JAVA類(lèi)的繼承和派生講解

JAVA類(lèi)的繼承和派生講解演講人：日期：目錄CONTENTS繼承與派生基本概念繼承中成員變量訪問(wèn)規(guī)則方法重寫(xiě)與重載在繼承中應(yīng)用構(gòu)造函數(shù)在繼承中特性分析多態(tài)性在繼承中體現(xiàn)總結(jié)回顧與拓展延伸01繼承與派生基本概念CHAPTER繼承定義在面向?qū)ο缶幊讨?，繼承是一種實(shí)現(xiàn)代碼重用的機(jī)制，它允許創(chuàng)建一個(gè)新類(lèi)（派生類(lèi)）來(lái)繼承現(xiàn)有類(lèi)（基類(lèi)）的屬性和方法。繼承作用通過(guò)繼承，派生類(lèi)可以自動(dòng)獲得基類(lèi)的所有非私有成員（字段、方法、內(nèi)部類(lèi)等），從而實(shí)現(xiàn)了代碼的復(fù)用和擴(kuò)展。同時(shí)，繼承也是實(shí)現(xiàn)多態(tài)性的基礎(chǔ)。繼承定義及作用基類(lèi)（父類(lèi)/超類(lèi)）被繼承的類(lèi)稱(chēng)為基類(lèi)，它定義了派生類(lèi)共享的通用屬性和方法。派生類(lèi)（子類(lèi)）繼承基類(lèi)的類(lèi)稱(chēng)為派生類(lèi)，它繼承了基類(lèi)的所有非私有成員，并可以添加新的成員或重寫(xiě)基類(lèi)的方法。關(guān)系派生類(lèi)是基類(lèi)的一種特殊化，它繼承了基類(lèi)的所有功能并可以擴(kuò)展新的功能?；?lèi)與派生類(lèi)之間形成了一種“is-a”關(guān)系，即派生類(lèi)是基類(lèi)的一種類(lèi)型。派生類(lèi)與基類(lèi)關(guān)系訪問(wèn)控制修飾符private私有成員只能被其所在的類(lèi)訪問(wèn)，派生類(lèi)無(wú)法直接訪問(wèn)基類(lèi)的私有成員。protected受保護(hù)成員可以被其所在的類(lèi)和派生類(lèi)訪問(wèn)，但不能被其他類(lèi)訪問(wèn)。默認(rèn)（無(wú)修飾符）默認(rèn)訪問(wèn)級(jí)別的成員可以被其所在的包內(nèi)的其他類(lèi)訪問(wèn)，但不能被其他包的類(lèi)訪問(wèn)。派生類(lèi)可以訪問(wèn)基類(lèi)的默認(rèn)訪問(wèn)級(jí)別成員。public公共成員可以被任何類(lèi)訪問(wèn)，派生類(lèi)可以訪問(wèn)基類(lèi)的公共成員。02繼承中成員變量訪問(wèn)規(guī)則CHAPTER03若要訪問(wèn)被隱藏的父類(lèi)成員變量，可以使用super關(guān)鍵字。01子類(lèi)可以定義與父類(lèi)同名的成員變量，此時(shí)父類(lèi)的成員變量會(huì)被隱藏。02當(dāng)通過(guò)子類(lèi)對(duì)象訪問(wèn)該變量時(shí)，將訪問(wèn)子類(lèi)中的變量，而不是父類(lèi)中的變量。成員變量隱藏規(guī)則super關(guān)鍵字用于引用父類(lèi)中的成員變量和方法。當(dāng)子類(lèi)需要訪問(wèn)被隱藏的父類(lèi)成員變量時(shí)，可以使用“super.變量名”的形式進(jìn)行訪問(wèn)。使用super關(guān)鍵字可以調(diào)用父類(lèi)中的構(gòu)造方法，以初始化繼承自父類(lèi)的部分。super關(guān)鍵字使用01當(dāng)子類(lèi)中定義了與父類(lèi)同名的成員變量時(shí)，編譯器會(huì)默認(rèn)使用子類(lèi)的成員變量。02若需要在子類(lèi)中訪問(wèn)被隱藏的父類(lèi)成員變量，可以使用super關(guān)鍵字進(jìn)行顯式引用。03為了避免混淆和錯(cuò)誤，建議盡量避免在子類(lèi)中定義與父類(lèi)同名的成員變量。