04-01【继承、super、this、抽象类】

作者: Tedisaname | 来源:发表于2020-07-25 20:38 被阅读0次

第一章继承

1.1概述

由来

多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只要继承那一个类即可。如图所示：

其中，多个类可以称为子类，单独那一个类称为父类、超类(superclass)或者基类。

继承描述的是事物之间的所属关系，这种关系是：is-a的关系。例如，图中兔子属于食草动物，食草动物属于动物。可见，父类更通用，子类更具体。我们通过继承，可以使多种事物之间形成一种关系体系。

定义

继承：就是子类继承父类的属性和行为，使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。

好处

提高代码的复用性。
类与类之间产生了关系，是多态的前提。

1.2 继承的格式

通过extends关键字，可以声明一个子类继承另外一个父类，定义格式如下:

class 父类 {
...
}
class 子类 extends 父类 {
...
}

继承演示，代码如下：

/*
*定义员工类Employee，做为父类 
*/ 
class Employee {
    String name; // 定义 name 属性 
    // 定义员工的工作方法 
    public void work() {
        System.out. println("尽心尽力地工作");     
    }
}
/*
*定义讲师类Teacher继承 员工类Employee
*/
class Teacher extends Employee {
    //定义一个打印name的方法 
    public void printName() {     
        System.out.println("name=" + name);
    }
}
/*
* 定义测试类
*/
public class ExtendDemo01 { 
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个讲师类对象 
        Teacher t = new Teacher();

        //为该员工类的name属性进行赋值     
        t.name = "小明";

        //调用该员工的printName()方法   
        t.printName(); // name = 小明
        //调用Teacher类继承来的work()方法     
        t.work(); // 尽心尽力地工作
    }
}

1.3 继承后的特点——成员变量

当类之间产生了关系后，其中各类中的成员变量，又产生了哪些影响呢？

成员变量不重名

如果子类父类中出现不重名的成员变量，这时的访问是没有影响的。代码如下:

class Fu {
    // Fu中的成员变量。 
    int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
    // zi中的成员变量
    int num2 = 6;
    // Zi中的成员方法
    public void show() {
        //访问父类中的num,
        System.out.println("Fu num="+num); // 继承而来，所以直接访问。
        //访问子类中的num2
        System.out.println("Zi num2="+num2);
    }
}
class ExtendDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Zi z = new Zi();
        //调用子类中的show方法
        z.show();
    }
}

演示结果：
Fu num = 5
Zi num2 = 6

成员变量重名

如果子类父类中出现重名的成员变量，这时的访问是有影响的。代码如下：

class Fu {
    // Fu中的成员变量。
    int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
    // Zi中的成员变量
    int num = 6;
    public void show() {
        //访问父类中的num
        System.out.println("Fu num=" + num);
        //访问子类中的num
        System.out.println("Zi num=" + num);
    }
}
class ExtendsDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Zi z = new Zi();
        //调用子类中的show方法
        z.show();
    }
}

演示结果：
Fu num = 6
Zi num = 6

子父类中出现了同名的成员变量时，在子类中需要访问父类中非私有成员变量时，需要使用super关键字，修饰父类成员变量，类以于之前学过的this。
使用格式：

super.父类成员变量名

子类方法需要修改，代码如下：

class Zi extends Fu {
    // Zi中的成员变量
    int num = 6;
    public void show() {
        //访问父类中的num
        System.out.println("Fu num=" + super.num);
        //访问子类中的num
        System.out.println("Zi num=" + this.num);
    }
}

演示结果：
Fu num = 5
Zi num = 6

小贴士： Fu类中的成员变量是非私有的，子类中可以直接访问。若Fu类中的成员变量私有了，子类是不能直接访问的。通常编码时，我们遵循封装的原则，使用private修饰成员变量，那么如何访问父类的私有成员变量呢？对！可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。

