Java基礎第九天
繼承概述
引入
首先我來寫兩個代碼：
我們觀察上面兩個代碼：
發現name，age成員變量，以及getXxx()/setXxx(),還有eat()等都是相同的。
如果我們後來繼續定義類，舉例：勞工類，軍人類。他們是不是也具備這些内容。
那麼，我們每一次定義這樣的類的時候，都要把這些重複的内容都重新定義一遍。
麻煩不?麻煩。是以，我們要考慮改進?
如何改進呢?
我這樣想的：我能不能把這些相同的内容給定義到一個獨立的類中。
然後，讓這多個類和這個獨立的類産生一個關系，有了這個關系後，
這多個類就可以具備這個獨立的類的功能。
為了實作這個效果，java就提供了一個技術：繼承。
父親：
4個兒子
繼承怎麼表示呢?繼承的格式是什麼樣子的呢?
我們就回頭修改我們的代碼：
多個類中存在相同屬性和行為時，将這些内容抽取到單獨一個類中，那麼多個類無需再定義這些屬性和行為，隻要繼承那個類即可。
通過extends關鍵字可以實作類與類的繼承
class 子類名 extends 父類名 {}
單獨的這個類稱為父類，基類或者超類；這多個類可以稱為子類或者派生類。
有了繼承以後，我們定義一個類的時候，可以在一個已經存在的類的基礎上，還可以定義自己的新成員。
繼承的案例和繼承的好處
通過一個具體案例來示範代碼
案例1：學生類和老師。定義兩個功能(吃飯，睡覺)
案例2：加入人類後改進。
/*
繼承概述：
把多個類中相同的内容給提取出來定義到一個類中。
如何實作繼承呢?
Java提供了關鍵字：extends
格式：
class 子類名 extends 父類名 {}
好處：
A:提高了代碼的複用性
B:提高了代碼的維護性
C:讓類與類之間産生了關系，是多态的前提
*/
繼承的好處
提高了代碼的複用性
多個類相同的成員可以放到同一個類中
提高了代碼的維護性
如果功能的代碼需要修改，修改一處即可
讓類與類之間産生了關系，是多态的前提
Java中繼承的特點
Java隻支援單繼承，不支援多繼承。
一個類隻能有一個父類，不可以有多個父類。
class SubDemo extends Demo{} //ok
class SubDemo extends Demo1,Demo2...//error
Java支援多層繼承(繼承體系)
class A{}
class B extends A{}
class C extends B{}
Java中繼承的特點：
A:Java隻支援單繼承，不支援多繼承。
有些語言是支援多繼承，格式：extends 類1,類2,...
B:Java支援多層繼承(繼承體系)
class Father {}
class Mother {}
class Son exnteds Father {} //正确的
class Son extends Father,Mother {} // 錯誤的
Java中繼承的注意事項
子類隻能繼承父類所有非私有的成員(成員方法和成員變量)
其實這也展現了繼承的另一個弊端：打破了封裝性
子類不能繼承父類的構造方法，但是可以通過super(後面講)關鍵字去通路父類構造方法。
不要為了部分功能而去繼承
我們到底在什麼時候使用繼承呢?
繼承中類之間展現的是：”is a”的關系。
繼承的注意事項：
A:子類隻能繼承父類所有非私有的成員(成員方法和成員變量)
B:子類不能繼承父類的構造方法，但是可以通過super(馬上講)關鍵字去通路父類構造方法。
C:不要為了部分功能而去繼承
class A {
public void show1(){}
public void show2(){}
}
class B {
public void show3(){}
//我們發現B類中出現了和A類一樣的show2()方法，是以，我們就用繼承來展現
class B extends A {
這樣其實不好，因為這樣你不但有了show2(),還多了show1()。
有可能show1()不是你想要的。
那麼，我們什麼時候考慮使用繼承呢?
繼承其實展現的是一種關系："is a"。
Person
Student
Teacher
水果
蘋果
香蕉
橘子
采用假設法。
如果有兩個類A,B。隻有他們符合A是B的一種，或者B是A的一種，就可以考慮使用繼承。
繼承中成員變量的關系
案例示範
子父類中同名和不同名的成員變量
類的組成：
成員變量：
構造方法：
成員方法：
而現在我們又講解了繼承，是以，我們就應該來考慮一下，類的組成部分的各自關系。
繼承中成員變量的關系:
A:子類中的成員變量和父類中的成員變量名稱不一樣，這個太簡單。
B:子類中的成員變量和父類中的成員變量名稱一樣，這個怎麼玩呢?
