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  • Java继承
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    2021-02-13 02:17:13

    Java继承

    1.什么是继承呢?

    类似人类中的继承(继承上一辈、上上辈的东西),在Java中就是将一个已知的类进行拓展,让一个新的类来继承这个已知的类,这样就能使这个新的类具有已知类的属性和行为。

    新的这个类被称为子类或者派生类,已知的类被称为父类或者基类、超类。

    2.为什么使用继承呢?

    将一个类作为父类这样可以使其代码进行重用,在子类中就可以不再需要写父类中已有的属性或者行为了

    3.那在Java中如何实现继承呢?

    (1)先判断是否这些类中存在继承的关系——"is a"?

    什么是"is a"关系呢?

    简单的说就是是否两个或多个类中存在父类与子类,而平时进行比较时多将is a说成是一个,

    (2)判断哪些属性和行为是子类与父类中重复的,可以重用的——"has a"?

    什么是"has a"关系呢?

    这一个可以简单的去思考与观察,如何发现子类与父类中有重复的属性或者行为,则该属性或者行为与该类是"has a"关系,"has a"关系的属性和行为都应该只写在父类。

    (3)创建父类

    在创建父类时和之前创建普通的类是一样的,关键在于需要将"has a"关系的属性或者行为写在父类中。

    (4)创建子类

    在创建子类时和之前的都差不多,关键在于多一个extends关键字

    创建子类继承时需要写为public class Salary extends Employee

    (5)如何书写子类的内容

    ①若子类中出现了父类中没有的属性或者行为,则直接在子类中添加即可

    ②若子类中需要改变父类中原有的行为——实现的方式有所不同,这时需要使用方法重写来完成不同的实现操作

    方法重写

    什么是方法重写呢?

    刚刚其实已经说到了,当父类与子类之间需要将相同的行为拥有不同的实现时,就需要使用重写。

    重写的好处——为什么Java中有方法重写呢?

    可以按照自己的意愿去更改父类的方法实现。

    一般情况下我们会以继承与重写一起说它们的好处

    好处:继承可以使一个类中的代码得到重用,而重写在继承的基础上又可以使子类对父类已有的方法进行重新的实现。

    重写有一些注意事项:

    ①在重写父类的行为时,需要使子类的方法的返回类型、方法名、形式参数列表与父类一致,若仅仅只是方法名相同,参数列表不同则变成了方法的重载。

    ②访问修饰符的访问等级不能小于父类(将在下一章中进行讲解)

    ③子类抛出的异常不能比父类多(在下一册中进行讲解)

    3.那在Java中如何实现继承呢?

    ☆(6)实例化子对象

    如何实例化一个子对象呢?

    和平时实例化对象一样。

    注意:子类可以调用父类中的方法和属性,但是父类则不能调用子类中独有的属性或行为。

    在内存中创建一个对象时,究竟发生了什么呢?

    首先创建了一个父类

    再创建一个子类

    创建子类的过程实际上时在父类的基础上再加上了子类附加的内容

    顺便提一句:

    Java是单继承语言,也就是说一个父类可以有很多子类,而一个子类只能最多拥有一个父类

    除了单继承语言外,还有多继承语言如C++,继承关系就相当的混乱

    根据父类的内容来判断是否能进行某些方法的调用

    注意事项:在Java中所有的类都具有一个父类(根类)——object类

    object可以是一个类的直接父类,也可以是一个类的间接父类,关键看该类是否继承了其它类

    由于Java中object是所有类的父类,因此,所有类都可以调用object类的方法

    public final Class getClass();

    public int hashCode();

    public boolean equals(Object x);

    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException;

    public String toString();

    protected void finalize() throws Throwable;

    public final void wait() throws InterruptedException;

    public final void notify();

    注意:Java中object有一个常用的方法toString(),可以将引用转为字符串打印,如果没有调用该方法直接打印引用,Java会自动调用该方法,打印出其地址。

    除了object中的toString()方法,常用的还有equals()方法,该方法用于判断是否两个值相等和==的用处不一样

    ==用于检测是否两个引用指向同一对象,才能返回true

    equals()则只需要匹配值就返回true,若需要更改则重写equals()方法

    在重写equals()方法时会自动添加一个hashCode()方法,该方法是计算equals()中比较值的哈希码(了解),若两个对象是相等的,则哈希码相同

    如果把父类某个方法全部重写,只需要部分修改,那怎么书写呢?

