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雪月书韵茶香

昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路


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继承、super、this、抽象类

继承、super、this、抽象类

第一章 继承

1.1 概述

由来

多个类中存在相同属性和行为时,将这些内容抽取到单独一个类中,那么多个类无需再定义这些属性和行为,只要
继承那一个类即可。如图所示:

enter description here

其中,多个类可以称为子类,单独那一个类称为父类超类(superclass) 或者基类

继承描述的是事物之间的所属关系,这种关系是: is -a 的关系。例如,图中兔子属于食草动物,食草动物属于动
物。可见,父类更通用,子类更具体。我们通过继承,可以使多种事物之间形成一种关系体系.

定义

  • 继承 :就是子类继承父类的属性和行为,使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为

好处

  1. 提高代码的复用性。
  2. 类与类之间产生了关系,是多态的前提。

1.2 继承的格式

通过 extends 关键字,可以声明一个子类继承另外一个父类,定义格式如下:

class 父类 {
...    
}
class 子类 extends 父类 {
...    
}

继承演示,代码如下:

/*
 * 定义员工类Employee,做为父类
 * /

class Employee {
String name; // 定义name属性    
// 定义员工的工作方法    
public void work() {    
System.out.println("尽心尽力地工作");        
}    
}
/*
 * 定义讲师类Teacher 继承 员工类Employee
 */
class Teacher extends Employee {
// 定义一个打印name的方法    
public void printName() {    
System.out.println("name=" + name);        
}    
}
/*
 * 定义测试类
 */
public class ExtendDemo01 {
public static void main(String[] args) {    
        // 创建一个讲师类对象
Teacher t = new Teacher();        
     
        // 为该员工类的name属性进行赋值
t.name = "小明";         
     
       // 调用该员工的printName()方法  
t.printName(); // name = 小明        
       
       // 调用Teacher类继承来的work()方法  
       t.work();  // 尽心尽力地工作  
}    
}

1.3 继承后的特点——成员变量

当类之间产生了关系后,其中各类中的成员变量,又产生了哪些影响呢?

成员变量不重名

如果子类父类中出现不重名的成员变量,这时的访问是没有影响的。代码如下:


class Fu {
// Fu中的成员变量。    
int num = 5;    
}
class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量    
int num2 = 6;    
// Zi中的成员方法    
public void show() {    
// 访问父类中的num,        
System.out.println("Fu num="+num); // 继承而来,所以直接访问。        
// 访问子类中的num2        
System.out.println("Zi num2="+num2);        
}    
}
class ExtendDemo02 {
public static void main(String[] args) {    
        // 创建子类对象
Zi z = new Zi();         
       // 调用子类中的show方法  
z.show();          
}    
}
演示结果:
Fu num = 5
Zi num2 = 6

成员变量重名

如果子类父类中出现重名的成员变量,这时的访问是有影响的。代码如下:


class Fu {
// Fu中的成员变量。    
int num = 5;    
}
class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量    
int num = 6;    
public void show() {    
// 访问父类中的num        
System.out.println("Fu num=" + num);        
// 访问子类中的num        
System.out.println("Zi num=" + num);        
}    
}
class ExtendsDemo03 {
public static void main(String[] args) {    
       // 创建子类对象  
Zi z = new Zi();         
       // 调用子类中的show方法  
z.show();         
}    
}
演示结果:
Fu num = 6
Zi num = 6

子父类中出现了同名的成员变量时,在子类中需要访问父类中非私有成员变量时,需要使用 super 关键字,修饰
父类成员变量,类似于之前学过的 this 。

使用格式:

super.父类成员变量名

子类方法需要修改,代码如下:

class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量    
int num = 6;    
public void show() {    
//访问父类中的num        
System.out.println("Fu num=" + super.num);        
//访问子类中的num        
System.out.println("Zi num=" + this.num);        
}    
}
演示结果:
Fu num = 5
Zi num = 6

小贴士:Fu 类中的成员变量是非私有的,子类中可以直接访问。若Fu 类中的成员变量私有了,子类是不能
直接访问的。通常编码时,我们遵循封装的原则,使用private修饰成员变量,那么如何访问父类的私有成员
变量呢?对!可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。

1.4 继承后的特点——成员方法

当类之间产生了关系,其中各类中的成员方法,又产生了哪些影响呢?

