面向對象 繼承 抽象類

1.繼承的概述

在現實生活中,繼承一般指的是子女繼承父輩的財產。在程序中,繼承描述的是事物之間的所屬關係,通過繼承可以使多種事物之間形成一種關係體系。例如公司中的研發部員工和維護部員工都屬於員工,程序中便可以描述爲研發部員工和維護部員工繼承自員工,同理,JavaEE工程師和Android工程師繼承自研發部員工,而維網絡維護工程師和硬件維護工程師繼承自維護部員工。這些員工之間會形成一個繼承體系,具體如下圖所示。


Java中,類的繼承是指在一個現有類的基礎上去構建一個新的類,構建出來的新類被稱作子類,現有類被稱作父類,子類會自動擁有父類所有可繼承的屬性和方法。

繼承的格式&使用

在程序中,如果想聲明一個類繼承另一個類,需要使用extends關鍵字。
格式:
class 子類 extends 父類 {}
接下來通過一個案例來學習子類是如何繼承父類的,如下所示。Example01.java
/*
 * 定義員工類Employee
 */
class Employee {
	String name; // 定義name屬性
	// 定義員工的工作方法
	public void work() {
		System.out.println("盡心盡力地工作");
	}
}

/*
 * 定義研發部員工類Developer 繼承 員工類Employee
 */
class Developer extends Employee {
	// 定義一個打印name的方法
	public void printName() {
		System.out.println("name=" + name);
	}
}

/*
 * 定義測試類
 */
public class Example01 {
	public static void main(String[] args) {
		Developer d = new Developer(); // 創建一個研發部員工類對象
		d.name = "小強"; // 爲該員工類的name屬性進行賦值
		d.printName(); // 調用該員工的printName()方法
		d.work(); // 調用Developer類繼承來的work()方法
	}
}

在上述代碼中,Developer類通過extends關鍵字繼承了Employee類,這樣Developer類便是Employee類的子類。從運行結果不難看出,子類雖然沒有定義name屬性和work()方法,但是卻能訪問這兩個成員。這就說明,子類在繼承父類的時候,會自動擁有父類的成員

 繼承的好處&注意事項

    繼承的好處:

1、繼承的出現提高了代碼的複用性,提高軟件開發效率。
2、繼承的出現讓類與類之間產生了關係,提供了多態的前提。
在類的繼承中,需要注意一些問題,具體如下:
1、在Java中,類只支持單繼承,不允許多繼承,也就是說一個類只能有一個直接父類,例如下面這種情況是不合法的。
class A{} 
     class B{}
     class C extends A,B{}  // C類不可以同時繼承A類和B類
2、多個類可以繼承一個父類,例如下面這種情況是允許的。
     class A{}
     class B extends A{}
     class C extends A{}   // 類B和類C都可以繼承類A
3、在Java中,多層繼承是可以的,即一個類的父類可以再去繼承另外的父類,例如C類繼承自B類,而B類又可以去繼承A類,這時,C類也可稱作A類的子類。下面這種情況是允許的。
     class A{}
     class B extends A{}   // 類B繼承類A,類B是類A的子類
     class C extends B{}   // 類C繼承類B,類C是類B的子類,同時也是類A的子類
4、在Java中,子類和父類是一種相對概念,也就是說一個類是某個類父類的同時,也可以是另一個類的子類。例如上面的這種情況中,B類是A類的子類,同時又是C類的父類。

繼承-子父類中成員變量的特點

瞭解了繼承給我們帶來的好處,提高了代碼的複用性。繼承讓類與類或者說對象與對象之間產生了關係。那麼,當繼承出現後,類的成員之間產生了那些變化呢?

類的成員重點學習成員變量、成員方法的變化。

成員變量:如果子類父類中出現不同名的成員變量,這時的訪問是沒有任何問題。

看如下代碼:

class Fu
{
	//Fu中的成員變量。
	int num = 5;
}
class Zi extends Fu
{
	//Zi中的成員變量
	int num2 = 6;
	//Zi中的成員方法
	public void show()
	{
		//訪問父類中的num
		System.out.println("Fu num="+num);
		//訪問子類中的num2
		System.out.println("Zi num2="+num2);
	}
}
class Demo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Zi z = new Zi(); //創建子類對象
		z.show(); //調用子類中的show方法
	}
}

代碼說明:Fu類中的成員變量是非私有的,子類中可以直接訪問,若Fu類中的成員變量私有了,子類是不能直接訪問的。

當子父類中出現了同名成員變量時,在子類中若要訪問父類中的成員變量,必須使用關鍵字super來完成。super用來表示當前對象中包含的父類對象空間的引用。


在子類中,訪問父類中的成員變量格式:
super.父類中的成員變量
看如下代碼:
class Fu
{
	//Fu中的成員變量。
	int num = 5;
}
class Zi extends Fu
{
	//Zi中的成員變量
	int num = 6;
	void show()
	{
		//子父類中出現了同名的成員變量時
		//在子類中需要訪問父類中非私有成員變量時,需要使用super關鍵字
		//訪問父類中的num
		System.out.println("Fu num="+super.num);
		//訪問子類中的num2
		System.out.println("Zi num2="+this.num);
	}
}
class Demo5 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Zi z = new Zi(); //創建子類對象
		z.show(); //調用子類中的show方法
	}
}

