JAVA零基础小白学习教程day07-JAVAOOP

day07-JAVAOOP

课程目标

1. 【理解】什么是继承
2. 【掌握】继承的使用
3. 【理解】继承中的成员的特点
4. 【理解】super和this的作用
5. 【理解】什么是抽象
6. 【掌握】抽象的使用

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一.继承

1.1继承概述

多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中,这个类就是父类，那么多个子类无需再定义这些属性和行为，只要继承那一个类即可。如图所示：

其中，多个类可以称为子类，单独那一个类称为父类、超类（superclass）或者基类。

继承描述的是事物之间的所属关系，这种关系是：is-a 的关系。例如，图中兔子属于食草动物，食草动物属于动物。可见，父类更通用（抽象），子类更具体。我们通过继承，可以使多种事物之间形成一种关系体系。

1.2继承概念

继承：就是子类继承父类的属性和行为，使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。

1.3继承的特点

• 子类自动拥有父类非私有的成员

• 子类也可以拥有自己的成员

1.4继承的好处

• 提高代码的复用性。

• 类与类之间产生了关系，是多态的前提。

1.5继承语法

通过 extends 关键字，可以声明一个子类继承另外一个父类，定义格式如下：

• 格式

  class 父类 { ... }
  class 子类 extends 父类 { ... }
  

• 代码演示

  //父类
  public class Person {
      public void eat(){
          System.out.println("吃饭");
      }
      public void sleep(){
          System.out.println("睡觉");
      }
  }
  //子类
  public class Student extends Person { }
  //子类
  public class Teacher extends Person { }
  /*
   * 定义测试类
   */
  public class PersonTest {
      public static void main(String[] args) {       
          Student s = new Student();
          s.eat();
          s.sleep();
          
          Teacher t = new Teacher();
          t.eat();
          t.sleep();        
      }
  }
  

二.继承中成员访问的特点

2.1子类访问父类非私有成员

public class Father {
    //私有的成员变量
    private int num = 10;
    public int num2 = 20;

    //私有的成员方法
    private void mothod(){
        System.out.println(num);
        System.out.println(num2);
    }
    public void show(){
        System.out.println(num);
        System.out.println(num2);
    }
}
public class Son extends Father {
    //子类也可以有自己的东西
    public void function(){
        //子类不能访问父类中私有的成员变量
        // System.out.println(num);
        System.out.println(num2);
    }
}
public class SonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        // s.num =200; //子类不能访问父类中的私有的成员变量
        s.num2 = 100;

        // s.mothod(); //子类不能访问父类中的私有的成员方法
        s.function(); //也可以访问自己的方法
        s.show();
    }
}

2.2成员变量

成员变量不重名

如果子类父类中出现不重名的成员变量，这时的访问是没有影响的。代码如下：

//父类
public class Father {
    int num = 10;
}

//子类
public class Son extends Father {
    //子类成员变量
    int num2 = 20;
    
    //子类成员方法
    public void function(){
        // 访问父类中的num，
        System.out.println("Fu num="+num); //10    
        // 访问子类中的num2
        System.out.println("Zi num2="+num2); // 20
    }
}

//测试类
public class SonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        s.function();
    }
}

成员变量重名

如果子类父类中出现重名的成员变量，这时的访问是有影响的。代码如下

//父类
public class Father {
    int num = 10;
}

//子类
public class Son extends Father {
    int num = 20;
    //子类成员方法
    public void function(){
        //如果子类成员变量的名与父类成中变量名一样，就近原则
        System.out.println("num="+num); //20    
    }
}
//测试
public class SonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        s.function();
    }
}

子父类中出现了同名的成员变量时，在子类中需要访问父类中非私有成员变量时，需要使用super关键字，修饰父类成员变量，类似于之前学过的this

• 使用格式

  【super.父类成员变量名】
  

• 代码演示

  public class Son extends Father {
      int num = 20;
      //子类成员方法
      public void function(){
          //如果子类成员变量的名与父类成中变量名一样，就近原则
          // System.out.println("Fu num="+num); //20   
  
