Java——继承性(继承的作用、实现、限制)

时间:2022-07-25
本文章向大家介绍Java——继承性(继承的作用、实现、限制),主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。

继承是面向对象中的第二大主要特点,其核心本质在于可以将父类的功能一直延续下去。

1、为什么需要有继承?

观察以下代码,区别 之前学习的概念与现在程序的区别,比如:现在定义两个,一个是Person,一个是Student。

Person

Student

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

class Student{ private String name; private int age; private String school; 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 String getSchool() { return school; } public void setSchool(String school) { this.school = school; } }

通过以上两个简单代码对比,可发现程序出现大量重复,最为关键的是,学生也是属于一个人,两个类之间没有联系。之前所学习的概念不足以解决多个类之间的代码重复消除问题。

2、继承的实现

使用继承来实现父类代码的重用问题,程序中可以使用extends关键字实现继承操作的定义,语法:

  • class 子类 extends 父类

           --子类,也被称为派生类;            --extends本质上属于继承概念,但是翻译为扩展、扩充 的意思;            --父类本质上在Java成为超类(Super Class);

【举例】:继承的实现

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        Student student = new Student();
        student.setName("张三");
        student.setAge(10);
        System.out.println("姓名:"+student.getName()+",年龄:"+student.getAge());
    }
}

class Person{
    private String name;
    private int 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;
    }
}

class Student extends Person{

}

由以上可知,子类继承了父类后,对于父类的支持方法不会减少,但是子类也可以进一步扩充属于自己的属性和方法。长江后浪推前浪就是这个道理~

【举例】:子类扩充方法

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        Student student = new Student();
        student.setName("张三");
        student.setAge(10);
        student.setSchool("家里蹲");
        System.out.println("姓名:"+student.getName()+",年龄:"+student.getAge()+",学校:"+student.getSchool());
    }
}

class Student extends Person{
    private String school;

    public String getSchool() {
        return school;
    }

    public void setSchool(String school) {
        this.school = school;
    }
}

由以上继承操作可以发现:

  • 父类的功能可以延续到子类继续使用,这样在某些父类不能修改的情况下,就可以通过继承来实现功能的扩充;
  • 子类中至少可以维持父类的原始方法不变,就是父类的方法功能不会减少。

3、继承的限制

虽然继承的核心目的在于扩充类中的已有功能,但是也有限制,这些限制必须注意:

  • 限制一:Java不允许多重继承,一个子类只能继承一个父类;虽然Java不允许多重继承,但却可以多层继承;但是实际开发中,多层继承的层次不要超过三层。

错误代码

正确代码

class A{} class B{} class C extends A,B{}

class A{} class B extend A{} class C extends B{}

  • 限制二:子类继承父类后,会将父类中全部结构继承下来,对于私有操作属于隐式继承,非私有操作,属于显式继承。

【举例】:观察显式继承

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
            B b = new B();
            b.setName("张三");
            System.out.println(b.getName());

           }
}

class A{
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

class B extends A{

}

对于子类B有name属性,但是这个属性,子类B不能直接操作

由以上,此时name属于隐式继承,只能间接操作,或不能操作,而所有的setter方法属于显式继承,其可以直接调用。

  • 限制三:实例化子类对象时,会默认调用子类的无参构造方法,但是执行子类构造前,会首先自动实例化父类,即父类对象永远早于子类对象的实例化。

【举例】:观察实例化过程

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
            B b = new B();
           }
}

class A{
    public A() {
        System.out.println("*****************");
    }
}
class B extends A{
    public B() {
        System.out.println("=================");
    }
}

如果现在非要为子类加上一个调用父类构造的标记,可以使用super()的形式,按如下加入,输出结构和以上是一样的。

class B extends A{
    public B() {
        super();//表示由子类构造调用父类构造,加不加实际上没什么区别
        System.out.println("=================");
    }
}

以上可以证明,在子类的构造方法中隐藏着super语句,但是在进行无参父类构造调用的时候,写上super是没有意义的,往往是在父类没有提供无参构造时使用。

以上,类A中没有无参构造方法,B中注释掉super还是会报错,此时使用隐藏的super并不合适,所以应该明确调用使用指定参数的构造方法,以下代码再次编译OK。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
            B b = new B("张三");
           }
}

class A{
    public A(String name) {
        System.out.println("*****************");
    }
}
class B extends A{
    public B(String name) {
        super(name);//表示由子类构造调用父类构造,加不加实际上没什么区别
        System.out.println("=================");
    }
}

大多数情况下,父类一般都会提供有无参构造方法,这个时候可以在子类构造中不出现super语句,但是,若父类中没有提供无参构造方法,那么子类中就必须使用super()调用指定参数的构造方法。

【分析】:关于this()  与 super()的问题

之前学习的this()表示调用本类的其他构造方法,而super() 指由子类调用父类中指定 的构造方法,这两个语句都一定出现在首行,也就是说这两个语句不能同时出现。

4、面向对象继承关系的设计思路

  • 1)父类的设计很重要,父类中的方法必须要有意义;
  • 2)子类定义的时候就该明确该类的功能是什么;
  • 3)如果子类在进行操作中发现父类的方法不好用,优先考虑覆写,而不是建立新的方法;

5、总结

  • 1)继承的唯一好处就是可以进行功能 的扩充,Java支持单继承局限;
  • 2)子类对象实例化时,一定先实例化父类对象,而后再实例化子类自己的对象。