如果確實(shí)需要定義同名變量，應(yīng)確保在代碼中進(jìn)行清晰的注釋和說(shuō)明，以便其他開(kāi)發(fā)者理解變量的來(lái)源和用途。變量名沖突解決策略03方法重寫(xiě)與重載在繼承中應(yīng)用CHAPTER方法重寫(xiě)原則：在子類(lèi)中定義一個(gè)與父類(lèi)中同名、同參數(shù)列表的方法，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)父類(lèi)方法的重寫(xiě)。重寫(xiě)后的方法將覆蓋父類(lèi)中的方法。注意事項(xiàng)重寫(xiě)方法時(shí)，訪問(wèn)修飾符不能低于父類(lèi)方法的訪問(wèn)修飾符。重寫(xiě)方法時(shí)，返回值類(lèi)型必須與父類(lèi)方法的返回值類(lèi)型相同或是其子類(lèi)型。重寫(xiě)方法時(shí)，不能拋出比父類(lèi)方法更多的異常或更廣泛的異常。方法重寫(xiě)原則及注意事項(xiàng)方法重載定義及示例01方法重載定義：在同一個(gè)類(lèi)中，可以定義多個(gè)名稱(chēng)相同但參數(shù)列表不同的方法，這種現(xiàn)象稱(chēng)為方法的重載。02示例03voidshow(intnum)和voidshow(doublenum)是重載方法，因?yàn)樗鼈儏?shù)列表不同。04voidshow(intnum)和intshow(intnum)不是重載方法，因?yàn)樗鼈兎祷刂殿?lèi)型不同但參數(shù)列表相同。在運(yùn)行時(shí)根據(jù)實(shí)際對(duì)象的類(lèi)型來(lái)調(diào)用相應(yīng)的方法，這種機(jī)制稱(chēng)為動(dòng)態(tài)綁定。它是面向?qū)ο缶幊讨袑?shí)現(xiàn)多態(tài)性的重要手段之一。動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制當(dāng)程序調(diào)用一個(gè)對(duì)象的方法時(shí)，Java虛擬機(jī)首先查找該對(duì)象所屬的類(lèi)中是否有這個(gè)方法，如果有則直接調(diào)用；如果沒(méi)有則查找其父類(lèi)是否有這個(gè)方法，依此類(lèi)推直到找到合適的方法或者查找到Object類(lèi)為止。在這個(gè)過(guò)程中，Java虛擬機(jī)采用動(dòng)態(tài)綁定的方式來(lái)確定應(yīng)該調(diào)用哪個(gè)方法。實(shí)現(xiàn)原理動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制解析04構(gòu)造函數(shù)在繼承中特性分析CHAPTER構(gòu)造函數(shù)調(diào)用順序父類(lèi)構(gòu)造器優(yōu)先在創(chuàng)建子類(lèi)對(duì)象時(shí)，首先會(huì)調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)，然后再調(diào)用子類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)。這是為了確保子類(lèi)在構(gòu)造時(shí)能夠繼承父類(lèi)的屬性和方法。構(gòu)造器鏈如果父類(lèi)也有父類(lèi)，那么會(huì)依次向上調(diào)用各級(jí)父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)，形成一個(gè)構(gòu)造器鏈。VS如果子類(lèi)的構(gòu)造器沒(méi)有顯式地調(diào)用父類(lèi)的某個(gè)構(gòu)造器，那么默認(rèn)會(huì)調(diào)用父類(lèi)的無(wú)參構(gòu)造器。