在子類方法中通路一個變量的查找順序：
a:在子類方法的局部範圍找，有就使用
b:在子類的成員範圍找，有就使用
c:在父類的成員範圍找，有就使用
d:如果還找不到，就報錯。
繼承中構造方法的關系
子類中所有的構造方法預設都會通路父類中空參數的構造方法
為什麼呢?
因為子類會繼承父類中的資料，可能還會使用父類的資料。是以，子類初始化之前，一定要先完成父類資料的初始化。
每一個構造方法的第一條語句預設都是：super()
A:子類中所有的構造方法預設都會通路父類中空參數的構造方法
B:為什麼呢?
因為子類會繼承父類中的資料，可能還會使用父類的資料。
是以，子類初始化之前，一定要先完成父類資料的初始化。
注意：子類每一個構造方法的第一條語句預設都是：super();
如何父類中沒有構造方法，該怎麼辦呢?
子類通過super去顯示調用父類其他的帶參的構造方法
子類通過this去調用本類的其他構造方法
本類其他構造也必須首先通路了父類構造
一定要注意：
super(…)或者this(….)必須出現在第一條語句上
否則，就會有父類資料的多次初始化
如果父類沒有無參構造方法，那麼子類的構造方法會出現什麼現象呢?
報錯。
如何解決呢?
A:在父類中加一個無參構造方法
B:通過使用super關鍵字去顯示的調用父類的帶參構造方法
C:子類通過this去調用本類的其他構造方法
子類中一定要有一個去通路了父類的構造方法，否則父類資料就沒有初始化。
注意事項：
this(...)或者super(...)必須出現在第一條語句上。
如果不是放在第一條語句上，就可能對父類的資料進行了多次初始化，是以必須放在第一條語句上。
面試題一
看程式寫結果：
A:成員變量就近原則
B:this和super的問題
this通路本類的成員
super通路父類的成員
C:子類構造方法執行前預設先執行父類的無參構造方法
D:一個類的初始化過程
成員變量進行初始化
預設初始化
顯示初始化
構造方法初始化
結果：
fu
zi
30
20
10
面試題二
A:一個類的靜态代碼塊,構造代碼塊,構造方法的執行流程
靜态代碼塊 > 構造代碼塊 > 構造方法
B:靜态的内容是随着類的加載而加載
靜态代碼塊的内容會優先執行
C:子類初始化之前先會進行父類的初始化
結果是：
靜态代碼塊Fu
靜态代碼塊Zi
構造代碼塊Fu
構造方法Fu
構造代碼塊Zi
構造方法Zi
繼承中成員方法的關系
子父類中同名和不同名的成員方法
結論：
通過子類對象去通路一個方法
首先在子類中找
然後在父類中找
如果還是沒有就報錯。(不考慮父親的父親…)
繼承中成員方法的關系:
A:子類中的方法和父類中的方法聲明不一樣，這個太簡單。
B:子類中的方法和父類中的方法聲明一樣，這個該怎麼玩呢?
