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继承

Java 继承

继承是java面向对象编程技术的一块基石,因为它允许创建分等级层次的类。继承可以理解为一个对象从另一个对象获取属性的过程。

如果类A是类B的父类,而类B是类C的父类,我们也称C是A的子类,类C是从类A继承而来的。在Java中,类的继承是单一继承,也就是说,一个子类只能拥有一个父类

继承中最常使用的两个关键字是extends和implements。

这两个关键字的使用决定了一个对象和另一个对象是否是IS-A(是一个)关系。

通过使用这两个关键字,我们能实现一个对象获取另一个对象的属性。

所有Java的类均是由java.lang.Object类继承而来的,所以Object是所有类的祖先类,而除了Object外,所有类必须有一个父类。

通过过extends关键字可以申明一个类是继承另外一个类而来的,一般形式如下:

// A.java
public class A {
    private int i;
    protected int j;

    public void func() {

    }
}

// B.java
public class B extends A {
}

以上的代码片段说明,B由A继承而来的,B是A的子类。而A是Object的子类,这里可以不显示地声明。

作为子类,B的实例拥有A所有的成员变量,但对于private的成员变量B却没有访问权限,这保障了A的封装性。


IS-A关系

IS-A就是说:一个对象是另一个对象的一个分类。

下面是使用关键字extends实现继承。

public class Animal{
}

public class Mammal extends Animal{
}

public class Reptile extends Animal{
}

public class Dog extends Mammal{
}

基于上面的例子,以下说法是正确的:

  • Animal类是Mammal类的父类。
  • Animal类是Reptile类的父类。
  • Mammal类和Reptile类是Animal类的子类。
  • Dog类既是Mammal类的子类又是Animal类的子类。

分析以上示例中的IS-A关系,如下:

  • Mammal IS-A Animal
  • Reptile IS-A Animal
  • Dog IS-A Mammal

因此 : Dog IS-A Animal

通过使用关键字extends,子类可以继承父类的除private属性外所有的属性。

我们通过使用instanceof 操作符,能够确定Mammal IS-A Animal

实例

public class Dog extends Mammal{

   public static void main(String args[]){

      Animal a = new Animal();
      Mammal m = new Mammal();
      Dog d = new Dog();

      System.out.println(m instanceof Animal);
      System.out.println(d instanceof Mammal);
      System.out.println(d instanceof Animal);
   }
}

以上实例编译运行结果如下:

true
true
true

介绍完extends关键字之后,我们再来看下implements关键字是怎样使用来表示IS-A关系。

Implements关键字使用在类继承接口的情况下, 这种情况不能使用关键字extends

实例

public interface Animal {}

public class Mammal implements Animal{
}

public class Dog extends Mammal{
}

instanceof 关键字

可以使用 instanceof 运算符来检验Mammal和dog对象是否是Animal类的一个实例。

interface Animal{}

class Mammal implements Animal{}

public class Dog extends Mammal{
   public static void main(String args[]){

      Mammal m = new Mammal();
      Dog d = new Dog();

      System.out.println(m instanceof Animal);
      System.out.println(d instanceof Mammal);
      System.out.println(d instanceof Animal);
   }
}

以上实例编译运行结果如下:

true
true
true

HAS-A 关系

HAS-A代表类和它的成员之间的从属关系。这有助于代码的重用和减少代码的错误。

例子

public class Vehicle{}
public class Speed{}
public class Van extends Vehicle{
    private Speed sp;
}

Van类和Speed类是HAS-A关系(Van有一个Speed),这样就不用将Speed类的全部代码粘贴到Van类中了,并且Speed类也可以重复利用于多个应用程序。

在面向对象特性中,用户不必担心类的内部怎样实现。

Van类将实现的细节对用户隐藏起来,因此,用户只需要知道怎样调用Van类来完成某一功能,而不必知道Van类是自己来做还是调用其他类来做这些工作。

Java只支持单继承,也就是说,一个类不能继承多个类。

下面的做法是不合法的:

public class extends Animal, Mammal{}

Java只支持单继承(继承基本类和抽象类),但是我们可以用接口来实现(多继承接口来实现),脚本结构如:

public class Apple extends Fruit implements Fruit1, Fruit2{}

一般我们继承基本类和抽象类用extends关键字,实现接口类的继承用implements关键字。

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