繼承

繼承

繼承關(guān)鍵字extends英文含義是延伸豪硅、擴(kuò)展的意思哩照。繼承的本質(zhì)就是在復(fù)用父類代碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的擴(kuò)展、延伸懒浮。需要指出的是飘弧,子類不會(huì)繼承父類的私有屬性、方法以及構(gòu)造函數(shù)。

創(chuàng)建子類對(duì)象的時(shí)候會(huì)創(chuàng)建父類對(duì)象嗎次伶?

不會(huì)痴昧,這一點(diǎn)可以通過(guò)在父類和子類的構(gòu)造方法中輸出 this 的哈希地址證明。

public Person(){
    System.out.println(this);
}
public student(){//繼承自Person類
    System.out.println(this);
}
//輸出結(jié)果都是子類對(duì)象的哈希地址

子類對(duì)象是怎么創(chuàng)建的冠王?

public class Person
{
    private  String name;
    private int age;
    String sex;
    public Person(){ 
        this.name="123";
        this.age=20;
        this.sex="man";
        //this.department="教務(wù)部";
    }
    public String showName(){
        return this.name;
    }
    //三個(gè)屬性的 get/set 方法赶撰,節(jié)約篇幅,省略
}
public class Teacher extends Person
{
    //擴(kuò)充父類屬性
    private String department;
    //擴(kuò)充父類方法
    //新增屬性的 get/set 方法
    public Teacher()
    {     //this.name="123";
          //this.age=20;
          this.sex="woman";
      this.department="教務(wù)部";
        }
    //方法覆蓋
    public String showName()
    {       //return this.name;
      return getName()+"Teacher 老師";
    }
    //測(cè)試
    public static void main(String[] args)
    {
        Person t = new Teacher();
         t.setName("Alex");
        System.out.println(t.showName());
       // System.out.println(tje());
        System.out.println(t.sex);
    }   
}

通過(guò)上述代碼為例講解具體過(guò)程:

  1. 在堆里面為父類中的私有屬性開(kāi)辟空間版确,并在父類中構(gòu)造一個(gè)動(dòng)態(tài)綁定表[子類對(duì)象地址扣囊,父類私有屬性空間地址,父類字節(jié)碼文件]绒疗,將這塊私有屬性空間和父類做動(dòng)態(tài)綁定侵歇。
  2. 為子類新增屬性和從父類繼承而來(lái)的非私有屬性開(kāi)辟空間
  3. 為父類的方法開(kāi)辟空間
  4. 為子類重寫(xiě)了父類的方法開(kāi)辟空間
  5. 為子類新增的方法開(kāi)辟空間
  6. 子類對(duì)象內(nèi)存空間開(kāi)辟完成,將此 this 地址給動(dòng)態(tài)綁定表惕虑。通過(guò)查詢父類維護(hù)的動(dòng)態(tài)綁定表調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù)溃蔫,并將子類對(duì)象的地址 this 作為參數(shù)傳遞過(guò)去。這就是動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制统刮,沒(méi)有通過(guò)對(duì)象使用父類的屬性和方法,而是通過(guò)類維護(hù)的動(dòng)態(tài)綁定表找到其所在地址鞭衩。
  7. 在調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)給 name 和 age 賦值時(shí)论衍,首先會(huì)檢查子類是否有相同屬性,如果有就給子類賦值。如果沒(méi)有矢沿,則通過(guò)動(dòng)態(tài)綁定表找到這些父類的私有屬性進(jìn)行賦值的瑟匆。
  8. 給子類繼承過(guò)來(lái)的和新增加的屬性賦值,返回 this 地址給該對(duì)象的引用冕象。至此,子類對(duì)象構(gòu)造完成墓律。

理解了調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)時(shí)給父類私有屬性賦值的動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制,就完全能夠理解調(diào)用繼承而來(lái)的父類方法中是如何使用父類私有屬性的了针肥,二者完全一樣祖驱。t.setName("Alex");

_子類對(duì)象內(nèi)存模型.png

上轉(zhuǎn)型和下轉(zhuǎn)型

向上向下轉(zhuǎn)型都是對(duì)對(duì)象內(nèi)容的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換崇裁,并沒(méi)有改變對(duì)象的數(shù)據(jù)類型葛峻,仍然是子類對(duì)象啊术奖。

顯示上轉(zhuǎn)型

Person t = new Teacher()中把 Teacher 類型對(duì)象的地址給了一個(gè) Person 類型的變量 t 佣耐,這種將父類引用指向子類對(duì)象的寫(xiě)法就是向上轉(zhuǎn)型兼砖,轉(zhuǎn)型后的引用變量不能看見(jiàn)子類所特有的屬性和方法。但是耽梅,對(duì)于子類重寫(xiě)的父類的方法,父類引用所看到的是重寫(xiě)后的方法妥凳。所以,方法重寫(xiě)也叫作覆蓋!