    这个时候我们需要使用super关键字,这个关键字和我们之前讲的this关键字很类似,只不过super关键字代码父类对象,而this代表的是本类对象。

    在子类中也可以调用父类的构造器super(),如果在父类中没有无参的构造,这种情况下子类中super()不会通过编译。

    如果我不想一个类被继承或者一个类中某个行为被继承,那怎么做到呢?

    使用final关键字,之前学习中,使用final关键字构建的符号常量不能被更改

    同理,在类或者方法中使用final关键字则该类或者改方法不能被更改——换言之则是不能被继承或者重写。

    在实例化子类对象时其过程究竟是什么样子的?

    注意事项:当一个子类被实例化时,父类会先被构造,父类构造器必须在子类的构造器执行前执行,若出现祖父类,则从祖父类构造→父类构造→子类构造。

    在一个对象被实例化时,发生下列事件序列:

    ①new运算符调用子类的构造器。

    ②子类会用this关键字调用子类的其它构造器,最后在执行this之后的语句。

    ③在子类的构造器中的任何语句执行前,父类的构造器必须用super()关键字调用,如果没有显示的调用super(),则便与其会用super()调用无参数的父类构造器。

    ④如何父类也有父类,则先执行祖父类,再依次执行。

    ⑤在执行过程中会执行到最高的父类object。

    ⑥object执行后依次往子类执行

    ⑦构造器也会随着执行过程依次执行

    注意:如果要使用super()或者this(),则必须将其放在执行代码第一行

    如果没有调用super()或者this(),则编译器会自动调用无参构造器。

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  • java 继承创建父类对象

    千次阅读 2018-07-21 19:34:15
    对象体主要存放的是java对象自身的实例域以及从父类继承过来的实例域,并且内部布局满足由下规则: 规则1:任何对象都是8个字节为粒度进行对齐的。 规则2:实例域按照如下优先级进行排列:长整型和双精度类型;...

    代码

    public class A {
        int a=1;
        double d=2.0;
    
        void show(){
    
            System.out.println("Class A: a="+a +"\td="+d);
    
        }
    }
    
    public class B extends A{
        float a=3.0f;
    
        String d="Java program.";
    
        String c= "B property";
    
        @Override
        void show(){
    
            super.show( );
    
           System.out.println("Class B: a="+a +"\td="+d+"\tc="+c);
    
        }
    
        void show1(){
            super.show( );
            System.out.println("Class B: a="+a +"\td="+d);
    
        }
    
    
        public static void main(String[] args) {
    //        A a=new A();
    //        a.show();
    
            A b=new B();
    
            b.show();
    //      b.show2(); error 无法使用B类的方法
        }
    }

    A a=new B();
    先产生了一个父类对象A,再以A为基础产生了一个子类对象B(这个时候如果A类有属性、方法等B类会继承),然后把B对象的首地址赋值给变量a。但是因为a变量的类型是A,所以a变量只能拥有A里定义的方法和属性,而无法使用B类里定义的新方法和新属性,当然如果B类有override的时候,还是取B类的属性及方法。
    如果存在继承,在实例化一个子对象时,会先实例化它的父对象,如果父对象还有继承,又去先实例化父对象的父对象,最后产生拥有所有父对象特性的子对象(有冲突的属性或者方法,按子优先父的方式只保留一个,但是可以通过super.方法名或者super.属性名访问得到)。

    内存布局

    这里写图片描述

    布局规则

    Hotspot中java对象的内存布局:
    每个java对象在内存中都由对象头和对象体组成。
    对象头是存放对象的元信息,包括该对象所属类对象Class的引用以及hashcode和monitor的一些信息。
    对象体主要存放的是java对象自身的实例域以及从父类继承过来的实例域,并且内部布局满足由下规则:
    规则1:任何对象都是8个字节为粒度进行对齐的。
    规则2:实例域按照如下优先级进行排列:长整型和双精度类型;整型和浮点型;字符和短整型;字节类型和布尔类型,最后是引用类型。这些实例域都按照各自的单位对齐。
    规则3:不同类继承关系中的实例域不能混合排列。首先按照规则2处理父类中的实例域,接着才是子类的实例域。
    规则4:当父类中最后一个成员和子类第一个成员的间隔如果不够4个字节的话,就必须扩展到4个字节的基本单位。
    规则5:如果子类第一个实例域是一个双精度或者长整型,并且父类并没有用完8个字节,JVM会破坏规则2,按照整形(int),短整型(short),字节型(byte),引用类型(reference)的顺序,向未填满的空间填充。