繼承-子父類中成員方法特點-重寫&應用

 子父類中成員方法的特點

當在程序中通過對象調用方法時,會先在子類中查找有沒有對應的方法,若子類中存在就會執行子類中的方法,若子類中不存在就會執行父類中相應的方法。

看如下代碼:

class Fu{
	public void show(){
		System.out.println("Fu類中的show方法執行");
	}
}
class Zi extends Fu{
	public void show2(){
		System.out.println("Zi類中的show2方法執行");
	}
}
public  class Test{
	public static void main(String[] args) {
		Zi z = new Zi();
		z.show(); //子類中沒有show方法,但是可以找到父類方法去執行
		z.show2();
	}
}

成員方法特殊情況——覆蓋
子類中出現與父類一模一樣的方法時,會出現覆蓋操作,也稱爲override重寫、複寫或者覆蓋。
class Fu
{
	public void show()
	{
		System.out.println("Fu show");
	}
}
class Zi extends Fu
{
	//子類複寫了父類的show方法
	public void show()
	{
		System.out.println("Zi show");
	}
}

 方法重寫(覆蓋)的應用:

當子類需要父類的功能,而功能主體子類有自己特有內容時,可以重寫父類中的方法,這樣,即沿襲了父類的功能,又定義了子類特有的內容。

舉例:比如手機,當描述一個手機時,它具有發短信,打電話,顯示來電號碼功能,後期由於手機需要在來電顯示功能中增加顯示姓名和頭像,這時可以重新定義一個類描述智能手機,並繼承原有描述手機的類。並在新定義的類中覆蓋來電顯示功能,在其中增加顯示姓名和頭像功能。

在子類中,訪問父類中的成員方法格式:

super.父類中的成員方法();

看如下代碼:
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		new NewPhone().showNum();
	}
}

//手機類
class Phone{
	public void sendMessage(){
		System.out.println("發短信");
	}
	public void call(){
		System.out.println("打電話");
	}
	public void showNum(){
		System.out.println("來電顯示號碼");
	}
}

//智能手機類
class NewPhone extends Phone{
	
	//覆蓋父類的來電顯示號碼功能,並增加自己的顯示姓名和圖片功能
	public void showNum(){
		//調用父類已經存在的功能使用super
		super.showNum();
		//增加自己特有顯示姓名和圖片功能
		System.out.println("顯示來電姓名");
		System.out.println("顯示頭像");
	}
}

方法重寫的注意事項

重寫需要注意的細節問題:

l 子類方法覆蓋父類方法,必須要保證權限大於等於父類權限。

class Fu(){	
void show(){}
    public void method(){}
}
class Zi() extends Fu{
public void show(){}  //編譯運行沒問題
    void method(){}      //編譯錯誤
}

寫法上稍微注意:必須一模一樣:方法的返回值類型 方法名 參數列表都要一樣。

總結:當一個類是另一個類中的一種時,可以通過繼承,來繼承屬性與功能。如果父類具備的功能內容需要子類特殊定義時,進行方法重寫。


抽象類

 抽象類-產生

當編寫一個類時,我們往往會爲該類定義一些方法,這些方法是用來描述該類的功能具體實現方式,那麼這些方法都有具體的方法體。

但是有的時候,某個父類只是知道子類應該包含怎麼樣的方法,但是無法準確知道子類如何實現這些方法。比如一個圖形類應該有一個求周長的方法,但是不同的圖形求周長的算法不一樣。那該怎麼辦呢?

分析事物時,發現了共性內容,就出現向上抽取。會有這樣一種特殊情況,就是方法功能聲明相同,但方法功能主體不同。那麼這時也可以抽取,但只抽取方法聲明,不抽取方法主體。那麼此方法就是一個抽象方法。

描述JavaEE工程師:行爲:工作。

描述Android工程師:行爲:工作。

JavaEE工程師和Android工程師之間有共性,可以進行向上抽取。抽取它們的所屬共性類型:研發部員工。由於JavaEE工程師和Android工程師都具有工作功能,但是他們具體工作內容卻不一樣。這時在描述研發部員工時,發現了有些功能(工作)不具體,這些不具體的功能,需要在類中標識出來,通過java中的關鍵字abstract(抽象)

當定義了抽象函數的類也必須被abstract關鍵字修飾,被abstract關鍵字修飾的類是抽象類。

抽象類&抽象方法的定義

抽象方法定義的格式:

public abstract 返回值類型 方法名(參數);

抽象類定義的格式:

abstract class 類名 {

}

看如下代碼:
//研發部員工 
abstract class Developer {
	public abstract void work();//抽象函數。需要abstract修飾,並分號;結束
}

//JavaEE工程師
class JavaEE extends Developer{
	public void work() {
		System.out.println("正在研發快播網站");
	}
}

//Android工程師
class Android extends Developer {
	public void work() {
		System.out.println("正在研發快播手機客戶端軟件");
	}
}

抽象類的特點:

1、抽象類和抽象方法都需要被abstract修飾。抽象方法一定要定義在抽象類中。

2、抽象類不可以直接創建對象,原因:調用抽象方法沒有意義。

3、只有覆蓋了抽象類中所有的抽象方法後,其子類纔可以創建對象。否則該子類還是一個抽象類。

之所以繼承抽象類,更多的是在思想,是面對共性類型操作會更簡單

抽象類的細節問題:

1、抽象類一定是個父類?

是的,因爲不斷抽取而來的。

2、抽象類中是否可以不定義抽象方法。

是可以的,那這個抽象類的存在到底有什麼意義呢?不讓該類創建對象,方法可以直接讓子類去使用

3、抽象關鍵字abstract不可以和哪些關鍵字共存?

l 1、private:私有的方法子類是無法繼承到的,也不存在覆蓋,而abstract和private一起使用修飾方法,abstract既要子類去實現這個方法,而private修飾子類根本無法得到父類這個方法。互相矛盾。











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