06 第六章 继承

第六章：继承学习目标：⏹单重继承在java中的实现⏹受保护(protected)、缺省(package-friendly)访问区分符的使用⏹方法重载(overloading)、方法覆盖(overriding)、隐藏(hiding)的定义以及区别⏹构造方法在继承中的使用⏹Object类、包装类(Wrapper Classes)的功能及使用⏹基于继承的多态(polymorphism)实现⏹在java App中实现：♦方法重载♦方法覆盖♦方法隐藏♦在子类中调用父类构造方法、父类方法单继承(single inheritance)在面向对象一章中我们学习了OO的特征之一：继承，我们已知，任何面向对象的语言必然实现了继承这一特性，java也不例外，但是，我们应该注意的是，java和某些面向对象语言(如c++)在实现继承的不同之处在于java只支持单继承，不支持多重继承。

即，java中一个类只能继承于另一个类。

我们将被继承的类称之为父类（基类），继承类称之为子类(派生类)。

在java中用关键字extends来实现单继承，语法如下：class subclass extends superclass{...}在前面所讲已知，实现继承关系的类之间有着必然的联系，不能将不相关的类实现继承，就象人类不能继承于鸟类！那怎么去判断类和类之间是否有着必然联系呢？实际上，在第一章里面，我们已知当某类A和类B之间有着共同的属性和行为时，那么类A和类B之间就可能是继承关系或者有着共同的父类。

下面，假设我们开发某公司的员工管理系统，已知类Manager和类Employee，代码如下：class Employee{public String f_name;public String l_name;public float salary = 0.0f;public String getEmpDetails(){....}}class Manager{public String f_name;public String l_name;public float salary;public String dept;public String getEmpDetails(){....}}通过分析得知，在类Employee和类Manager中存在许多共同的属性和行为，在现实生活中，Manager是公司Employee之一，因此，我们可以将Manager 类定义成Employee类的子类，修改类Manager如下：class Manager extends Employee{public String dept;public String getEmpDetails(){return"This is Manager!";}}UML中类图表示为：大家可能会质疑：Manager类重新定义后，原有的属性减少了(f_name,f_name,salary),岂不是违背了需求？！当类A继承于类B时，子类A拥有父类B的所有成员变量和方法，换句话说，子类继承了父类的所有成员属性和方法，在父类中已定义的属性和方法，在子类中可以无需定义(除非方法覆盖)。

所以，在子类Manager中已继承了父类Employee中的属性和方法，无需再定义在父类中已有的属性(f_name,f_name,salary)。

好，我们已经学会了基本的继承语法，下面就来探讨一下继承带来的一些好处：a.减少代码冗余从上面的例子就可以看出，类Manager通过继承而无需再定义属性(f_name,f_name,salary)，从而减少了代码量，试想一下，当公司员工分为许多不同级别员工时(如定义秘书、工程师、CEO等员工类)，如果没有继承，那将是怎样的结果？b.维护变得简单假设公司要求给所有员工添加生日这一属性，那么，在没有继承时，我们的维护将变得困难(需修改每一个级别的员工类)。

c.扩展变得容易当一个新的级别员工类需创建时，我们只需将该类继承所有员工父类Employee，接着再定义属于该员工的特有属性即可。

当然，以上所举例子只是继承带来的好处的部分体现，在下面的学习中我们将逐渐深入体会继承带来的优势。

小测试：以下代码是否正确？class B{...}class C{...}class D{...}class A extends B,C,D{.....}java中一个类只能继承一个类，但一个类可以被多个类所继承。

如：class Engineer extends Employee{...}class Secretary extends Employee{...}class Manager extends Employee{public String dept;...}以上三个不同类分别继承了Employee类，即三个类拥有从父类继承过来的共同属性和方法。

但是，请注意：这仍旧是单继承！以UML类图表示为：提醒：构造方法不能被继承！一个类得到构造构造方法只有两种途径：自定义构造方法；使用JVM分配的缺省构造方法。

但是，可以在子类中访问父类的构造方法，后面我们会深入。

访问控制在java中是通过各种访问区分符来实现数据封装的，共分为四种访问级别(由高到低)：private(私有)、friendly(缺省)、protected(受保护)、public(公共)。