通過子類對象調用方法：
a:先找子類中，看有沒有這個方法，有就使用
b:再看父類中，有沒有這個方法，有就使用
c:如果沒有就報錯。
方法重寫概述
子類中出現了和父類中一模一樣的方法聲明，也被稱為方法覆寫，方法複寫。
使用特點：
如果方法名不同，就調用對應的方法
如果方法名相同，最終使用的是子類自己的
方法重寫的應用：
當子類需要父類的功能，而功能主體子類有自己特有内容時，可以重寫父類中的方法，這樣，即沿襲了父類的功能，又定義了子類特有的内容。
方法重寫：子類中出現了和父類中方法聲明一模一樣的方法。
方法重載：
本類中出現的方法名一樣，參數清單不同的方法。與傳回值無關。
子類對象調用方法的時候：
先找子類本身，再找父類。
當子類需要父類的功能，而功能主體子類有自己特有内容時，可以重寫父類中的方法。
這樣，即沿襲了父類的功能，又定義了子類特有的内容。
案例：
A:定義一個手機類。
B:通過研究，我發明了一個新手機，這個手機的作用是在打完電話後，可以聽天氣預報。
按照我們基本的設計，我們把代碼給寫出來了。
但是呢?我們又發現新手機應該是手機，是以，它應該繼承自手機。
其實這個時候的設計，并不是最好的。
因為手機打電話功能，是手機本身就具備的最基本的功能。
是以，我的新手機是不用在提供這個功能的。
但是，這個時候，打電話功能就沒有了。這個不好。
最終，還是加上這個功能。由于它繼承了手機類，是以，我們就直接使用父類的功能即可。
那麼，如何使用父類的功能呢?通過super關鍵字調用
方法重寫的注意事項
父類中私有方法不能被重寫
子類重寫父類方法時，通路權限不能更低
父類靜态方法，子類也必須通過靜态方法進行重寫。(其實這個算不上方法重寫，但是現象确實如此，至于為什麼算不上方法重寫，多态中我會講解)
A:父類中私有方法不能被重寫
因為父類私有方法子類根本就無法繼承
B:子類重寫父類方法時，通路權限不能更低
最好就一緻
C:父類靜态方法，子類也必須通過靜态方法進行重寫
其實這個算不上方法重寫，但是現象确實如此，至于為什麼算不上方法重寫，多态中我會講解
子類重寫父類方法的時候，最好聲明一模一樣。
面試題
1：方法重寫和方法重載的差別?方法重載能改變傳回值類型嗎?
方法重寫：
在子類中，出現和父類中一模一樣的方法聲明的現象。
同一個類中，出現的方法名相同，參數清單不同的現象。
方法重載能改變傳回值類型，因為它和傳回值類型無關。
Override：方法重寫
Overload：方法重載
2：this關鍵字和super關鍵字分别代表什麼?以及他們各自的使用場景和作用。
this:代表目前類的對象引用
super:代表父類存儲空間的辨別。(可以了解為父類的引用，通過這個東西可以通路父類的成員)
場景：
this.成員變量
super.成員變量
this(...)
super(...)
this.成員方法
super.成員方法
繼承練習
學生案例和老師案例講解
使用繼承前
使用繼承後
父類中成員private修飾，子類如何通路呢?
學生：
成員變量；姓名，年齡
構造方法：無參，帶參
成員方法：getXxx()/setXxx()
老師：
看上面兩個類的成員，發現了很多相同的東西，是以我們就考慮抽取一個共性的類：
人：
學生 繼承 人
老師 繼承 人
貓狗案例講解
分析和實作
先找到具體的事物，然後發現具體的事物有共性，才提取出一個父類。
貓：
成員變量：姓名，年齡，顔色
getXxx()/setXxx()
eat()
palyGame()
狗：
lookDoor()
共性：
把共性定義到一個類中，這個類的名字叫：動物。
動物類：
成員方法：palyGame()
成員方法：lookDoor()
final關鍵字
final關鍵字是最終的意思，可以修飾類，成員變量，成員方法。
修飾類，類不能被繼承
修飾變量，變量就變成了常量，隻能被指派一次
修飾方法，方法不能被重寫
繼承的代碼展現
由于繼承中方法有一個現象：方法重寫。
是以，父類的功能，就會被子類給覆寫調。
有些時候，我們不想讓子類去覆寫掉父類的功能，隻能讓他使用。
這個時候，針對這種情況，Java就提供了一個關鍵字：final
final:最終的意思。常見的是它可以修飾類，方法，變量。
Final特性
final可以修飾類，方法，變量
特點：
final可以修飾類，該類不能被繼承。
final可以修飾方法，該方法不能被重寫。(覆寫，複寫)
final可以修飾變量，該變量不能被重新指派。因為這個變量其實常量。
常量：
A:字面值常量
"hello",10,true
