带有示例的 Java 继承教程

位置:首页>文章>详情   分类: Java教程 > 编程技术   阅读(342)   2023-06-26 07:54:18

Java中的继承是指子类继承或获取父类的所有非私有属性和行为的能力。继承是面向对象编程的四大支柱之一,用于提高层次结构中类之间的代码可重用性。

在本教程中,我们将了解 Java 支持的继承类型,以及在应用程序中如何实现继承

1.Java中的继承是什么?

在继承中,默认情况下,一个类扩展另一个类以继承其所有非私有成员。这个类称为子类或子类。子类从中扩展的类称为父类或超类。

在 Java 中,extends 关键字用于类之间的继承。

public class Parent {
}

public class Child extends Parent {    //Child class is extending the Parent class
}

2. 继承实战

假设我们有 Employee 类。 Employee 类具有组织内所有员工都必须具有的一些属性和方法。

在同一个应用程序中,还可以有其他特殊员工,例如Manager。经理是组织的正式员工,但除此之外,他们比其他员工(例如,下属或下属)具有更多的属性。

public class Employee {

    private Long id;
    private String firstName;
    private String lastName;

    //Getters and Setters
}
public class Manager extends Employee {

  private List<Employee> subordinates;

  public Manager(long id, String firstName, String lastName, List<Employee> subordinates) {

    super(id, firstName, lastName);
    this.subordinates = subordinates;
  }
}

在上面的实现中,employees 具有共同的属性,如 idfirstNamelastName;而 manager 只有专门的 subordinates 属性。要继承 Employee 类的所有非私有成员(在本例中为 getter 和 setter 方法),Manager 扩展了 Employee 类。

让我们验证 Manager 类也继承了 Employee 属性。

Manager manager = new Manager(1l, "Lokesh", "Gupta", List.of(new Employee(2l, "Alex", "Dave")));
System.out.println(manager);

程序输出。

Manager{id=1, firstName='Lokesh', lastName='Gupta', subordinates=[Employee{id=2, firstName='Alex', lastName='Dave'}]}

显然,Manager 类能够使用 Employee 类的字段和方法。

现在考虑我们是否不使用继承。然后我们将在两个类中维护 idfirstNamelastName 字段。它会导致代码重复,这总是在代码维护中造成问题。

3.继承类型

在 Java 中,继承可以是四种类型中的一种——取决于类层次结构。

  • 单一继承
  • 多级继承
  • 分层继承
  • 多重继承

3.1.单一继承

在单继承中,一个子类扩展一个父类。上面的示例代码(EmployeeManager)是单继承的示例。

Java Single Inheritance

3.2.多级继承

在多级继承中,三个以上的类之间会有继承,一个子类作为另一个子类的父类。用一张图来理解吧。

Multilevel Inheritance

在上面的示例中,B 类扩展了 A 类,因此 B 类是 A 类的子类。但是 C 扩展了 B,因此 B 是 C 的父类。所以 B 既是父类又是子类。

3.3.分层继承

在层次继承中,只有一个超类,多个子类扩展超类

Hierarchical Inheritance

这些子类BCD将共享继承自$$$,但他们不会知道彼此的成员。

3.4.多重继承

在多重继承中,一个子类可以继承多个父类的行为

Multiple inheritance

在图中,类D扩展了类A和B。这样,D就可以继承这两个类的非私有成员。但是,在 Java 中,我们不能对两个类使用 extends 关键字。那么,多重继承将如何工作?

直到 JDK 1.7,多重继承在 java 中是不可能的。但是从 JDK 1.8 开始,多重继承可以通过使用具有默认方法的接口

4.访问父类成员

在子类中,我们可以访问父类的非私有成员。让我们看看如何访问单个成员。

4.1.构造器

父类的构造函数可以通过super关键字调用。只有两条规则:

  • super() 调用必须从子类构造函数进行。
  • super() 调用必须是构造函数中的第一条语句。
public class Manager extends Employee {

    public Manager() {
        super();  //This must be first statement inside constructor

        //Other statements
    }
}

4.2.领域

非私有成员字段可以在子类中继承。我们可以使用运算符访问它们,例如manager.id。这里的id属性继承自父类Employee

私有成员字段 必须通过公共 getter 和setter 方法访问。

Manager manager = new Manager(...);

manager.getId();
manager.getFirstName();
manager.getLastName();

我们在处理父类和子类中的同名字段时一定要小心。请记住,成员字段不能被覆盖。具有相同名称的字段将对父类隐藏该字段——同时通过子类访问。

在这种情况下,将根据引用类型来决定访问的属性。例如,假设 EmployeeManager 具有共同属性 rating。当我们调用 manager.rating 时,接收到的值将由引用类型决定。

class Employee {

  int rating = 100;
}

class Manager extends Employee {

  int rating = 200;
}

Manager manager = new Manager();
System.out.println(manager.rating);   //200

Employee mgrEmployee = new Manager();
System.out.println(mgrEmployee.rating);   //100

在上面的示例中,即使我们两次都创建了 Manager 的实例,但是 rating 的值是不同的,因为它是从引用类型引用的。

4.3.方法

子类可以使用 this 关键字直接访问父类的非私有方法。子类不能访问父类的私有方法

在下面的示例中,Manager 类能够访问 toString() 方法中的公共 getter 和 setter 方法。

public class Manager extends Employee {

  private List<Employee> subordinates;

  @Override
  public String toString() {

    return "Manager{" +
        "id=" + getId() +
        ", firstName='" + getFirstName() + '\'' +
        ", lastName='" + getLastName() + '\'' +
        ", subordinates=" + subordinates +
        '}';
  }
}

请注意,如果父类和子类具有同名的非私有方法,则访问的方法将来自实际实例类型。

class Employee {

  public int getRating() {
    return 100;
  }
}

class Manager extends Employee {

  public int getRating() {
    return 200;
  }
}

Manager manager = new Manager();
System.out.println(manager.getRating());   //200

Employee mgrEmployee = new Manager();
System.out.println(mgrEmployee.getRating());   //200

5.总结

让我们总结一下我们在 Java 中学到的关于继承的知识:

  • 继承也称为IS-A 关系
  • 它允许子类继承父类的非私有成员。
  • 在java中,继承是通过extends关键字实现的。
  • Java 8开始,您可以使用带有默认方法的接口来实现多重继承。
  • 从引用类型类访问成员字段。
  • 从实际实例类型访问成员方法。

如果您有任何问题,请在评论部分告诉我。

快乐学习!!

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