    应用

    多态性,一个底层entity,多种bean模型。

    //使用 帖子
     PostPromoDTO postPromoDTO = (PostPromoDTO)shoppingPromoAdminService.loadShoppingPromo(promoId);
    //service
    @Override
     public ShoppingPromoDTO loadShoppingPromo(int promoId) {
            if (promoId <= 0) {
                return null;
            }
            ShoppingPromoBean promoBean = shoppingPromoDao.loadById(promoId);
            if (promoBean == null) {
                return null;
            }
            //活动的多种实现形式
            switch (promoBean.getType()) {
                case 1:
                    return buildPostPromo(promoBean);//帖子
                case 2:
                    return buildH5Promo(promoBean);//h5
                case 3:
                    return buildDealPromo(promoBean);//购买单
                case 4:
                    return buildBrandNews(promoBean);//品牌简讯
                case 5:
                    return buildShortPromo(promoBean);//短促
                default:
                    return null;
            }
        }
    
    //构建多种bean
    private PostPromoDTO buildPostPromo(ShoppingPromoBean promoBean) {
            PostPromoDTO postPromoDTO = (PostPromoDTO) getBasePromo(new PostPromoDTO(), promoBean);
            PostBean postBean = postDao.loadPost(promoBean.getPromoID());
            if (postBean == null) {
                return null;
            }
            BeanUtils.copyProperties(postBean, postPromoDTO);
            List<PostParagraphBean> postParagraphBeans =     postDao.findParagraphs(promoBean.getPromoID());
            }
            return postPromoDTO;
        }
    
    private H5PromoDTO buildH5Promo(ShoppingPromoBean promoBean) {
            H5PromoDTO h5PromoDTO = (H5PromoDTO) getBasePromo(new H5PromoDTO(), promoBean);
            h5PromoDTO.setUrl(promoBean.getUrl());
            return h5PromoDTO;
        }
    
    
    private BrandNewsDTO buildBrandNews(ShoppingPromoBean promoBean) {
            BrandNewsDTO brandNewsDTO = (BrandNewsDTO) getBasePromo(new BrandNewsDTO(), promoBean);
            brandNewsDTO.setSubTitle(promoBean.getSubTitle());
            brandNewsDTO.setBrandId(promoBean.getBrandId());
            return brandNewsDTO;
        }
    
     private ShortPromoDTO buildShortPromo(ShoppingPromoBean promoBean) {
            ShortPromoDTO shortPromoDTO = (ShortPromoDTO) getBasePromo(new ShortPromoDTO(), promoBean);
            shortPromoDTO.setSubTitle(promoBean.getSubTitle());
            if (StringUtils.isNotBlank(promoBean.getContent())) {
                ShortPromoContent shortPromoContent = JsonUtil.fromJson(promoBean.getContent(), ShortPromoContent.class);
                shortPromoDTO.setRule(shortPromoContent.getRule());
            }
            return shortPromoDTO;
        }
    
    //bean 转promoDTO
    private ShoppingPromoDTO getBasePromo(ShoppingPromoDTO promoDTO, ShoppingPromoBean promoBean) {
            promoDTO.setPromoID(promoBean.getPromoID());
            promoDTO.setType(promoBean.getType());
            promoDTO.setTitle(promoBean.getTitle());
            promoDTO.setBeginTime(promoBean.getBeginTime());
            promoDTO.setEndTime(promoBean.getEndTime());
            promoDTO.setTags(promoBean.getTags());
            promoDTO.setPromoLocation(promoBean.getPromoLocation());
            promoDTO.setThumb(promoBean.getThumb());
            promoDTO.setAdminUserName(promoBean.getAdminUserName());
    
         ...
            return promoDTO;
        }
    

    参考:
    https://zhidao.baidu.com/question/177768075901671564.html?qbl=relate_question_0&word=java%20%BC%CC%B3%D0%20new%20%B6%D4%CF%F3(java通过子类实例化的对象A a=new B())
    https://www.cnblogs.com/wxw7blog/p/7052757.html(java继承中是否创建父类对象?)

    展开全文
  • 九、浅谈 Java 继承机制原理

    千次阅读 2019-01-30 22:33:41
    Java继承机制是一种复用类的技术,从原理上来说,是更好的使用了组合技术,因此要理解继承,首先需要了解类的组合技术是如何实现类的复用的。 使用组合技术复用类 假设现在的需求是要创建一个具有基本类型,...

    Java 的继承机制是一种复用类的技术,从原理上来说,是更好的使用了组合技术,因此要理解继承,首先需要了解类的组合技术是如何实现类的复用的。

    使用组合技术复用类

    假设现在的需求是要创建一个具有基本类型,String 类型以及一个其他非基本类型的对象。该如何处理呢?

