【day11】面向對象編程進階（繼承）

概述

本文深入探討面向對象編程的核心概念，包括繼承、方法重寫、this和super關鍵字的使用，以及抽象類和方法的定義與實現。通過本文的學習，你將能夠：

理解繼承的優勢。
掌握繼承的使用方法。
了解繼承后成員變量和成員方法的訪問特點。
掌握方法重寫及其應用場景。
學會使用this關鍵字調用當前對象的成員。
學會使用super關鍵字調用父類的成員。
定義抽象方法和抽象類。
重寫抽象方法。

第一章：繼承

1. 什么是繼承

繼承是一種代碼復用機制，通過將共通代碼抽取到父類中，子類可以直接繼承父類的功能。在Java中，使用extends關鍵字實現繼承。

注意點：

子類可以繼承父類的非私有成員，但不能訪問私有成員。
構造方法不能被繼承。

學習繼承：

應從能否“使用”的角度來學習繼承，而非“擁有”。

2. 繼承如何使用

定義一個父類，將重復代碼放入其中。然后，定義子類繼承父類，通過extends關鍵字。創建子類對象后，可以直接使用父類中的非私有成員。

public class Employee {String name;int age;public void work(){System.out.println("工作");}private void eat(){System.out.println("員工要干飯");}
}public class Teacher extends Employee{}public class Manager extends Employee{
}

3. 繼承中，成員變量和成員方法的訪問特點

成員變量

不重名情況： 子類和父類可以擁有同名成員變量，但訪問時會根據對象類型決定訪問哪個變量。

public class Fu {int numFu = 100;
}public class Zi extends Fu{int numZi = 10;
}public class Test01 {public static void main(String[] args) {Fu fu = new Fu();System.out.println(fu.numFu);//父類中的numFuZi zi = new Zi();System.out.println(zi.numZi);System.out.println(zi.numFu);//繼承了父類,可以使用父類中非私有成員}
}

重名情況： 當子類和父類成員變量重名時，訪問時會優先使用子類的成員變量，如果子類沒有，則訪問父類的成員變量。

public class Fu {int numFu = 100;int num = 10000;
}public class Zi extends Fu{int numZi = 10;int num = 1000;
}

成員方法

方法調用： 看new的對象是誰，優先調用誰的方法。如果子類沒有該方法，則會尋找父類中的方法。

public class Fu {public void methodFu(){System.out.println("我是父類中的methodFu");}public void method(){System.out.println("我是父類中的method方法");}
}public class Zi extends Fu{public void methodZi(){System.out.println("我是子類中的methodZi方法");}public void method(){System.out.println("我是子類中的method方法");}
}

4. 方法的重寫

方法重寫是指子類中有一個與父類方法名和參數列表相同的方法。使用@Override注解可以檢測是否為重寫方法。

注意事項：

子類重寫父類方法之后,權限必須要保證大于等于父類權限(權限指的是訪問權限)
public -> protected -> 默認 -> private
子類方法重寫父類方法,方法名和參數列表要一樣
私有方法不能被重寫,構造方法不能被重寫,靜態方法不能被重寫
子類重寫父類方法之后,返回值類型應該是父類方法返回值類型的子類類型

public class Fu {public void methodFu(){System.out.println("我是父類中的methodFu方法");}public void method(){System.out.println("我是父類中的method方法");}void method01(){}/* public static void method02(){}*/public Fu method03(){return null;}
}

public class Zi extends Fu{public void methodZi(){System.out.println("我是子類中的methodZi方法");}@Overridepublic void method(){System.out.println("我是子類中的method方法");}@Overridepublic void method01(){}/* public static void method02(){}*/@Overridepublic Zi method03(){return null;}
}

使用場景: 功能升級改造,子類需要對父類中已經實現好的功能進行重新改造

public class Fu {public void methodFu(){System.out.println("我是父類中的methodFu方法");}public void method(){System.out.println("我是父類中的method方法");}
}public class Zi extends Fu{public void methodZi(){System.out.println("我是子類中的methodZi方法");}@Overridepublic void method(){System.out.println("我是子類中的method方法");}
}

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第二章：`super`和`this`

1. 繼承中構造方法的特點

當創建子類對象時，會先初始化父類，即執行父類的構造方法。

public class Fu {public Fu(){System.out.println("我是父類中的無參構造");}
}public class Zi extends Fu{public Zi(){super();System.out.println("我是子類中的無參構造");}public Zi(int i){super();System.out.println("我是子類中的有參構造");}
}

