温馨提示×

温馨提示×

您好,登录后才能下订单哦!

密码登录×
登录注册×
其他方式登录
点击 登录注册 即表示同意《亿速云用户服务条款》

Java继承的概念

发布时间:2021-09-01 15:31:59 来源:亿速云 阅读:120 作者:chen 栏目:编程语言

本篇内容介绍了“Java继承的概念”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

继承与合成基本概念

继承:可以基于已经存在的类构造一个新类。继承已经存在的类就可以复用这些类的方法和域。在此基础上,可以添加新的方法和域,从而扩充了类的功能。

合成:在新类里创建原有的对象称为合成。这种方式可以重复利用现有的代码而不更改它的形式。

1.继承的语法

关键字extends表明新类派生于一个已经存在的类。已存在的类称为父类或基类,新类称为子类或派生类。例如:

class Student extends Person {
}

类Student继承了Person,Person类称为父类或基类,Student类称为子类或派生类。

2.合成的语法

合成比较简单,就是在一个类中创建一个已经存在的类。

class Student {
  Dog dog;
}

上溯造型

1.基本概念

继承的作用在于代码的复用。由于继承意味着父类的所有方法亦可在子类中使用,所以发给父类的消息亦可发给衍生类。如果Person类中有一个eat方法,那么Student类中也会有这个方法,这意味着Student对象也是Person的一种类型。

class Person {
	public void eat() {
		System.out.println("eat");
	}
	static void show(Person p) {
		p.eat();
	}
}
public class Student extends Person{
	public static void main(String[] args) {
		Student s = new Student();
		Person.show(s);
		// ①
	}
}

【运行结果】:

eat

在Person中定义的show方法是用来接收Person句柄的,但是在①处接收的却是Student对象的引用。这是因为Student对象也是Person对象。在show方法中,传入的句柄(对象的引用)可以是Person对象以及Person的衍生类对象。这种将Student句柄转换成Person句柄的行为成为上溯造型。

2.为什么要上溯造型

为什么在调用eat是要有意忽略调用它的对象类型呢?如果让show方法简单地获取Student句柄似乎更加直观易懂,但是那样会使衍生自Person类的每一个新类都要实现专属自己的show方法:

class Value {
	private int count = 1;
	private Value(int count) {
		this.count = count;
	}
	public static final Value
	      v1 = new Value(1),
	      v2 = new Value(2),
	      v3 = new Value(3);
}
class Person {
	public void eat(Value v) {
		System.out.println("Person.eat()");
	}
}
class Teacher extends Person {
	public void eat(Value v) {
		System.out.println("Teacher.eat()");
	}
}
class Student extends Person {
	public void eat(Value v) {
		System.out.println("Student.eat()");
	}
}
public class UpcastingDemo {
	public static void show(Student s) {
		s.eat(Value.v1);
	}
	public static void show(Teacher t) {
		t.eat(Value.v1);
	}
	public static void show(Person p) {
		p.eat(Value.v1);
	}
	public static void main(String[] args) {
		Student s = new Student();
		Teacher t = new Teacher();
		Person p = new Person();
		show(s);
		show(t);
		show(p);
	}
}

这种做法一个很明显的缺陷就是必须为每一个Person类的衍生类定义与之紧密相关的方法,产生了很多重复的代码。另一方面,对于如果忘记了方法的重载也不会报错。上例中的三个show方法完全可以合并为一个:

public static void show(Person p) {
   p.eat(Value.v1);
}

动态绑定

当执行show(s)时,输出结果是Student.eat(),这确实是希望得到的结果,但是似乎没有按照我们希望的形式来执行,再来看一下show方法:

public static void show(Person p) {
   p.eat(Value.v1);
}

它接收的是Person句柄,当执行show(s)时,它是如何知道Person句柄指向的是一个Student对象而不是Teacher对象呢?编译器是无从得知的,这涉及到接下来要说明的绑定问题。

1.方法调用的绑定

将一个方法同一个方法主体连接在一起就称为绑定(Binding)。若在运行运行前执行绑定,就称为“早期绑定”。上面的例子中,在只有一个Person句柄的情况下,编译器不知道具体调用哪个方法。Java实现了一种方法调用机制,可在运行期间判断对象的类型,然后调用相应的方法,这种在运行期间进行,以对象的类型为基础的绑定称为动态绑定。除非一个方法被声明为final,Java中的所有方法都是动态绑定的。

