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Java 继承

Java 继承

原文： https://howtodoinjava.com/oops/java-inheritance/

Java 中的继承（IS-A 关系） 是指子对象继承或从父对象获取所有属性和行为的能力。 在面向对象的编程中，继承用于提升代码的可重用性。

在本 Java 教程中，我们将学习 Java 支持的继承类型和 Java 应用程序中如何实现继承。

Table of Contents

1\. What is inheritance
2\. Types of Inheritance in Java
    - 2.1\. Single Inheritance
    - 2.2\. Multilevel Inheritance
    - 2.3\. Hierarchical Inheritance
    - 2.4\. Multiple inheritance
3\. Accessing Inherited Super Class Members
    - 3.1\. Constructors
    - 3.2\. Fields
    - 3.3\. Methods
4\. Summary

1. Java 中的继承是什么

如前所述，继承就是通过派生类（子类或子类）继承父类（超类）的公共状态和行为。 默认情况下，子类可以继承超类的所有非私有成员。

在 Java 中，关键字extends用于类之间的继承。 我们来看一个快速继承的例子。

1.1 Java 继承示例

假设我们有Employee类。 雇员类具有组织中所有雇员必须具有的所有公共属性和方法。 也可以有其他专业员工，例如 Manager。 经理是组织的正式员工，但与其他员工相比，他们的属性却很少。 他们有报告人或下属。

让我们设计以上类。

public class Employee 
{   
    private Long id;
    private String firstName;
    private String lastName;

    public Long getId() {
        return id;
    }
    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }
    public String getFirstName() {
        return firstName;
    }
    public void setFirstName(String firstName) {
        this.firstName = firstName;
    }
    public String getLastName() {
        return lastName;
    }
    public void setLastName(String lastName) {
        this.lastName = lastName;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Employee [id=" + id + ", firstName=" + firstName + ", lastName=" + lastName + "]";
    }
}


import java.util.List;

public class Manager extends Employee 
{
    private List<Employee> subordinates;

    public List<Employee> getSubordinates() {
        return subordinates;
    }

    public void setSubordinates(List<Employee> subordinates) {
        this.subordinates = subordinates;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Manager [subordinates=" + subordinates + ", details=" + super.toString() + "]";
    }
}

在上述实现中，员工具有id，firstName和lastName之类的公共属性； 而经理仅具有专门的subordinates属性。 要从Employee类继承所有非私有成员（在本例中为获取器和设置器方法），请使用Manager extends Employee。

让我们看看它是如何工作的？

public class Main 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Manager mgr = new Manager();

        mgr.setId(1L);
        mgr.setFirstName("Lokesh");
        mgr.setLastName("Gupta");

        System.out.println(mgr);
    }
}

程序输出。

Manager [subordinates=null, details=Employee [id=1, firstName=Lokesh, lastName=Gupta]]

显然，Manager类可以使用Employee类的成员。 这种行为称为继承。 很简单，不是吗？

现在考虑是否不使用继承。 然后，我们将在两个类中都定义id，firstName和lastName。 这会导致代码重复，这总是在代码维护中造成问题。

2. Java 中的继承类型

在 Java 中，继承可以是四种类型之一 - 取决于类层次结构。 让我们了解所有四种继承。

2.1 单继承

这很简单。 有一个父类和一个子类。 一个子类扩展了一个父类。 它是单一继承。 上面的示例代码（员工和管理者）是单继承的示例。

Java Single Inheritance

Java 单继承

2.2 多级继承

在多级继承中，将在三个以上的类之间进行继承，使得子类将充当另一个子类的父类。 让我们用一个图表来理解。

Multilevel Inheritance

多级继承

在上面的示例中，类B扩展了类A，因此类B是类A的子类。 但是C扩展了B，因此B是C的父类。 因此B既是父类，也是子类。

2.3 分层继承

在分层继承中，有一个超类，并且有多个子类扩展了超类。

Hierarchical Inheritance

分层继承

这些子类B，C和D将共享从A继承的公共成员，但是它们彼此之间不会相互意识到。

2.4 多重继承

在多重继承中，一个类也可以从多个父类中继承行为。 让我们来了解一下图表。

Multiple inheritance

多重继承

在图中，D扩展了A和B类。 这样，D可以继承两个类的非私有成员。

但是，在 Java 中，不能将extends关键字用于两个类。 那么，多重继承将如何工作？

直到 JDK 1.7，在 Java 中都无法进行多重继承。 但是从 JDK 1.8 开始，可以通过使用具有默认方法的接口来实现多重继承。

3. 访问被继承的父类成员

现在我们知道，使用四种类型的继承机制，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。

3.1 父类的构造器

可以通过super关键字来调用超类的构造器。 只有两个规则：

  1. super()调用必须从子类构造器进行。
  2. super()调用必须是构造器中的第一条语句。
public class Manager extends Employee 
{
    public Manager() 
    {
        //This must be first statement inside constructor
        super();

        //Other code after super class
    }
}

3.2 父类字段

在 Java 中，非私有成员字段可以在子类中继承。 您可以使用点运算符来访问它们，例如 manager.id。 这里id属性是从父类Employee继承的。

在父类和子类中处理具有相同名称的字段时，需要小心。 请记住， java 字段不能被覆盖。 具有相同名称的字段会在通过子类访问时对父类隐藏该字段。

在这种情况下，将基于引用类型的类来确定访问的属性。

ReferenceClass variable = new ActualClass();

在上述情况下，将从ReferenceClass访问成员字段。 例如

//Parent class
public class Employee 
{   
    public Long id = 10L;
}

//Child class
public class Manager extends Employee 
{
    public Long id = 20L;   //same name field
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) 
    {
        Employee manager = new Manager();
        System.out.println(manager.id);     //Reference of type Employee

        Manager mgr = new Manager();
        System.out.println(mgr.id);     //Reference of type Manager
    }
}

Output:

10
20

3.3 父类方法

与字段访问相反，方法访问使用在运行时创建的实际对象的类型。

 ReferenceClass variable = new ActualClass();

在上述情况下，将从ActualClass访问成员方法。 例如

public class Employee 
{   
    private Long id = 10L;

    public Long getId() {
        return id;
    }
}

public class Manager extends Employee 
{
    private Long id = 20L;

    public Long getId() {
        return id;
    }
}

public class Main 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Employee employee = new Employee();     //Actual object is Employee Type
        System.out.println(employee.getId());

        Employee manager = new Manager();       //Actual object is Manager Type
        System.out.println(manager.getId());

        Manager mgr = new Manager();       //Actual object is Manager Type
        System.out.println(mgr.getId());
    }
}

Output:

10
20
20

4. 总结

让我们总结一下我们对 java 继承的了解：

  • 继承也称为 IS-A 关系。
  • 它为子类提供了继承父类的非私有成员的能力。
  • 在 Java 中，继承是通过extends关键字实现的。
  • 从 Java 8 开始，您可以使用具有默认方法的接口来实现多重继承。
  • 成员字段从引用类型类访问。
  • 成员方法从实际实例类型访问。

如果有任何问题，请在评论部分中向我发送。

学习愉快！

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