顯式調(diào)用父類(lèi)構(gòu)造器如果子類(lèi)的構(gòu)造器想要調(diào)用父類(lèi)的有參構(gòu)造器，可以通過(guò)`super`關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，需要在子類(lèi)構(gòu)造器的第一行顯式地調(diào)用父類(lèi)構(gòu)造器，并傳遞相應(yīng)的參數(shù)。隱式調(diào)用父類(lèi)無(wú)參構(gòu)造器子類(lèi)構(gòu)造器初始化過(guò)程this關(guān)鍵字在構(gòu)造器中，`this`關(guān)鍵字代表當(dāng)前對(duì)象。通過(guò)`this`可以訪問(wèn)當(dāng)前對(duì)象的屬性和方法，也可以調(diào)用當(dāng)前類(lèi)的其他構(gòu)造器。super關(guān)鍵字在構(gòu)造器中，`super`關(guān)鍵字代表父類(lèi)對(duì)象。通過(guò)`super`可以訪問(wèn)父類(lèi)的屬性和方法，也可以調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造器。需要注意的是，`super`必須是子類(lèi)構(gòu)造器中的第一條語(yǔ)句，且每個(gè)構(gòu)造器中只能出現(xiàn)一次。區(qū)別與聯(lián)系this和super在構(gòu)造器中的主要區(qū)別在于它們所代表的對(duì)象不同。this代表當(dāng)前對(duì)象，而super代表父類(lèi)對(duì)象。在訪問(wèn)屬性和方法時(shí)，如果沒(méi)有使用this或super關(guān)鍵字，那么默認(rèn)會(huì)訪問(wèn)當(dāng)前對(duì)象的屬性和方法。如果需要使用父類(lèi)的屬性或方法，就必須使用super關(guān)鍵字。同時(shí)，在構(gòu)造器中可以通過(guò)this()或super()來(lái)調(diào)用其他構(gòu)造器，以實(shí)現(xiàn)構(gòu)造器的重載和繼承。this和super在構(gòu)造器中區(qū)別05多態(tài)性在繼承中體現(xiàn)CHAPTER多態(tài)性定義多態(tài)性是面向?qū)ο缶幊痰娜筇匦灾?，指的是允許不同類(lèi)的對(duì)象對(duì)同一消息做出響應(yīng)，即同一消息可以根據(jù)發(fā)送對(duì)象的不同而采用多種不同的行為方式。多態(tài)性實(shí)現(xiàn)方式在Java中，多態(tài)性主要通過(guò)繼承和接口實(shí)現(xiàn)。通過(guò)方法重寫(xiě)和重載，子類(lèi)可以覆蓋父類(lèi)的方法，從而實(shí)現(xiàn)不同的行為。多態(tài)性概念引入方法重寫(xiě)實(shí)現(xiàn)多態(tài)性方法重寫(xiě)是指在子類(lèi)中定義一個(gè)與父類(lèi)中同名、同參數(shù)列表的方法，從而覆蓋父類(lèi)中的方法。當(dāng)通過(guò)子類(lèi)對(duì)象調(diào)用該方法時(shí)，將執(zhí)行子類(lèi)中的方法，而不是父類(lèi)中的方法。方法重寫(xiě)概念方法重寫(xiě)必須滿足一些規(guī)則，如方法名、參數(shù)列表必須與父類(lèi)中被重寫(xiě)的方法相同，訪問(wèn)權(quán)限不能低于父類(lèi)中被重寫(xiě)的方法的訪問(wèn)權(quán)限，返回類(lèi)型必須是父類(lèi)中被重寫(xiě)方法的返回類(lèi)型的子類(lèi)或相同類(lèi)型等。方法重寫(xiě)規(guī)則向上轉(zhuǎn)型是指將子類(lèi)對(duì)象賦值給父類(lèi)引用變量的操作。由于子類(lèi)對(duì)象是父類(lèi)對(duì)象的一種特殊形式，因此可以將子類(lèi)對(duì)象視為父類(lèi)對(duì)象進(jìn)行處理。