龙生九子-浅谈Java的继承
Mikejiawei 人气:1
# 龙生九子-浅谈Java的继承
书接上回，我们之前谈过了类和对象的概念，今天我来讲一讲[面向对象程序设计](https://zh.wikipedia.org/wiki/面向对象程序设计)的另外一个基本概念—**继承**
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## 目录
> + 为什么需要继承
> + 自动转型与强制转型
> + 继承能干啥
> + 复写和隐藏
> + super关键字
> + 多态的概念
## 为什么需要继承
我们先先念一遍定义：利用继承，人们可以基于已存在的类构造一个新类。继承已存在的类就是复用（继承）这些类的方法和属性。在此基础上，还可以添加一些新的方法和属性，以满足新的需求。这是Java程序设计中的一项核心技术。
举个简单例子。俗话说 `龙生九子，各有所好` ，我们把 龙王 当成**父类**，他有九个儿子，相当于九个**子类**。每个子类都**继承**了父辈的真龙血脉（欧拉！），但是他们各有不同，擅长做不同的事情，相当于子类实现了**新的方法和属性**，以满足不同的需求。而且需要注意的是九子只有一个**爸爸**，也就是一个子类只能继承**一个父类**，不允许认多个爸爸（龙王：逆子！）。
举一个更贴近生活的例子。我们有一个Employee类来表示公司的员工，这个公司中经理的待遇与普通雇员的待遇存在这一些差异。不过，他们之间也存在这很多相同的地方例如，他们都领薪水。只是普通的员工在完成本质工作后仅领取薪水，而经理在完成了预期的业绩之后还能得到奖金。这种情况就需要使用继承。这是因为需要为经理定义一个新类Manager，以便增加一些新功能。但可以**重用**Employee类中已经编写的部分代码。
码来！
```java
//创建一个Manager类继承employee类
//关键字：extends（继承）
public class Manager extends Employee
{
private double bonus;
...//此处省略
public void setBonus(double bonus)
{
this.bonus = bonus;
}
}
```
关键字extends表明正在构造的新类派生于一个已存在的类。我们可以看到，我们新建了一个 Manager类，他继承了 Employee类。那么，我们称 `Employee`为**父类**，`Manager`为**子类**。
## 自动转型和强制转型
> 父慈子孝
```java
public class Animal {
public static void testClassMethod() {
System.out.println("The static method in Animal");
}
public void testInstanceMethod() {
System.out.println("The instance method in Animal");
}
}
public class Cat extends Animal {
public static void testClassMethod() {
System.out.println("The static method in Cat");
}
public void testInstanceMethod() {
System.out.println("The instance method in Cat");
}
public void eatMouse(){
System.out.println("I am a cat,so I can eat rats!");
}
public static void main(String[] args) {
Cat myCat = new Cat();
Animal myAnimal = myCat; //这是自动转型
Cat anotherCat = (Cat)myCat; //这是强制转型
//myAnimal.testClassMethod();
//myAnimal.testInstanceMethod();
}
}
```
先看代码，我们新建了两个类： 父类`Animal`和子类 `Cat`。我没看到在 `public static void main(String[] args)`中，我们创建了一个Cat类的实例 myCat 。
接下来，我们把这个 `myCat`赋值给了 `Animal` 类型的实例 `myAnimal`。
这一步是什么意思呢？ 我们可以这样想，一只猫一定是一只动物，所以把一个猫对象 赋给 一个动物对象是合情合理的。非常自然，我们称之为 **自动转型**。
但是值得注意的是当我们把 Cat 转型为 Animal 后，他就不能再调用子类特有的方法了，比如吃老鼠方法`eatMouse()`，因为你不能说任何一只动物都可以吃老鼠吧。我们没有在父类中实现这个吃老鼠方法，所以就不能调用。
再往下看`Cat anotherCat = (Cat)myCat;`，我们又把myCat 转型为 Cat型实例。但是我们在 myCat之前要加一个 `(Cat)` 这就是**强制转型**。但是要**注意**，在**强制转型**之前，一定要有 **自动转型**。因为你不能随便把一只动物就变成一只猫吧。编译器会自动进行运行时检查这个对象是否真的是 Cat类型 对象。
## 继承能干啥
> 来来来，继承的好处都有啥，谁答对了就给他（笑）
我们先简单的预览一下：
+ 子类可以直接使用父类的属性和方法。
+ 你可以声明一个和父类同名的属性，因此父类被**隐藏**（不推荐这样做）。
+ 你可以新增父类没有的属性和方法。
+ 你可以写和父类具有相同`签名`的实例方法，这称为 **复写**。
+ 你可以写和父类具有相同`签名`的静态方法，这称为 **隐藏**。
+ 你可以创建子类独有的新方法。
+ 你可以使用 `super`关键字，在子类的构造方法中调用父类的构造方法。
接下来的我们将重点介绍 隐藏，复写，super的概念。
> **Definition:** Two of the components of a method declaration comprise the *method signature*—the method's name and the parameter types.