2. `super`和`this`的具體使用

`super`

調用父類構造方法： 在子類構造方法中使用super()調用父類無參構造，或使用super(實參)調用父類有參構造。
調用父類成員變量和方法： 使用super.成員變量名和super.成員方法名(實參)。

public class Fu {int num = 10;public Fu(){System.out.println("我是父類中的無參構造");}public Fu(int data){System.out.println("我是父類中的有參構造");}public void method(){System.out.println("我是父類中的method方法");}
}public class Zi extends Fu{int num = 100;public Zi(){super();System.out.println("我是子類中的無參構造");}public Zi(int num){super(10);System.out.println("我是子類中的有參構造");}public void method(){super.method();System.out.println("我是子類中的method方法");System.out.println(num);System.out.println(super.num);}
}

`this`

調用當前對象的構造方法： 在構造方法中使用this()調用當前對象的無參構造，或使用this(實參)調用當前對象的有參構造。
調用當前對象的成員變量和方法： 使用this.成員變量名和this.成員方法名(實參)。

public class Person {int num = 10;public Person(){this();System.out.println("我是Person中的無參構造");}public Person(int data){this();System.out.println("我是Person中的有參構造");}public void method(){int num = 20;System.out.println(num);System.out.println(this.num);this.method01();System.out.println("我是Person類中的method方法");}public void method01(){System.out.println("我是Person類中的method01方法");}
}

3. 繼承的特點

Java只支持單繼承，不支持多繼承。
繼承支持多層繼承。
一個父類可以有多個子類。
構造方法、私有方法和靜態方法不能被繼承或重寫。

第三章：抽象

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1. 抽象的介紹

抽象類和抽象方法是面向對象編程中用來表達共性和多樣性的工具。抽象方法沒有具體實現，必須在子類中重寫。

關鍵字：

abstract用于定義抽象方法和抽象類。

注意事項：

抽象方法所在的類必須是抽象類。
子類必須重寫父類中的所有抽象方法，除非子類也是抽象類。
抽象類不能被直接實例化，只能通過子類對象來調用重寫的方法。

public abstract class Animal {public abstract void eat();public abstract void drink();
}public class Dog extends Animal{@Overridepublic void eat() {System.out.println("狗啃骨頭");}@Overridepublic void drink() {System.out.println("狗喝水");}
}

2. 抽象的注意事項

抽象類不能直接創建對象，只能創建非抽象子類的對象。
抽象類中可以包含成員變量、構造方法和成員方法。

public abstract class Employee {private String name;private int age;public Employee() {}public Employee(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public abstract void work();
}

第四章：綜合案例

在這里插入圖片描述

本章節通過一個IT公司的員工體系案例，展示了如何定義類、指定繼承關系，并實現工作方法的調用。

案例描述：
某IT公司根據員工的工作內容，劃分了不同的部門和職位。每個員工都有員工編號和姓名，并執行他們負責的工作。

類的定義和繼承關系：

Employee：基類，包含員工編號和姓名。
Developer：抽象類，繼承自Employee，代表研發部員工。
JavaEE、Android：具體類，繼承自Developer，代表不同的研發工程師。
Maintainer：抽象類，繼承自Employee，代表維護部員工。
Network、Hardware：具體類，繼承自Maintainer，代表不同的維護工程師。

對象創建和方法調用：
通過創建具體工程師類的對象，調用work方法，展示每個員工的工作內容。

public abstract class Employee {private int id;private String name;public Employee() {}public Employee(int id, String name) {this.id = id;this.name = name;}public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public abstract void work();
}public abstract class Developer extends Employee{
}public class JavaEE extends Developer{@Overridepublic void work() {System.out.println("員工號為:"+this.getId()+"的"+this.getName()+"正在開發網站");}
}public class Android extends Developer{@Overridepublic void work() {System.out.println("員工號為:"+this.getId()+"的"+this.getName()+"正在開發app");}
}public class Test01 {public static void main(String[] args) {JavaEE javaEE = new JavaEE();javaEE.setId(1);javaEE.setName("濤哥");javaEE.work();System.out.println("===============");Android android = new Android();android.setId(2);android.setName("金蓮");android.work();}
}