在向上轉(zhuǎn)型過(guò)程中，可以調(diào)用父類(lèi)中定義的方法和屬性，但是不能調(diào)用子類(lèi)中特有的方法和屬性。向上轉(zhuǎn)型概念向下轉(zhuǎn)型是指將父類(lèi)引用變量強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為子類(lèi)引用變量的操作。在向下轉(zhuǎn)型過(guò)程中，可以調(diào)用子類(lèi)中特有的方法和屬性。但是需要注意的是，如果父類(lèi)引用變量實(shí)際上引用的是父類(lèi)對(duì)象而不是子類(lèi)對(duì)象，那么在進(jìn)行向下轉(zhuǎn)型時(shí)將會(huì)拋出ClassCastException異常。因此，在進(jìn)行向下轉(zhuǎn)型之前，最好使用instanceof運(yùn)算符進(jìn)行類(lèi)型檢查。向下轉(zhuǎn)型概念向上轉(zhuǎn)型和向下轉(zhuǎn)型操作06總結(jié)回顧與拓展延伸CHAPTER第二季度第一季度第四季度第三季度繼承的概念繼承的語(yǔ)法方法的重寫(xiě)super關(guān)鍵字關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)總結(jié)繼承是面向?qū)ο缶幊讨械囊粋€(gè)重要概念，它允許一個(gè)類(lèi)（子類(lèi)）繼承另一個(gè)類(lèi)（父類(lèi)）的屬性和方法，從而實(shí)現(xiàn)代碼的復(fù)用和模塊化。在Java中，使用`extends`關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)類(lèi)的繼承。子類(lèi)可以繼承父類(lèi)的非私有成員變量和非私有方法。當(dāng)子類(lèi)需要改變繼承自父類(lèi)的某個(gè)方法的行為時(shí)，可以通過(guò)方法重寫(xiě)來(lái)實(shí)現(xiàn)。方法重寫(xiě)要求子類(lèi)的方法與父類(lèi)的方法具有相同的方法名、參數(shù)列表和返回類(lèi)型。super關(guān)鍵字用于引用父類(lèi)的成員變量和方法。在子類(lèi)中，可以使用super關(guān)鍵字來(lái)調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造方法、訪問(wèn)父類(lèi)的成員變量和方法。繼承與組合的選擇在實(shí)際編程中，有時(shí)容易混淆繼承和組合的使用。繼承是一種“是”關(guān)系，而組合是一種“有”關(guān)系。當(dāng)兩個(gè)類(lèi)之間存在“是”關(guān)系時(shí)，應(yīng)該使用繼承；當(dāng)兩個(gè)類(lèi)之間存在“有”關(guān)系時(shí)，應(yīng)該使用組合。多重繼承的問(wèn)題Java不支持多重繼承，即一個(gè)類(lèi)不能同時(shí)繼承多個(gè)父類(lèi)。這是因?yàn)槎嘀乩^承會(huì)帶來(lái)一些復(fù)雜性和歧義性，例如鉆石問(wèn)題。訪問(wèn)權(quán)限的問(wèn)題在繼承中，子類(lèi)可以訪問(wèn)父類(lèi)的非私有成員變量和非私有方法。但是，如果父類(lèi)中的成員變量或方法被聲明為`private`，則子類(lèi)無(wú)法直接訪問(wèn)它們。常見(jiàn)誤區(qū)剖析010203學(xué)習(xí)接口和抽象類(lèi)的使用接口和抽象類(lèi)是Java中實(shí)現(xiàn)多態(tài)性的另外兩種方式。接口定義了一組方法的規(guī)范，而抽象類(lèi)則提供了一組方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)學(xué)習(xí)和使用接口和抽象類(lèi)，可以進(jìn)一步提高代碼的靈活性和可維護(hù)性。了解設(shè)計(jì)模式設(shè)計(jì)模式是解