成员方法不重名

如果子类父类中出现不重名的成员方法,这时的调用是没有影响的。对象调用方法时,会先在子类中查找有没有对
应的方法,若子类中存在就会执行子类中的方法,若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。代码如下:

class Fu{
public void show(){    
System.out.println("Fu类中的show方法执行");        
}    
}
class Zi extends Fu{
public void show2(){    
System.out.println("Zi类中的show2方法执行");        
}    
}
public  class ExtendsDemo04{
public static void main(String[] args) {    
Zi z = new Zi();        
      //子类中没有show方法,但是可以找到父类方法去执行
z.show();         
z.show2(); 
}    
}

成员方法重名 ——重写(Override)

如果子类父类中出现重名的成员方法,这时的访问是一种特殊情况,叫做方法重写 (Override)

  • 方法重写 :子类中出现与父类一模一样的方法时(返回值类型,方法名和参数列表都相同),会出现覆盖果,也称为重写或者复写。声明不变,重新实现。

代码如下:

class Fu {
public void show() {    
System.out.println("Fu show");        
}    
}
class Zi extends Fu {
//子类重写了父类的show方法    
public void show() {    
System.out.println("Zi show");        
}    
}
public class ExtendsDemo05{
public static void main(String[] args) {    
Zi z = new Zi();        
      // 子类中有show方法,只执行重写后的show方法   
z.show();  // Zi show        
}    
}

重写的应用

子类可以根据需要,定义特定于自己的行为。既沿袭了父类的功能名称,又根据子类的需要重新实现父类方法,从
而进行扩展增强。比如新的手机增加来电显示头像的功能,代码如下:

class Phone {
public void sendMessage(){    
System.out.println("发短信");        
}    
public void call(){    
System.out.println("打电话");        
}    
public void showNum(){    
System.out.println("来电显示号码");        
}    
}
//智能手机类
class NewPhone extends Phone {
   
//重写父类的来电显示号码功能,并增加自己的显示姓名和图片功能    
public void showNum(){    
//调用父类已经存在的功能使用super        
super.showNum();        
//增加自己特有显示姓名和图片功能        
System.out.println("显示来电姓名");        
System.out.println("显示头像");        
}    
}
public class ExtendsDemo06 {
public static void main(String[] args) {    
       // 创建子类对象  
       NewPhone np = new NewPhone();  
       
        // 调用父类继承而来的方法
        np.call();
     
       // 调用子类重写的方法  
       np.showNum();  
}    
}

小贴士:这里重写时,用到 super.父类成员方法,表示调用父类的成员方法。

注意事项

当类之间产生了关系,其中各类中的构造方法,又产生了哪些影响呢?

首先我们要回忆两个事情,构造方法的定义格式和作用。

  1. 构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
  2. 构造方法的作用是初始化成员变量的。所以子类的初始化过程中,必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个 super() ,表示调用父类的构造方法,父类成员变量初始化后,才可以给子类使用。

代码如下:

class Fu {
  private int n;
  Fu(){
    System.out.println("Fu()");
  }
}
class Zi extends Fu {
  Zi(){
    // super(),调用父类构造方法
    super();
    System.out.println("Zi()");
  } 
}
public class ExtendsDemo07{
  public static void main (String args[]){
    Zi zi = new Zi();
  }
}
输出结果:
Fu()
Zi()