>
> 补充说明：方法的 `签名` 由，方法名和参数类型构成。
>
> ```java
> calculateAnswer(double, int, double, double)
> ```
### 复写和隐藏
接下来我们介绍一下，复写和隐藏的概念。
码来：
```java
public class Animal {
public static void testClassMethod() {
System.out.println("The static method in Animal");
}
public void testInstanceMethod() {
System.out.println("The instance method in Animal");
}
}
public class Cat extends Animal {
public static void testClassMethod() {
System.out.println("The static method in Cat");
}
public void testInstanceMethod() {
System.out.println("The instance method in Cat");
}
public static void main(String[] args) {
Cat myCat = new Cat();
myCat.testClassMethod();
Animal myAnimal = myCat;
myAnimal.testClassMethod();
myAnimal.testInstanceMethod();
}
}
```
我们新建了两个类，其中 `Animal`为父类，`Cat`为子类。他们分别实现了，一个静态方法`testClassMethod()`，一个实例方法 `testInstanceMethod()`。
在 `public static void main(String[] args)` 中我们先创建了一个 Cat 实例`myCat`，再调用了他的静态方法，再把`myCat` 自动转型为 `Animal`的实例 `myAnimal`。再分别调用它的静态方法和实例方法。
结果如下：
第一行，我们用 myCat调用了静态方法，所以打印出了`The static method in Cat` ，
我们把 myCat 自动转型后再次调用静态方法，结果发现，他调用的是父类的静态方法。
我们称此为隐藏，调用的结果取决于他是**子类**还是**父类**，当子类调用静态方法时，父类的静态方法**被隐藏**。
我们看到最后一行，明明我们是用父类的实例调用的 `testInstanceMethod()`，结果打印的是Cat，为什么呢？原因是父类的实例方法**被复写了**。只要他是子类的实例，调用实例方法只会得到子类的**复写方法**。
+ 总结
| | 父类的实力方法 | 父类的静态方法 |
| -------------- | ------------------------------ | ------------------------------ |
| 子类的实例方法 | Overrides（复写） | Generates a compile-time error |
| 子类的静态方法 | Generates a compile-time error | Hides（隐藏） |
我相信有同学会问：那有没有什么法子调用父类的实例方法呢？答：有，那就是 `super`关键字！
### super关键字
废话少说，看代码：
```java
public class Superclass {
String name = "parent";
public Superclass(String name){
this.name = name;
}
public void printMethod() {
System.out.println("Printed in Superclass.");
}
}
public class Subclass extends Superclass {
String name = "son";
String id = "unique";
public Subclass(String name,String id){
super(name); //这里我们调用了父类的构造方法
this.id = id;
}
// overrides printMethod in Superclass
public void printMethod() {
super.printMethod(); //这里我们调用了父类的 printMethod方法！
System.out.println("Printed in Subclass.");
System.out.println("My name is: "+name+". My id is: "+id);
}
public static void main(String[] args) {
Subclass s = new Subclass("son","1234");
s.printMethod();
}
}
```
我们得到如下结果：
```java
Printed in Superclass.
Printed in Subclass.
My name is: son. My id is: 1234
```
我们可以看到，我们使用了 `super`关键字来调用 父类的 `printMethod`方法。
那么 super还能干吗呢，我们还可以用super来调用 父类的构造方法。
我们看到这行代码：
```java
public Subclass(String name,String id){
super(name);
this.id = id;
}
```
其中的 ` super(name);` 就调用了父类的构造方法，复用了代码，减少冗余代码。十分方便！
> **注意**：如果我们没有在第一行写 super语句，编译器会自动调用父类的 **无参构造方法**！
>
> 如果你的父类没写无参构造方法，编译器会报错！
## 多态
字典中的多态性的定义是指生物学中的一种原理，其中生物或物种可以具有许多不同的形式或阶段。 该原理也可以应用于面向对象的编程和Java语言之类的语言。 一个类的子类可以定义自己的独特行为，但也可以共享父类的某些相同功能。
```java
class Animal {
public void talk(){
System.out.println("I am Animal!");
}
}
class Cat extends Animal {
public void talk() {
System.out.println("I am Cat!");
}
}
class Dog extends Animal {
public void talk() {
System.out.println("I am Dog!");
}
public static void main(String[] args) {
Animal animal = new Animal();
Cat cat = new Cat();
Dog dog = new Dog();
animal.talk();
cat.talk();
dog.talk();
}
}
```
代码运行结果：
```java
I am Animal!
I am Cat!
I am Dog!
```
**多态是指由于继承和重写机制，相同类型的对象调用相同的方法，得到的结果可能不一样。**
**在前面的例子中 `Dog` 对象和 `Cat` 对象我们都可以认为是 `Animal` 对象，他们都在调用talk（）方法，但是结果可能不一样，这是因为每个子类对象都可能会重写了这个方法。**
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## 结语
今天的文章就讲到这里，如果大家想了解更多关于 继承 的知识可以翻阅 Java 的[官方文档](https:/https://img.qb5200.com/download-x/docs.oracle.com/javase/tutorial/java/IandI/index.html)。
祝大家生活愉快！LOL
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