          //我就想访问父类中的成员变量，怎么办？  用super
          System.out.println(super.num);//此时访问的就是父类的成员变量 10
      }
  }
  

• 注意

  Fu类中的成员变量是非私有的，子类中可以直接访问。若Fu类中的成员变量私有了，子类是不能

  直接访问的。通常编码时，我们遵循封装的原则，使用private修饰成员变量，那么如何访问父类的私有成员

  变量呢？对！可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。

2.3成员方法

成员方法不重名

如果子类父类中出现不重名的成员方法，这时的调用是没有影响的。对象调用方法时，会先在子类中查找有没有对应的方法，若子类中存在就会执行子类中的方法，若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。代码如下：

//父类
public class Father {
    public void show(){
        System.out.println("我是父类Father");
    }
}

//子类
public class Son extends Father {
    public void show2(){
        System.out.println("我是子类Father");
    }
}
//测试
public class SonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        s.show();//调用父类方法
        s.show2();//调用子类方法
    }
}

方法重写(Override))

如果子类父类中出现重名的成员方法，这时的访问是一种特殊情况，叫做 方法重写(Override)。

• 什么是方法的重写

  方法重写：子类中出现与父类一模一样的方法时（方法名和参数列表都相同），会出现覆盖效果，也称为重写或者复写。声明不变，重新实现。

• 代码演示

  //父类
  public class Father {
      public void show(){
          System.out.println("我是父类Father");
      }
  
      public void method(){
          System.out.println("我是父类method");
      }
  }
  //子类
  public class Son extends Father {
  
      public void show2(){
          System.out.println("我是子类Father");
      }
  
      public void method(){
          System.out.println("我是子x`类method");
      }
  }
  
  //测试
  public class SonTest {
      public static void main(String[] args) {
  
          Son s = new Son();
          s.show();//调用父类方法
          s.show2();//调用子类方法
          System.out.println("===================");
  		
          //方法重写：子类中出现了与父类中的一模一样的方法
          //子类重写了父类的方法
          s.method();
      }
  }
  

方法重写的应用场景

子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。既沿袭了父类的功能名称，又根据子类的需要重新实现父类方法，从而进行扩展增强。比如新的手机增加来电显示头像的功能，代码如下

• 代码演示

  class Phone {
      public void sendMessage(){
          System.out.println("发短信");
      }
      public void call(){
          System.out.println("打电话");
      }
      public void showNum(){
          System.out.println("来电显示号码");    }
  }
  
  //智能手机类
  class NewPhone extends Phone {
      //重写父类的来电显示号码功能，并增加自己的显示姓名和图片功能   
      public void showNum(){        
          //调用父类已经存在的功能使用super
          super.showNum();        
          //增加自己特有显示姓名和图片功能
          System.out.println("显示来电姓名");
          System.out.println("显示头像");
      }
  }
  
  public class ExtendsDemo06 {
      public static void main(String[] args) {
          // 创建子类对象
          NewPhone np = new NewPhone()；
  
          // 调用父类继承而来的方法
          np.call();
          // 调用子类重写的方法
          np.showNum();
      }
  }
  

• 注意

  【super.父类成员方法】，表示调用父类的成员方法

  【super.父类成员变量名】，表示调用父类的成员变量

  【super()】,表示访问父类中的无参构造

  【super( 88 )】, 表示访问父类中的有参构造

方法重写的注意事项

1. 子类方法重写父类方法，必须要保证权限大于等于父类权限，最好修饰权限一样。
2. 子类方法重写父类方法，返回值类型、方法名和参数列表都要一模一样。

2.4构造方法执行特点

描述

1.所有子类是无法继承父类构造方法的。

2.构造方法的作用是初始化成员变量的。所以子类的初始化过程中，必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个super() ， 表示调用父类的构造方法，父类成员变量初始化后，才可以给子类使用。