向上轉(zhuǎn)型不僅是多態(tài)的一個(gè)基礎(chǔ)沃琅,還能夠給程序增加靈活性,面向接口編程就是一個(gè)典型應(yīng)用年碘。

隱式上轉(zhuǎn)型

被老師稱之為隱式上轉(zhuǎn)型的想法是出自于,一個(gè)父類引用指向子類對(duì)象的時(shí)候涤久,拿到的是子類的 this 指針悟衩,以為這樣在調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)時(shí)可以直接找到子類的屬性惠昔,好像也符合邏輯哦啦鸣?但是跳出這個(gè)邏輯,這個(gè)屬性至少在編譯階段就不可能通過(guò)啊中狂,因?yàn)檫@個(gè)屬性都不存在瞄摊。

所以楔壤,感覺(jué)是老師故意塞進(jìn)來(lái)的一個(gè)概念,目的是為了引出重寫(xiě)端铛。通過(guò)重寫(xiě)就可以讓父類的引用通過(guò)重寫(xiě)后的方法使用到子類的屬性换淆。

下轉(zhuǎn)型

只有經(jīng)歷過(guò)上轉(zhuǎn)型的對(duì)象讯屈,才可以向下轉(zhuǎn)型回到最初的對(duì)象。在實(shí)際編碼中最好使用 instance of 進(jìn)行判斷,以免出現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換異常来候。

方法重載

方法重載是指在一個(gè)類中存在多個(gè)方法名相同,但是參數(shù)簽名不同的方法。他們?cè)趯?shí)際功能上含義相同,只是因?yàn)椴煌闆r要達(dá)到相同功能時(shí)鸡挠,需要采用不同處理方式。比如Arrays.sort()out.println()方法都重載了很多次搬男,還有類的構(gòu)造方法拣展。

方法重載對(duì)返回值的類型和訪問(wèn)權(quán)限沒(méi)有要求,調(diào)用哪個(gè)重載方法在編譯階段就會(huì)被識(shí)別出來(lái)缔逛,這叫做靜態(tài)聯(lián)編备埃。抽象方法、main 方法和靜態(tài)方法都是方法啊褐奴,方法有什么不可以被重載的呢脖旱?

重寫(xiě)

實(shí)例方法重寫(xiě)

當(dāng)子類繼承父類時(shí)吹菱,重新實(shí)現(xiàn)了父類中的非私有屬性的方法,就叫做重寫(xiě)。實(shí)例方法重寫(xiě)還可以叫做覆蓋惩猫,因?yàn)楦割愐弥赶蜃宇悓?duì)象時(shí)厂镇,看到的是子類重寫(xiě)過(guò)后的方法,在子類對(duì)象的內(nèi)存空間根本不存在父類繼承下來(lái)的方法舅世。

方法重寫(xiě)要求是方法名、參數(shù)簽名功舀、返回值類型必須完全相同,可以使用 @override注解來(lái)保證一定是重寫(xiě)了父類的方法翅帜。父類的私有方法不存在重寫(xiě)的概念缩麸,因?yàn)楦揪筒粫?huì)被子類繼承。

方法訪問(wèn)權(quán)限必須大于或等于父類,子類在重寫(xiě)父類中的抽象方法時(shí)處理的異常一定要比父類中處理的異常多爽篷,也就是說(shuō)子類 throws 的異常一定只能比父類 throws 的異常少。說(shuō)的更直白點(diǎn)靶庙,就是兒子一定不能比老子懶,再不濟(jì)也要一樣勤快。只要這樣世界才會(huì)不斷進(jìn)步呢!。

靜態(tài)方法和屬性重寫(xiě)

