错误
        System.out.println(university);
//        show1();  错误
        show3();
    }
}