代码演示

//父类
public class Father {
    private int num;
    //父类的构造方法
    public Father(){
        System.out.println("父类的构造方法");
    }
    public Father(int num) {
        this.num = num;
    }
    public void show1(){
        System.out.println(num);
    }
}

//子类
public class Son extends Father {
    //子类无参构造方法
    public Son(){
        // 子类构造方法中的第一行默认有 super() ,给父类进行初始化的
        // 作用：因为继承必须先调用父类的构造方法，父类成员变量初始化后，才可以给子类使用。
        super();
        System.out.println("子类的构造方法");
    }
    //子类有参构造方法
    public Son(int num2) {
        super(34);
        this.num = num2;
    }

    public void show2(){
        System.out.println(num2);
    }    
}
//测试
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //在每次创建子类对象时，都会先初始化父类构造方法，再创建其子类对象本身。
        Son s = new Son();
        Son s1 = new Son();//每一次实例子类对象，都会先访问父类的无参构造  （这里两次）
        
        //访问有参构造
        Son s2 = new Son(2000);
        s1.show1();
        s2.show2();
    }
}

在每次创建子类对象时，先初始化父类空间，再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间，便可以包含其父类的成员，如果父类成员非private修饰，则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构造方法调用时，一定先调用父类的构造方法。

访问构造方法的注意事项

* 在子类构造方法中的第一行默认有 super() ,给父类进行初始化的
    * 在子类构造方法中可以手动调用父类其他重载的构造方法
       格式: super(参数列表);
* super 是写在子类的构造方法的第一行.

三.super和this

super和this的含义

• ==super：前提：继承关系 。 代表父类的存储空间标识(可以理解为父亲的引用)。==

• ==this：代表当前对象的引用(谁调用就代表谁)。==

super和this的用法

• 访问成员

  this.成员变量       ‐‐    本类的
  this.成员方法名()    ‐‐    本类的    
      
  super.成员变量      ‐‐    父类的
  super.成员方法名()   ‐‐    父类的
  

代码演示

  class Animal {
      public void eat() {
          System.out.println("animal : eat");    }
  }
  
  class Cat extends Animal {
      public void eat() {
          System.out.println("cat : eat");
      }
      public void eatTest() {
          this.eat();   // this  调用本类的方法        
          super.eat();  // super 调用父类的方法    }
      }
  
      public class ExtendsDemo08 {
          public static void main(String[] args) {        
              Animal a = new Animal();
              a.eat();
              Cat c = new Cat();
              c.eatTest();
          }
      }

• 访问构造

  this(...)       ‐‐    本类的构造方法
  super(...)      ‐‐    父类的构造方法
  

  ​ 子类的每个构造方法中均有默认的super()，调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。

  super()和this()都必须是在构造方法的第一行，所以不能同时出现。

super和this的区别？

super的用法，前提：一定要有继承关系，子类无法访问父类的成员，通过super关键字来找父类引用
    super.成员变量     子类访问的父类中的成员变量
    super.成员方法     子类访问的父类中的成员方法	
    super()            子类访问父类的无参构造方法
    super("xx")        子类访问父类中有参构造方法

this的用法    代表当前对象的引用（谁调用this就代表谁）
    this.成员变量      本类的成员变量
    this.成员方法      本类的成员方法

四.继承的特点

/*
	Java中继承的特点：
		A:Java只支持单继承，不支持多继承。
			有些语言是支持多继承，格式：extends 类1,类2,...
		B:Java支持多层继承(继承体系)
*/

class Father(){}
class Mother(){}

class son extends Father(){} // 正确
class son2 extends Father , Mother {} // 不正确

• Java只支持单继承，不支持多继承

  //一个类只能有一个父类，不可以有多个父类。
  class C extends A{}     //ok
  class C extends A，B...  //error
  

• Java支持多层继承(继承体系)

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

• 子类和父类是一种相对的概念

• 一个父类可以有很多个子类

  class Animal{}
  class Dog extends Animal{}
  class Cat extends Animal{}
  class Pig extends Animal{}
  

代码演示

//爷爷
public class GrandFather {
    public void show(){
        System.out.println("爷爷");
    }
}
//父亲
public class Father extends GrandFather {
    public void method(){
        System.out.println("父亲");
    }
}
//儿子
public class Son extends Father { }

//测试
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Son s = new Son();
        s.show();// 间接的继承爷爷的方法
        s.method();//继承了父亲的方法
    }
}

继承的注意事项:

1.私有方法不能继承

2.构造方法不能继承

构造方法名字和类名一致,但是子类和父类的类名不一致

3.不能随意继承

​ 不能因为想要一些功能就继承

什么时候使用继承?