當(dāng)子類中有和父類相同的屬性以及靜態(tài)方法時(shí)盖奈,這種稱之為隱藏忙上。在子類的內(nèi)存空間中拷呆,會(huì)同時(shí)存在父類和子類的這種屬性和方法的內(nèi)存空間。父類引用看到的是父類的屬性和方法疫粥,子類引用看到的是子類的屬性和方法茬斧。以下可以證明,但在實(shí)際開(kāi)發(fā)中用的不多梗逮,規(guī)范化命名不就好了项秉,吃多了沒(méi)事做。

class Person{
    public int age;
    public Person(){
        this.age = 20;
    }
    public static void print(){
        System.out.println("我是父類方法");
    }
}
class Student extends Person{
    public int age;
    public Student(){
        this.age = 30;
    }
    public static void print(){
        System.out.println("我是子類方法");
    }
}
public class Main{
    public static void main(String[] args){
        Person p = new Student();
        System.out.println("p: "+p.age);//輸出20
        System.out.println(p);//輸出Student@15db9742
        p.print();//輸出"我是父類方法"

        Student s = (Student)p;
        System.out.println("s: "+s.age);//輸出30
        System.out.println(s);//輸出Student@15db9742
        s.print();//輸出"我是子類方法"
    }
}

super關(guān)鍵字

在子類的構(gòu)造函數(shù)中通過(guò) super 關(guān)鍵字顯式的調(diào)用父類的構(gòu)造方法 慷彤。如果子類的構(gòu)造方法中沒(méi)有顯式指定調(diào)用哪個(gè)父類構(gòu)造函數(shù)娄蔼,那么就會(huì)有一個(gè) 默認(rèn)的無(wú)參的super()

在分析構(gòu)造函數(shù)調(diào)用時(shí)可以使用構(gòu)造函數(shù)方法棧來(lái)輔助思考底哗,不就是方法調(diào)用棧嗎岁诉?不是什么新概念。

如果子類重寫(xiě)了父類的方法跋选,但又想調(diào)用父類原有的方法涕癣,怎么辦呢?可以使用 super 關(guān)鍵字顯示調(diào)用父類的方法前标。本質(zhì)是去找和父類動(dòng)態(tài)綁定的實(shí)例方法并將 this 作為參數(shù)傳遞過(guò)去坠韩。還可以調(diào)用父類的已經(jīng)被子類隱藏了的屬性!

但是這樣做候生,完全破壞了封裝性,實(shí)際寫(xiě)代碼中應(yīng)該完美避開(kāi)這些坑绽昼。所以唯鸭,這里只要知道有這些東西就可以了。

this關(guān)鍵字

代表對(duì)象的地址硅确,在類的實(shí)例方法中用來(lái)指明對(duì)象調(diào)用的實(shí)例方法目溉。在 IDE 工具中還可以用這個(gè)關(guān)鍵字來(lái)作為代碼提示的工具。

在構(gòu)造函數(shù)中使用 this 顯式調(diào)用本類中某個(gè)重載的構(gòu)造函數(shù)菱农,同 super 關(guān)鍵字一樣都只能位于構(gòu)造函數(shù)的第一條語(yǔ)句,所以 super 和 this 不可能同時(shí)在一個(gè)構(gòu)造函數(shù)中顯式出現(xiàn)。但是宜猜,一個(gè)只有 this 出現(xiàn)的子類的構(gòu)造函數(shù)中搏存,會(huì)有一個(gè)默認(rèn)的無(wú)參的super()出現(xiàn)。

多態(tài)

多態(tài)是面向?qū)ο蟮囊粋€(gè)非常重要的特性,本以為老師會(huì)大講特講绣檬,竟然幾句話就給說(shuō)完了足陨,我還以為自己聽(tīng)錯(cuò)了呢。

這里只講方法多態(tài)娇未。首先要向上轉(zhuǎn)型墨缘,父類引用指向子類對(duì)象,調(diào)用的是父類的被子類重寫(xiě)的方法零抬,這樣在編譯階段無(wú)法確定具體調(diào)用哪個(gè)對(duì)象的方法镊讼,只能在程序運(yùn)行的時(shí)候最終確定。這叫做動(dòng)態(tài)綁定平夜,也叫動(dòng)態(tài)多態(tài)蝶棋。

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