用一张图表示上溯造型的继承关系:

Java继承的概念

用代码概括为:

Shapes=newShape();

按照继承关系,将创建的Circle对象句柄赋给一个Shape是合法的,因为Circle属于Shape的一种。

当调用其中一个基础类方法时:

Shapes=newShape();

此时,调用的是Circle.draw(),这是由于动态绑定的原因。

class Person {
	void eat() {
	}
	void speak() {
	}
}
class Boy extends Person {
	void eat() {
		System.out.println("Boy.eat()");
	}
	void speak() {
		System.out.println("Boy.speak()");
	}
}
class Girl extends Person {
	void eat() {
		System.out.println("Girl.eat()");
	}
	void speak() {
		System.out.println("Girl.speak()");
	}
}
public class Persons {
	public static Person randPerson() {
		switch ((int)(Math.random() * 2)) {
			default:
			    case 0:
			      return new Boy();
			case 1:
			      return new Girl();
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		Person[] p = new Person[4];
		for (int i = 0; i < p.length; i++) {
			p[i] = randPerson();
			// 随机生成Boy或Girl
		}
		for (int i = 0; i < p.length; i++) {
			p[i].eat();
		}
	}
}

对所有从Person衍生出来的类,Person建立了一个通用接口,所有衍生的类都有eat和speak两种行为。衍生类覆盖了这些定义,重新定义了这两种行为。在主类中,randPerson随机选择Person对象的句柄。**上诉造型是在return语句里发生的。**return语句取得一个Boy或Girl的句柄并将其作为Person类型返回,此时并不知道具体是什么类型,只知道是Person对象句柄。在main方法中调用randPerson方法为数组填入Person对象,但不知具体情况。当调用数组每个元素的eat方法时,动态绑定的作用就是执行对象的重新定义了的方法。

然而,动态绑定是有前提的,绑定的方法必须存在于基类中,否则无法编译通过。

class Person {
	void eat() {
		System.out.println("Person.eat()");
	}
}
class Boy extends Person {
	void eat() {
		System.out.println("Boy.eat()");
	}
	void speak() {
		System.out.println("Boy.speak()");
	}
}
public class Persons {
	public static void main(String[] args) {
		Person p = new Boy();
		p.eat();
		p.speak();
		// The method speak() is undefined for the type Person
	}
}

如果子类中没有定义覆盖方法,则会调用父类中的方法:

class Person {
	void eat() {
		System.out.println("Person.eat()");
	}
}
class Boy extends Person {
}
public class Persons {
	public static void main(String[] args) {
		Person p = new Boy();
		p.eat();
	}
}

【运行结果】:

Person.eat()

2.静态方法的绑定

将上面的方法都加上static关键字,变成静态方法:

class Person {
	static void eat() {
		System.out.println("Person.eat()");
	}
	static void speak() {
		System.out.println("Person.speak()");
	}
}
class Boy extends Person {
	static void eat() {
		System.out.println("Boy.eat()");
	}
	static void speak() {
		System.out.println("Boy.speak()");
	}
}
class Girl extends Person {
	static void eat() {
		System.out.println("Girl.eat()");
	}
	static void speak() {
		System.out.println("Girl.speak()");
	}
}
public class Persons {
	public static Person randPerson() {
		switch ((int)(Math.random() * 2)) {
			default:
			    case 0:
			      return new Boy();
			case 1:
			      return new Girl();
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		Person[] p = new Person[4];
		for (int i = 0; i < p.length; i++) {
			p[i] = randPerson();
			// 随机生成Boy或Girl
		}
		for (int i = 0; i < p.length; i++) {
			p[i].eat();
		}
	}
}

【运行结果】:
Person.eat()
Person.eat()
Person.eat()
Person.eat()
观察结果,对于静态方法而言,不管父类引用指向的什么子类对象,调用的都是父类的方法。

“Java继承的概念”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

向AI问一下细节

免责声明:本站发布的内容(图片、视频和文字)以原创、转载和分享为主,文章观点不代表本网站立场,如果涉及侵权请联系站长邮箱:is@yisu.com进行举报,并提供相关证据,一经查实,将立刻删除涉嫌侵权内容。

AI