符合 is-a的关系

子类 is a 父类

如:学生 is a person

​ 西瓜 is a 水果

继承后,

成员变量的关系

​ 同名:子类使用自己的

​ 不同名:该用睡的就是谁的

如果同名就想用父类的?super

五.抽象类

5.1什么是抽象

猪加索

父类中的方法，被它的子类们重写，子类各自的实现都不尽相同。那么父类的方法声明和方法主体，只有声明还有意义，而方法主体则没有存在的意义了。我们把没有方法主体的方法称为抽象方法。Java语法规定，包含抽象方法的类就是抽象类。

父类中的方法应该不是具体的，具体的实现应该由子类来具体实现；但是父类中的方法一定是具有共性方法；

• 什么是抽象方法

  只有方法的声明，没有方法体的方法，就是抽象方法

• 什么是抽象类

  ​ 在面向对象的概念中，所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来，并不是所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。

5.2语法

抽象方法

使用abstract关键字修饰方法，该方法就成了抽象方法，抽象方法只包含一个方法名，而没有方法体。

• 定义格式

  修饰符 abstract 返回值类型 方法名 (参数列表);
  

• 演示

  public abstract void run();
  

抽象类

如果一个类包含抽象方法，那么该类必须是抽象类。

• 定义格式

  public abstract class 类名字 {   
  }
  

• 演示

  public abstract class Animal {
      public abstract void run();
  }
  

5.3使用

具体的子类继承抽象的父类必须重写父类所有的抽象方法

抽象的子类继承抽象的父类，不用再去重写父类的所有抽象方法，这种是没有意义

• 代码演示

  //父类
  public abstract class Animal {
      public abstract void run();
  }
  
  //子类是具体类
  public class Cat extends Animal {
      //子类要重写父类中所有的抽象方法
      public void run (){
          System.out.println("小猫在墙头走~~~")；         }
  }
  
  //子类是抽象类，不需要重写父类中的抽象方法
  public abstract class Cat extends Animal {}
  
  //测试
  public class CatTest {
      public static void main(String[] args) {
          // 创建子类对象
          Cat c = new Cat(); 
  
          // 调用run方法
          c.run();
      }
  }
  

  此时的方法重写，是子类对父类抽象方法的完成实现，我们将这种方法重写的操作，也叫做实现方法。

5.4注意事项

 *       1、有抽象方法的类，这个类一定是抽象类
 *       2、抽象类中可以有抽象方法，也可以有普通方法
 *       3、抽象类有没有构造方法  有
 *       4、抽象类是否可以实例化  不能
 *       5、抽象类中的普通方法如何调用，能过子类继承过来即可调用

• 抽象类不能创建对象，如果创建，编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象。

  理解：假设创建了抽象类的对象，调用抽象的方法，而抽象方法没有具体的方法体，没有意义。

• 抽象类中，可以有构造方法，是供子类创建对象时，初始化父类成员使用的。

  理解：子类的构造方法中，有默认的super()，需要访问父类构造方法。

• 抽象类中，不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。

  理解：未包含抽象方法的抽象类，目的就是不想让调用者创建该类对象，通常用于某些特殊的类结构设

  计。

• 抽象类的子类，必须重写抽象父类中所有的抽象方法，否则，编译无法通过而报错。除非该子类也是抽象类

  理解：假设不重写所有抽象方法，则类中可能包含抽象方法。那么创建对象后，调用抽象的方法，没有

  意义。

5.5关键字使用

abstract不能和以下关键字一块使用

private 冲突
final 冲突
static 冲突

public abstract class Fu {

    //非法的修饰符组合
    // private abstract void show();

