本文对Java中继承与多态相关知识点进行解析与总结。
继承与多态
面向对象思想中提出了继承的概念,专门用来进行共性抽取,实现代码复用。
子类又称为派生类,父类又称为基类,超类。
Java中有单继承,多层继承和不同子类继承同一父类,不支持多继承。
继承格式:修饰符 class 子类 extends 父类 {}
在new子类对象的时候,堆区中申请一块空间存放对象,而这块空间中有一部分专门用来储存子类从父类那边继承过来的成员,另一部分则储存子类特有的成员。
在子类中访问父类成员变量:
子类与父类中不存在同名成员时,在子类中直接使用父类成员名访问。
子类与父类中存在同名成员时,优先访问子类的成员,若要访问父类成员则 super.成员名
super本质上为子类从父类继承过来的内容储存空间的地址。
拓展:this本质上为当前对象的地址。
成员变量访问遵循就进原则,自己有优先自己的,自己没有则向父类中找。
子类访问父类中的成员方法:
成员方法名字不同时,直接访问方法。
成员方法名字相同时,自己有优先自己的,自己没有则向父类中找。
注意:子父类间可以发生方法重载与方法重写。
super(); 该整体为子类调用父类的无参构造方法的语句,有参构造方法调用传入参数即可。
在static方法中无法使用this与super,因为this与super都是依赖对象的。
注意:this是非静态成员方法中的一个隐藏参数,但super不是隐藏的参数。
this与super不能放到一起因为在构造方法中用this调用另一构造方法,此语句也需要写到第一行,与super冲突。
子类对象构造的时候先要完成父类成员的初始化,即在子类构造方法当中必须首先调用父类的构造方法。编程时应在子类构造方法中调用合适的父类构造方法。
若子类与父类中都未人为给出构造方法,则编译器会在子类与父类中给定默认无参构造方法,子类的无参构造方法中第一行也会默认给出super();
若现有子类继承了父类并且main中实例化子类对象,父类子类不同代码块的执行顺序:
1.父类与子类的静态代码块
2.父类的实例,构造代码块
3.子类的实例,构造代码块
注意:父类与子类的静态代码块本质上不是依赖于对象而是类,所以静态代码块只会执行一次。
拓展:
使用final修饰的类称为密封类,此类不能被其他类继承。
使用final修饰的变量或者字段表示常量(值不能被修改),final修饰的方法不能被重写。
多态:
概念:不同对象完成某个行为时会产生不同的状态。
使用条件:1.完成向上转型 2.完成方法重写
向上转型发生场景:直接赋值,方法传参,方法返回类型
直接赋值:把子类new出的对象赋值给父类类型的临时变量。 如Animal animal = new Bird() ;父类引用 引用了子类对象。
方法的传参:方法在定义时参数类型为父类类型,而调用时传入子类类型数据,也发生了向上转型。
方法返回类型:返回值类型定义时为父类,调用时返回子类也发生了向上转型。
通过父类引用只能使用父类方法,这个引用(对象)无法使用子类特有的方法。
方法重写:在子类中定义的方法若与父类某方法同名,并且返回类型相同,并且参数列表相同,这个子类方法与父类同名方法构成重写。被static,private修饰的方法不能重写。子类方法的访问权限需要大于等于父类方法的访问权限。
其实重写时方法的返回类型可以不相同,特例为子类方法的返回类型是父类方法的返回类型的子类,如父类中方法 cat eat();返回类型为cat 子类中 mancat eat();返回类型为mancat 而mancat为cat的子类。重写的方法的返回数据类型满足协变类型。
重写的方法后可以使用注解@Override,这样编译器在编译时就会检查重写方法的正确性并根据结果判断是否报错。
若子类重写的父类的方法,就可以使用父类对象调用该方法了,运行的时候执行的不是父类方法,而是重写后的子类方法,该过程发生了动态绑定。
动态绑定(运行时绑定):使用父类对象调用子类重写的方法,在编译环节程序还是调用父类自己的方法,但是在运行环节,程序发生了动态绑定,调用的方法变成子类的方法。动态绑定为多态的基础。
方法的重载为静态绑定,在编译时就确定了最终的对应方法。
多态使用举例:
提前定义好了父类Animal,并定义了两个子类Bird与Dog(这两个子类都继承了Animal,并重写了Animal中的eat方法),之后写一个方法(参数类型为父类类型)该方法调用父类的eat方法,在main中调用两次该方法,但传入的是子类对象,此时形参在两次不同的调用中分别调用了两个子类的重写过的方法,运行的结果也有所不同。
向下转型:子类对象承接强转之后的父类对象(该父类对象已经经过向上转型)。
我们知道发生过向上转型的父类对象直接调用子类对象特有的方法是行不通的,所以需要再创建一个子类临时变量并将之前对象强转为子类类型后赋值给该临时变量,再用该临时变量调用子类特有的方法。这种强制类型转换叫做向下转型。
但并不是所有的父类对象在向上转型时使用的构造方法是对应的子类对象,所以需要使用if判断。向下转型检查语句:animal instanceof Bird ;意为animal这个对象是否在new时使用的是Animal子类Bird类的构造方法,若是,返回true,不是返回false。
为什么要这样做呢?比如我的父类对象animal在向上转型时使用Dog的构造方法,然后将animal强转为Bird类型赋值给Brid类型的变量bird,但bird不能调用Bird子类特有的fly方法,因为Dog子类中无fly方法。只有对应类型的构造与强转才能调用对应类型的特有方法。
注意:应避免在构造方法中调用重写的方法,因为如果这个方法被子类重写,就会发生动态绑定。
拓展:使用父类类型创建数组时,数组元素可以是子类类型数据,此时发生了向上转型。
多态的好处:
降低代码的圈复杂度,避免使用大量的if-else
圈复杂度:一段代码中条件语句与循环语句出现的次数。
END。