    对于基本类型的变量,在新类中成员变量处直接定义即可,但对于非基本类型变量,不仅需要在类中声明其引用,并且还需要手动初始化这个对象。

    这里需要注意的是,编译器并不会默认将所有的引用都创建对象,因为这样的话在很多情况下会增加不必要的负担,因此,在合适的时机初始化合适的对象,可以通过以下几个位置做初始化操作:

    1. 在定义对象的地方,先于构造方法执行
    2. 在构造方法中。
    3. 在正要使用之前,这个被称为惰性初始化
    4. 使用实例初始化。
    class Soap {
        private String s;
        Soap() {
            System.out.println("Soap()");
            s = "Constructed";
        }
        public String tiString(){
            return s;
        }
    }
    
    public class Bath {
        // s1 初始化先于构造函数
        private String s1 = "Happy", s2 = "Happy", s3, s4;
        private Soap soap;
        private int i;
        private float f;
        
        public Both() {
            System.out.println("inSide Both");
            s3 = "Joy";
            f = 3.14f;
            soap = new Soap();
        }
        
        {
            i = 88;
        }
        
        public String toString() {
            if(s4 == null){
                s4 = "Joy"
            }
            return "s1 = " + s1 +"\n" +
                   "s2 = " + s2 +"\n" +
                   "s3 = " + s3 +"\n" +
                   "s4 = " + s4 +"\n" +
                   "i = " + i +"\n" +
                   "f = " + f +"\n" +
                   "soap = " + soap;
        }
    }
    

    继承

    Java 中的继承由 extend 关键字实现,组合的语法比较平实,而继承是一种特殊的语法。当一个类继承自另一个类时,那么这个类就可以拥有另一个类的域和方法

    class Cleanser{
        private String s = "Cleanser";
        
        public void append(String a){
            s += a;
        }
        public void apply(){
            append("apply");
        }
        public void scrub(){
            append("scrub");
        }
        public String toString(){
            return s;
        }
        public static void main(String args){
            Cleanser c = new Cleanser();
            
            c.apply();
            System.out.println(c);
        }
    }
    
    public class Deter extends Cleanser{
        public void apply(){
            append("Deter.apply");
            super.scrub();
        }
        public void foam(){
            append("foam");
        }
        public static void main(String args){
            Deter d = new Deter();
            
            d.apply();
            d.scrub();
            d.foam();
            System.out.println(d);
            Cleanser.main(args);
        }
    }
    
    

    上面的代码中,展示了继承语法中的一些特性:

    1. 子类可以直接使用父类中公共的方法和成员变量(通常为了保护数据域,成员变量均为私有)
    2. 子类中可以覆盖父类中的方法,也就是子类重写了父类的方法,此时若还需要调用被覆盖的父类的方法,则需要用到 super 来指定是调用父类中的方法。
    3. 子类中可以自定义父类中没有的方法。
    4. 可以发现上面两个类中均有 main 方法,命令行中调用的哪个类就执行哪个类的 main 方法,例如:java Deter

    继承语法的原理

    接下来我们将通过创建子类对象来分析继承语法在我们看不到的地方做了什么样的操作。

    可以先思考一下,如何理解使用子类创建的对象呢,首先这个对象中包含子类的所有信息,但是也包含父类的所有公共的信息。

    下面来看一段代码,观察一下子类在创建对象初始化的时候,会不会用到父类相关的方法。

    class Art{
        Art() {
            System.out.println("Art Construct");
        }
    }
    
    class Drawing extends Art {
        Drawing() {
            System.out.println("Drawing Construct");
        }
    }
    
    public class Cartoon extends Drawing {
        public Cartoon() {
            System.out.println("Cartoon construct");
        }
        public void static main(String args) {
            Cartoon c = new Cartoon();
        }
    }
    /*output:
    Art Construct
    Drawing Construct
    Cartoon construct
    */
    

    通过观察代码可以发现,在实例化Cartoon时,事实上是从最顶层的父类开始向下逐个实例化,也就是最终实例化了三个对象。编译器会默认在子类的构造方法中增加调用父类默认构造方法的代码。

    因此,继承可以理解为编译器帮我们完成了类的特殊组合技术,即在子类中存在一个父类的对象,使得我们可以用子类对象调用父类的方法。而在开发者看来只不过是使用了一个关键字。

    注意:虽然继承很接近组合技术,但是继承拥有其他更多的区别于组合的特性,例如父类的对象我们是不可见的,对于父类中的方法也做了相应的权限校验等。

    那么,如果类中的构造方法是带参的,该如何操作呢?(使用super关键字显示调用)