    //非法的修饰符组合
    // final abstract void method();

    //非法的修饰符组合
    // static abstract void method();

    //可以有静态方法
    public static void method1(){
        System.out.println("method1");
    }

}

六.小结

package day15;
/*
 * 继承：
 *  上次讲的类是针对多个对象，有共同特征，抽象成类；
 *  - 针对多个类的操作有共同特征（静态、动态），进行抽象;抽象后之后，提取到父类内部;刚才
 *    看到的兔子类、小羊类--> 食草动物类;
 *        狮子类、豹子类--> 肉食动物类；
 *    子类: 可以称为派生类
 *     父类：也可以称为超类、基类
 *   1.程序员编程目的，就是提高效率，写代码降低代码的重复性； 提高程序的扩展性；
 *   2.语法格式：
 *    extends翻译就是“继承”的意思；
 *     子类 extends 父类{
 *
 *     }
 *   3.测试一下，子类可以访问父类哪些级别的属性和方法;
 *     3.1 不能访问父类private 修饰的成员（成员变量、成员方法）；
 *
 *   4.成员变量相同###
 *    当子类和父类存在相同的成员变量的时候，即成员变量名、类型一模一样的时候；
 *     - 如果访问的方法在父类，则调用或处理的是父类的成员变量；
 *     - 如果访问的方法在子类，则调用或处理的是子类的成员变量；
 *     - 如果子类重写父类的方法，则调用或处理的是子类的成员变量；
 *     - 即方法访问变量的就近原则；
 *   5.成员方法相同#重写（覆盖）
 *     子类和父类的方法相同，称子类对父类方法做了重写操作。英文称之为:override
 *     @ 注意：5.1.1 需要子类和父类的方法名、参数列表一致，才构成重写，否则不是重写(覆盖); 两同
 *           5.1.2 子类重写父类方法的时候，返回类型也必须保持一致； 不一致，编译不过去.
 *       注意二:
 *           5.2.1 重写方法的访问修饰符，子类的范围要大于等于父类；级别从小到大；  一大
 *                 private<默认<protected<public
 *           5.2.2 子类的抛出的异常范围，应比父类方法的异常类更小或相等；
 *   6.super关键字
 *     6.1 利用super.成员变量 访问父类的成员变量；
 *     6.2 利用super.成员犯法，访问父类的成员方法；
 *     6.3 利用super()访问父类的构造方法;
 *   7.super和this
 *   8.Java中继承的特点：
		A:java只支持单继承，不支持多继承。
			有些语言是支持多继承，格式：子类 extends 类1,类2
		B:java支持多层继承(继承体系)
 *      思考：如何实现多重继承问题？
 *   9.抽象类：
 *      动物类：所有的类，new 一下，可以创建一个对象出来。Animal类创建？
 *      在面向对象的概念中，所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来，并不是所有的类都是用来描绘对象的。
 *      如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。
 *      比如：Cat类可以new 出来一个cat,Dog 类可以new出来一个dog.但是动物类不行，不知道它代表
 *      的是具体的哪类的动物；Animal这个概念太宽泛（太抽象）.
 *     抽象类：只需要在类class关键字前加一个abstact即可,加完之后。
 *     抽象方法：表示该方法，只有定义，没有方法体；
 *     注意：
 *      9.1 抽象类不可以被new；
 *      9.2 抽象类需要通过子类来实现被new 调用等操作；
 *      9.3 抽象方法，不需要方法体;
 *      9.4 抽象方法，只能被定义在抽象类里面；意味着：包含抽象方法的类一定是抽象类；
 *          【判断】×
 *              抽象类一定包含抽象方法？
 *      9.5 抽象类可以包含构造方法；初始化成员变量;
 *      9.6 如果子类继承抽象类，且抽象类包含抽象方法，则抽象方法必须被子类重写，否则报错；
 */