JAVA类的继承和派生讲解

JAVA类的继承和派生讲解演讲人：日期：目录CONTENTS继承与派生基本概念继承中成员变量访问规则方法重写与重载在继承中应用构造函数在继承中特性分析多态性在继承中体现总结回顾与拓展延伸01继承与派生基本概念CHAPTER继承定义在面向对象编程中，继承是一种实现代码重用的机制，它允许创建一个新类（派生类）来继承现有类（基类）的属性和方法。继承作用通过继承，派生类可以自动获得基类的所有非私有成员（字段、方法、内部类等），从而实现了代码的复用和扩展。同时，继承也是实现多态性的基础。继承定义及作用基类（父类/超类）被继承的类称为基类，它定义了派生类共享的通用属性和方法。派生类（子类）继承基类的类称为派生类，它继承了基类的所有非私有成员，并可以添加新的成员或重写基类的方法。关系派生类是基类的一种特殊化，它继承了基类的所有功能并可以扩展新的功能。基类与派生类之间形成了一种“is-a”关系，即派生类是基类的一种类型。派生类与基类关系访问控制修饰符private私有成员只能被其所在的类访问，派生类无法直接访问基类的私有成员。protected受保护成员可以被其所在的类和派生类访问，但不能被其他类访问。默认（无修饰符）默认访问级别的成员可以被其所在的包内的其他类访问，但不能被其他包的类访问。派生类可以访问基类的默认访问级别成员。public公共成员可以被任何类访问，派生类可以访问基类的公共成员。02继承中成员变量访问规则CHAPTER03若要访问被隐藏的父类成员变量，可以使用super关键字。01子类可以定义与父类同名的成员变量，此时父类的成员变量会被隐藏。02当通过子类对象访问该变量时，将访问子类中的变量，而不是父类中的变量。成员变量隐藏规则super关键字用于引用父类中的成员变量和方法。当子类需要访问被隐藏的父类成员变量时，可以使用“super.变量名”的形式进行访问。使用super关键字可以调用父类中的构造方法，以初始化继承自父类的部分。super关键字使用01当子类中定义了与父类同名的成员变量时，编译器会默认使用子类的成员变量。02若需要在子类中访问被隐藏的父类成员变量，可以使用super关键字进行显式引用。03为了避免混淆和错误，建议尽量避免在子类中定义与父类同名的成员变量。如果确实需要定义同名变量，应确保在代码中进行清晰的注释和说明，以便其他开发者理解变量的来源和用途。变量名冲突解决策略03方法重写与重载在继承中应用CHAPTER方法重写原则：在子类中定义一个与父类中同名、同参数列表的方法，即可实现对父类方法的重写。重写后的方法将覆盖父类中的方法。注意事项重写方法时，访问修饰符不能低于父类方法的访问修饰符。重写方法时，返回值类型必须与父类方法的返回值类型相同或是其子类型。重写方法时，不能抛出比父类方法更多的异常或更广泛的异常。方法重写原则及注意事项方法重载定义及示例01方法重载定义：在同一个类中，可以定义多个名称相同但参数列表不同的方法，这种现象称为方法的重载。02示例03voidshow(intnum)和voidshow(doublenum)是重载方法，因为它们参数列表不同。04voidshow(intnum)和intshow(intnum)不是重载方法，因为它们返回值类型不同但参数列表相同。在运行时根据实际对象的类型来调用相应的方法，这种机制称为动态绑定。它是面向对象编程中实现多态性的重要手段之一。动态绑定机制当程序调用一个对象的方法时，Java虚拟机首先查找该对象所属的类中是否有这个方法，如果有则直接调用；如果没有则查找其父类是否有这个方法，依此类推直到找到合适的方法或者查找到Object类为止。在这个过程中，Java虚拟机采用动态绑定的方式来确定应该调用哪个方法。实现原理动态绑定机制解析04构造函数在继承中特性分析CHAPTER构造函数调用顺序父类构造器优先在创建子类对象时，首先会调用父类的构造函数，然后再调用子类的构造函数。这是为了确保子类在构造时能够继承父类的属性和方法。构造器链如果父类也有父类，那么会依次向上调用各级父类的构造函数，形成一个构造器链。VS如果子类的构造器没有显式地调用父类的某个构造器，那么默认会调用父类的无参构造器。显式调用父类构造器如果子类的构造器想要调用父类的有参构造器，可以通过`super`关键字来实现。