    见代码:

    class Game {
        Game(int i){
            System.out.println("Game Construct");
        }
    }
    
    class BoardGame extends Game {
        BoardGame(int j){
            super(j);
            System.out.println("BoardGame Construct");
        }
    }
    public class Chess extends BoardGame{
        Chess(){
            super(99);
            System.out.println("Chess construct");
        }
        public static void main(String args) {
            Chess c = new Chess();
        }
    }
    /*output:
    Game Construct
    BoardGame Construct
    Chess construc
    */
    
    展开全文
  • Java 继承底层实现原理

    千次阅读 2019-09-21 19:46:48
    不知道大家是否有这样的思考:在java面向对象的语言的开发过程中,子类是如何继承调用到父类的方法的? 1.示例 Animal 动物父类 package animal; import animal.Impl.Fly; import animal.Impl.Walk; /** * ${...


    序言:
    不知道大家是否有这样的思考:在java面向对象的语言的开发过程中,子类是如何继承调用到父类的方法的?

    1.示例

    Animal 动物父类

    /**
     * @author 李娜
     * @version 0.0.1
     * @since 0.0.1  2019-09-19
     */
    public abstract class Animal{
        protected String firstName;
        protected String lastName;
        protected Integer count=1;
        private String name;
    
        public void setCount(Integer count) {
            this.count = count;
            if(count<3){
                this.count=3;
            }
            if(count>5){
                this.count=5;
            }
        }
    
        public Integer getCount() {
            return count;
        }
    
        public Animal() {
    
        }
    
        public Animal(String name) {
            this.name = name;
            System.out.println(this.name);
        }
    
        public Animal(String firstName, String lastName) {
            this.firstName = firstName;
            this.lastName = lastName;
        }
    
        public void animalShout(){
            for (Integer i = 0; i < count; i++) {
                System.out.println("我的名字叫:"+firstName+lastName+ shout());
            }
        }
    
        public abstract String shout()}
    

    Bird子类

    package animal;
    
    /**
     * @author 李娜
     * @version 0.0.1
     * @s extends Animalince 0.0.1  2019-09-20
     */
    public class Bird extends Animal {
        public Bird() {
            super();
        }
    
        public Bird(String name) {
            super(name);
        }
    
        @Override
        public String shout() {
           return "布谷布谷";
        }
    
        public Bird(String firstName, String lastName) {
            super(firstName, lastName);
        }
    }
    

    Test 测试类

    /**
     * @author 李娜
     * @version 0.0.1
     * @since 0.0.1  2019-09-18
     */
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {  
            Animal animal=new Bird();
            animal.animalShout();
            animal.shout();
        }
    }
    

    具体想知道类的继承原理,我们需要从类的加载开始。

    2.类加载

    类加载过程包括:
    加载:根据类名称获取二进制字节流,转化成方法区数据结构,并在堆中生成类class对象
    验证:验证是否安全
    准备:为静态变量在方法区分配内存
    解析:把符号引用转化成直接引用
    初始化:一般在new对象的时候会触发初始化,并为静态变量附上真实的值。

    上面也说明了:类加载后会在方法区存放该类的信息,创建对象时,创建出一个对象存放到方法区,并在栈中有指向该对象的引用,堆中每个对象除了保存类的实例变量之外,还保存着实际类信息的引用,如下图所示:
    在这里插入图片描述

    3.方法调用

    我们先来看animal.animalShout();这句代码的执行过程是:

    • 查看animal的对象类型,找到Cat类型,在Cat类型中找animalShout方法,发现没有,到父类中寻找
    • 在父类Base中找到了方法animalShout,开始执行animalShout方法
    • 在animalShout方法中发现调用了shout方法,就从Cat类型开始寻找shout方法
    • 在Child类型中找到了shout()方法,执行Cat中的shout()方法,执行完后返回animalShout方法
    • 继续执行action方法,输出打印信息

    寻找要执行的实例方法的时候,是从对象的实际类型信息开始查找的,找不到的时候,再查找父类类型信息。

    如果继承的层次比较深,那么如果调用的存在最底层的父类,则调用的效率是比较低的,所以系统使用一种称为虚方法表的方法来优化调动的效率。
    所谓虚方法表,就是在类加载的时候,为每个类创建一个表,这个表包括该类的对象所有动态绑定的方法及其地址,包括父类的方法,但一个方法只有一条记录,子类重写了父类方法后只会保留子类的。

    参考:
    继承实现的基本原理
    java类的加载机制

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