注意：以上四种访问修饰符可以作用于任何变量和方法，类只可以定义为私有或公共级别(嵌套类除外)。

public(公共)当变量或方法被public修饰时，该变量和方法可以在任何地方(指的是任何包中)的任何类中被访问。

//类PublicSample中的构造方法、成员变量及方法均被定义为公共的访问级别package com.itjob;class PublicSample{public PublicSample(){....}public int num1;public byte bt1;public char ch1;public void method1(){....}}通过以上定义，类PublicSample中的成员方法和变量可以在任何包中的任何类中访问，即访问是公共的，不受限制的。

以下访问都是允许的：访问1class PublicSample{......public static void main(String[] args){new PublicSample().num1 = 100;new PublicSample().ch1 = '\u0000';new PublicSample().bt1 = 10;new PublicSample().method1();}}访问2package com.java;import com.itjob.*;class A{public void method1(){new PublicSample().ch1 = 'a';....}}♦protected(受保护的)当类的变量或方法被protected修饰时，该变量和方法只可以在同包中的任何类、不同包中的任何当前类的子类中所访问。

即不同包中的任何不是该类的子类不可访问级别为protected的变量和方法。

//受保护的变量protected Stirng str = "";//受保护的方法protected String get(){return "";}♦friendly(缺省的)当类的变量和方法没有显示地被任何访问区分符修饰时，该变量和方法的访问级别是缺省的。

缺省的变量和方法只能在同包中的类中被访问。

//缺省访问级别的变量和方法、类Float f1 = null;void method(){...}class C1{...}♦private(私有的)被private所修饰的所有变量和方法只能在所属类中被访问。

即类的私有成员和变量只能在当前类中被访问。

//私有的构造方法和成员变量、方法private ClassName(){....}private int num = 0;private void method(){....}通过以上学习，我们可以通过以下表格来描述四种访问区分符的访问限制：方法重载(method overloading)♦成员方法重载学习重载之前，我们来了解一下在java中方法的特征。

在java中，每一个方法都有自己的特征，其特征主要是指方法名以及方法的参数。

void method1(){}void method2(){}method1()和method2()可以被理解为是两个方法名不同的方法，即方法的特征不一致。

void method1(int x){}void method1(){}第一个method1()与第二个method1()虽然名字一样，但是却有不同的参数，因此，这两个同名方法仍有着不同的特征。

对于java编译器来说，它只依据方法的名称、参数的不同来判断两个方法是否相同，如果出现两个名称相同、参数也完全一致的方法，那么编译器就认为这两个方法是完全一样的，也就是说方法被重复定义！以下定义是错误的：class ClassName{void m1(){}void m1(){}}对于以上两个方法定义语句，java解释器认为这两个方法完全相同，当执行到第二条语句时，它会告诉你方法m1()已在类ClassName中被定义！可以这样理解，当我们在一个类中不能定义相同名称的多个方法，除非这些方法具有不同的方法特征(参数的不一致)。

将上面语句修改为：class ClassName{void m1(int x){}void m1(){}}这样，虽然方法名相同，但由于两个方法的参数不一致，因此，编译器就认为这是两个不同的方法，从而不会产生歧义。

好，在这里，大家可能就会质疑，把其中的某个方法换成不同的名称不也可以正常运行吗？对，这样确实可以解决问题，但我们知道，在现实中，往往一个类会实现复杂的功能，其中定义的多种方法可能实现的功能意义都是一样，比如我们已经熟悉的System类中的静态方法println(),在该类中println()被定义了多个，每一个方法都有不同的参数，现在我们已知道每一个println()都具有相同的功能：在控制台上输出内容！我们来假想一下，如果按照每个方法定义一个不同名称，那么我们将在System类中定义十多种不同名称的打印方法，虽然功能实现了，首先，我们是否需要编写代码前给这十几种方法取不同名称，并且还得保证名称唯一，这就会增加我们的工作量；其次我们还得记住每一个方法名对应的功能，如果稍有记错，那就会得到错误的结果！因此，我们有更好的解决办法，通过重载，可以在一个类中定义相同名称、不同参数的实现相同功能的多个方法，这样就避免了给每个方法取不同名称、熟记每个不同名的方法对应的功能的额外工作量，提高了我们的开发效率。