此时，需要在子类构造器的第一行显式地调用父类构造器，并传递相应的参数。隐式调用父类无参构造器子类构造器初始化过程this关键字在构造器中，`this`关键字代表当前对象。通过`this`可以访问当前对象的属性和方法，也可以调用当前类的其他构造器。super关键字在构造器中，`super`关键字代表父类对象。通过`super`可以访问父类的属性和方法，也可以调用父类的构造器。需要注意的是，`super`必须是子类构造器中的第一条语句，且每个构造器中只能出现一次。区别与联系this和super在构造器中的主要区别在于它们所代表的对象不同。this代表当前对象，而super代表父类对象。在访问属性和方法时，如果没有使用this或super关键字，那么默认会访问当前对象的属性和方法。如果需要使用父类的属性或方法，就必须使用super关键字。同时，在构造器中可以通过this()或super()来调用其他构造器，以实现构造器的重载和继承。this和super在构造器中区别05多态性在继承中体现CHAPTER多态性定义多态性是面向对象编程的三大特性之一，指的是允许不同类的对象对同一消息做出响应，即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。多态性实现方式在Java中，多态性主要通过继承和接口实现。通过方法重写和重载，子类可以覆盖父类的方法，从而实现不同的行为。多态性概念引入方法重写实现多态性方法重写是指在子类中定义一个与父类中同名、同参数列表的方法，从而覆盖父类中的方法。当通过子类对象调用该方法时，将执行子类中的方法，而不是父类中的方法。方法重写概念方法重写必须满足一些规则，如方法名、参数列表必须与父类中被重写的方法相同，访问权限不能低于父类中被重写的方法的访问权限，返回类型必须是父类中被重写方法的返回类型的子类或相同类型等。方法重写规则向上转型是指将子类对象赋值给父类引用变量的操作。由于子类对象是父类对象的一种特殊形式，因此可以将子类对象视为父类对象进行处理。在向上转型过程中，可以调用父类中定义的方法和属性，但是不能调用子类中特有的方法和属性。向上转型概念向下转型是指将父类引用变量强制转换为子类引用变量的操作。在向下转型过程中，可以调用子类中特有的方法和属性。但是需要注意的是，如果父类引用变量实际上引用的是父类对象而不是子类对象，那么在进行向下转型时将会抛出ClassCastException异常。因此，在进行向下转型之前，最好使用instanceof运算符进行类型检查。向下转型概念向上转型和向下转型操作06总结回顾与拓展延伸CHAPTER第二季度第一季度第四季度第三季度继承的概念继承的语法方法的重写super关键字关键知识点总结继承是面向对象编程中的一个重要概念，它允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法，从而实现代码的复用和模块化。在Java中，使用`extends`关键字来实现类的继承。子类可以继承父类的非私有成员变量和非私有方法。当子类需要改变继承自父类的某个方法的行为时，可以通过方法重写来实现。方法重写要求子类的方法与父类的方法具有相同的方法名、参数列表和返回类型。super关键字用于引用父类的成员变量和方法。在子类中，可以使用super关键字来调用父类的构造方法、访问父类的成员变量和方法。继承与组合的选择在实际编程中，有时容易混淆继承和组合的使用。继承是一种“是”关系，而组合是一种“有”关系。当两个类之间存在“是”关系时，应该使用继承；当两个类之间存在“有”关系时，应该使用组合。多重继承的问题Java不支持多重继承，即一个类不能同时继承多个父类。这是因为多重继承会带来一些复杂性和歧义性，例如钻石问题。访问权限的问题在继承中，子类可以访问父类的非私有成员变量和非私有方法。但是，如果父类中的成员变量或方法被声明为`private`，则子类无法直接访问它们。常见误区剖析010203学习接口和抽象类的使用接口和抽象类是Java中实现多态性的另外两种方式。接口定义了一组方法的规范，而抽象类则提供了一组方法的默认实现。通过学习和使用接口和抽象类，可以进一步提高代码的灵活性和可维护性。了解设计模式设计模式是解