1.6 super 和this

父类空间优先于子类对象产生

在每次创建子类对象时,先初始化父类空间,再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空
间,便可以包含其父类的成员,如果父类成员非private修饰,则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构
造方法调用时,一定先调用父类的构造方法。理解图解如下:

enter description here

super和this的含义

  • super :代表父类的存储空间标识(可以理解为父亲的引用)
  • this :代表当前对象的引用(谁调用就代表谁)

super和this的用法

this.成员变量 ‐‐ 本类的
super.成员变量 ‐‐ 父类的
this.成员方法名() ‐‐ 本类的
super.成员方法名() ‐‐ 父类的

用法演示,代码如下:

class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("animal : eat");
    }
}
class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("cat : eat");
    }
    public void eatTest() {
        this.eat();   // this  调用本类的方法
        super.eat();  // super 调用父类的方法
    }
}
public class ExtendsDemo08 {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Animal();
        a.eat();
        Cat c = new Cat();
        c.eatTest();
    }
}
输出结果为:
animal : eat
cat : eat
animal : eat
  1. 访问构造方法

this(...) ‐‐ 本类的构造方法
super(...) ‐‐ 父类的构造方法

子类的每个构造方法中均有默认的super(),调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。
super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行,所以不能同时出现。

1.7 继承的特点

  1. Java只支持单继承,不支持多继承。
//一个类只能有一个父类,不可以有多个父类。
class C extends A{}  //ok    
class C extends A,B... //error
  1. Java支持多层继承(继承体系)。
class A{}
class B extends A{}
class C extends B{}

顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object,作为父类。

  1. 子类和父类是一种相对的概念。

第二章 抽象类

2.1 概述

由来

父类中的方法,被它的子类们重写,子类各自的实现都不尽相同。那么父类的方法声明和方法主体,只有声明还有
意义,而方法主体则没有存在的意义了。我们把没有方法主体的方法称为抽象方法。Java语法规定,包含抽象方法
的类就是抽象类

定义

  • 抽象方法 : 没有方法体的方法
  • 抽象类 :包含抽象方法的类

2.2 abstract 使用格式

抽象方法

使用 abstract 关键字修饰方法,该方法就成了抽象方法,抽象方法只包含一个方法名,而没有方法体

定义格式:

修饰符 abstract 返回值类型 方法名 (参数列表);

代码举例:

public abstract void run();

抽象类

如果一个类包含抽象方法,那么该类必须是抽象类。

定义格式:

abstract class 类名字 {
 
}

代码举例:

public abstract class Animal {
    public abstract void run();
}

抽象的使用

继承抽象类的子类必须重写父类所有的抽象方法。否则,该子类也必须声明为抽象类。最终,必须有子类实现该父类的抽象方法,否则,从最初的父类到最终的子类都不能创建对象,失去意义。

代码举例:

public class Cat extends Animal {
    public void run (){
       System.out.println("小猫在墙头走~~~");         
    }
}
public class CatTest {
   public static void main(String[] args) {   
        // 创建子类对象
        Cat c = new Cat();
      
        // 调用run方法
        c.run();
   }  
}
输出结果:
小猫在墙头走~~~

此时的方法重写,是子类对父类抽象方法的完成实现,我们将这种方法重写的操作,也叫做实现方法

2.3 注意事项

关于抽象类的使用,以下为语法上要注意的细节,虽然条目较多,但若理解了抽象的本质,无需死记硬背

1 . 抽象类不能创建对象,如果创建,编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象

理解:假设创建了抽象类的对象,调用抽象的方法,而抽象方法没有具体的方法体,没有意义

2 . 抽象类中,可以有构造方法,是供子类创建对象时,初始化父类成员使用的。

理解:子类的构造方法中,有默认的super(),需要访问父类构造方法

  1. 抽象类中,不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类必定是抽象类。

理解:未包含抽象方法的抽象类,目的就是不想让调用者创建该类对象,通常用于某些特殊的类结构设计。

4 . 抽象类的子类,必须重写抽象父类中所有的抽象方法,否则,编译无法通过而报错。除非该子类也是抽象
类。

理解:假设不重写所有抽象方法,则类中可能包含抽象方法。那么创建对象后,调用抽象的方法,没有
意义

第三章 继承的综合案例

3.1 综合案例:群主发普通红包

群主发普通红包。某群有多名成员,群主给成员发普通红包。普通红包的规则:

  1. 群主的一笔金额,从群主余额中扣除,平均分成n等份,让成员领取。
  2. 成员领取红包后,保存到成员余额中。

请根据描述,完成案例中所有类的定义以及指定类之间的继承关系,并完成发红包的操作

3.2 案例分析

根据描述分析,得出如下继承体系:

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3.3 案例实现

定义用户类:

  public class User {
 
   // 成员变量  
    private String username; // 用户名    
    private double leftMoney; // 余额   
   // 构造方法
   public User() { }
    public User(String username, double leftMoney) {
        this.username = username;
        this.leftMoney = leftMoney;
    }
// get/set方法    
    public String getUsername() {
        return username;
    }
    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }
    public double getLeftMoney() {
        return leftMoney;
    }
    public void setLeftMoney(double leftMoney) {
        this.leftMoney = leftMoney;
    }
// 展示信息的方法    
    public void show() {
        System.out.println("用户名:"+ username +" , 余额为:" + leftMoney + "元");
    }
}

定义群主类:

public class QunZhu extends User {
// 添加构造方法    
    public QunZhu() {
    }
    public QunZhu(String username, double leftMoney) {
       // 通过super 调用父类构造方法  
        super(username, leftMoney);
    }
/*    
群主发红包,就是把一个整数的金额,分层若干等份。        
1.获取群主余额,是否够发红包.        
不能则返回null,并提示.            
能则继续.            
2.修改群主余额.        
3.拆分红包.        
3.1.如果能整除,那么就平均分。            
3.2.如果不能整除,那么就把余数分给最后一份。            
*/    
    public ArrayList<Double> send(int money, int count) {
       // 获取群主余额  
       double leftMoney = getLeftMoney();  
        if(money > leftMoney) {
		  return null;
        }
       // 修改群主余额的  
        setLeftMoney(leftMoney ‐ money);
     
       // 创建一个集合,保存等份金额  
        ArrayList<Double> list = new ArrayList<>();
     
       // 扩大100倍,相当于折算成'分'为单位,避免小数运算损失精度的问题  
        money = money * 100;
     
        // 每份的金额
        int m = money / count;
        // 不能整除的余数
        int l = money % count;
     
       // 无论是否整除,n‐1份,都是每份的等额金额  
        for (int i = 0; i < count ‐ 1; i++) {
           // 缩小100倍,折算成 '元'  
            list.add(m / 100.0);
        }
     
       // 判断是否整除  
        if (l == 0) {
           // 能整除, 最后一份金额,与之前每份金额一致  
            list.add(m / 100.0);
        } else {
           // 不能整除, 最后一份的金额,是之前每份金额+余数金额  
            list.add((m + l) / 100.00);
        }
     
       // 返回集合  
        return list;
    }
}

定义成员类:

public class Member extends  User {
    public Member() {
    }
    public Member(String username, double leftMoney) {
        super(username, leftMoney);
    }
    // 打开红包,就是从集合中,随机取出一份,保存到自己的余额中
    public void openHongbao(ArrayList<Double> list) {
       // 创建Random对象  
       Random r = new Random();  
       // 随机生成一个角标  
       int index = r.nextInt(list.size());  
       // 移除一个金额
	   Double money = list.remove(index);
       // 直接调用父类方法,设置到余额  
        setLeftMoney( money );
    }

定义测试类:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个群主对象
        QunZhu qz = new QunZhu("群主" , 200);
       
       // 创建一个键盘录入  
       Scanner sc = new Scanner();  
        System.out.println("请输入金额:");
        int money = sc.nextInt();
        System.out.println("请输入个数:");
        int count = sc.nextInt();
       
      // 发送红包   
        ArrayList<Double> sendList = s.send(money,count);
       
        // 判断,如果余额不足
        if(sendList == null){
            System.out.println(" 余额不足...");
            return;
        }
        // 创建三个成员
        Member m = new Member();
        Member m2 = new Member();
        Member m3 = new Member();
       
       // 打开红包  
        m.openHongbao(sendList);
        m2.openHongbao(sendList);
        m3.openHongbao(sendList);
// 展示信息        
        qz.show();
        m.show();
        m2.show();
        m3.show();
    }
}

标题:继承、super、this、抽象类
作者:shuaibing90
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