B:自定義常量
final int x = 10;
//final class Fu //無法從最終Fu進行繼承
final關鍵字面試題
final修飾局部變量
在方法内部，該變量不可以被改變
在方法聲明上，分别示範基本類型和引用類型作為參數的情況
基本類型，是值不能被改變
引用類型，是位址值不能被改變
面試題：final修飾局部變量的問題
基本類型：基本類型的值不能發生改變。
引用類型：引用類型的位址值不能發生改變，但是，該對象的堆記憶體的值是可以改變的。
final修飾變量的初始化時機
在對象構造完畢前即可
A:被final修飾的變量隻能指派一次。
B:在構造方法完畢前。(非靜态的常量)
多态
某一個事物，在不同時刻表現出來的不同狀态。
舉例：
貓可以是貓的類型。貓 m = new 貓();
同時貓也是動物的一種，也可以把貓稱為動物。
動物 d = new 貓();
在舉一個例子：水在不同時刻的狀态
多态前提和展現
有繼承關系
有方法重寫
有父類引用指向子類對象
多态案例及成員通路特點
多态：同一個對象(事物)，在不同時刻展現出來的不同狀态。
貓是貓，貓是動物。
水(液體，固體，氣态)。
多态的前提：
A:要有繼承關系。
B:要有方法重寫。
其實沒有也是可以的，但是如果沒有這個就沒有意義。
d.show();
動物 d = new 狗();
C:要有父類引用指向子類對象。
父 f = new 子();
用代碼展現一下多态。
多态中的成員通路特點：
A:成員變量
編譯看左邊，運作看左邊。
B:構造方法
建立子類對象的時候，通路父類的構造方法，對父類的資料進行初始化。
C:成員方法
編譯看左邊，運作看右邊。
D:靜态方法
(靜态和類相關，算不上重寫，是以，通路還是左邊的)
由于成員方法存在方法重寫，是以它運作看右邊。
成員變量
編譯看左邊，運作看左邊
成員方法
編譯看左邊，運作看右邊
靜态方法
編譯看左邊，運作看左邊
是以前面我說靜态方法不能算方法的重寫
多态的好處
提高了程式的維護性(由繼承保證)
提高了程式的擴充性(由多态保證)
多态的好處：
A:提高了代碼的維護性(繼承保證)
B:提高了代碼的擴充性(由多态保證)
貓狗案例代碼
多态的弊端
不能通路子類特有功能
那麼我們如何才能通路子類的特有功能呢?
多态中的轉型
多态的弊端：
不能使用子類的特有功能。
多态中的轉型問題
向上轉型
從子到父
父類引用指向子類對象
向下轉型
從父到子
父類引用轉為子類對象
我就想使用子類的特有功能?行不行?
行。
怎麼用呢?
A:建立子類對象調用方法即可。(可以，但是很多時候不合理。而且，太占記憶體了)
B:把父類的引用強制轉換為子類的引用。(向下轉型)
對象間的轉型問題：
向上轉型：
Fu f = new Zi();
向下轉型：
Zi z = (Zi)f; //要求該f必須是能夠轉換為Zi的。
多态成員通路及轉型的了解
多态的問題了解：
class 孔子爹 {
public int age = 40;
public void teach() {
System.out.println("講解JavaSE");
class 孔子 extends 孔子爹 {
public int age = 20;
System.out.println("講解論語");
public void playGame() {
System.out.println("英雄聯盟");
//Java教育訓練特别火,很多人來請孔子爹去講課，這一天孔子爹被請走了
//但是還有人來請，就剩孔子在家，價格還挺高。孔子一想，我是不是可以考慮去呢?
//然後就穿上爹的衣服，帶上爹的眼睛，粘上爹的胡子。就開始裝爹
//向上轉型
孔子爹 k爹 = new 孔子();
//到人家那裡去了
System.out.println(k爹.age); //40
k爹.teach(); //講解論語
//k爹.playGame(); //這是兒子才能做的
//講完了，下班回家了
//脫下爹的裝備，換上自己的裝備
//向下轉型
孔子 k = (孔子) k爹;
System.out.println(k.age); //20
k.teach(); //講解論語
k.playGame(); //英雄聯盟
多态記憶體圖
多态中對象變化的記憶體圖解
ClassCastException:類型轉換異常
一般在多态的向下轉型中容易出現
案例練習
多态練習：貓狗案例
不同地方飲食文化不同的案例
SouthPerson
NorthPerson