1.4继承后的特点一一成员方法

当类之间产生了关系，其中各类中的成员方法，又产生了哪些影响呢？

成员方法不重名

如果子类父类中出现不重名的成员方法，这时的调用是没有影响的。对象调用方法时，会先在子类中查找有没有对应的方法，若子类中存在就会执行子类中的方法，若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。代码如下：

class Fu{
    public void show(){
        System.out. println("Fu类中的show方法执行")；
    }
}
class Zi extends Fu{
    public void show2(){
        System.out. println("Zi类中的show2方法执行")；
    }
}
public class ExtendsDemo04{
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi()；
        //子类中没有show方法，但是可以找到父类方法去执行 
        z.show(); 
        z.show2();
    }
}

成员方法重名——重写(Override)

如果子类父类中出现重名的成员方法，这时的访问是一种特殊情况，叫做**方法重写 **(Override)。

方法重写：子类中出现与父类一模一样的方法时(返回值类型，方法名和参数列表都相同)，会出现覆盖效果，也称为重写或者复写。声明不变，重新实现。
代码如下：

class Fu { 
    public void show() {
        System.out.println("Fu show");
    }
}
class Zi extends Fu {
    //子类重写了父类的show方法 
    public void show() {
        System.out.println("Zi show");
    }
}
public class ExtendsDemo05{ 
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        //子类中有show方法，只执行重写后的show方法
        z.show(); // Zi show
    }
}

重写的应用

子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。既沿袭了父类的功能名称，又根据子类的需要重新实现父类方法，从而进行扩展增强。比如新的手机增加来电显示头像的功能，代码如下：

class Phone {
    public void sendMessage(){
        System.out.println ("发短信");
    }
    public void call(){
        System.out.println ("打电话");
    }
    public void showNum(){
        System.out.println("来电显示号码")；
    }
} 
//智能手机类
class NewPhone extends Phone {
    //重写父类的来电显示号码功能，并增加自己的显示姓名和图片功能 
    public void showNum(){
        //调用父类已经存在的功能使用super
        super.showNum();
        //增加自己特有显示姓名和图片功能
        System. out. println ("显示来电姓名");         
        System. out. println ("显示头像");
    }
}
public class ExtendsDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        NewPhone np = new NewPhone()；
        // 调用父类继承而来的方法
        np.call();
        // 调用子类重写的方法
        np.showNum();
    }
}

小贴士：这里重写时，用到super•父类成员方法，表示调用父类的成员方法。

注意事项

子类方法覆盖父类方法，必须要保证权限大于等于父类权限。
子类方法覆盖父类方法，返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。

1.5 继承后的特点——构造方法

当类之间产生了关系，其中各类中的构造方法，又产生了哪些影响呢？首先我们要回忆两个事情，构造方法的定义格式和作用。

构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
构造方法的作用是初始化成员变量的。所以子类的初始化过程中，必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个super()，表示调用父类的构造方法，父类成员变量初始化后，才可以给子类使用。代码如下：

class Fu {
    private int n;
    Fu(){ 
        System.out.println("Fu()");
    }
}

class Zi extends Fu {
    Zi(){
        // super (),调用父类构造方法 
        super();
        System.out.println("Zi() ");
    }
}
public class ExtendsDemo07{
    public static void main (String args[]){
        Zi zi = new Zi();
    }
}

输出结果：
Fu()
Zi()

1.6 super 和 this

父类空间优先于子类对象产生

在每次创建子类对象时，先初始化父类空间，再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间，便可以包含其父类的成员，如果父类成员非private修饰，则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构造方法调用时，一定先调用父类的构造方法。理解图解如下：

super和this的含义

super :代表父类的存储空间标识（可以理解为父亲的引用）。
this:代表当前对象的引用（谁调用就代表谁）。

super和this的用法

访问成员

this.成员变量 -- 本类的
super.成员变量 -- 父类的
this.成员方法名() -- 本类的
super.成员方法名()-- 父类的

用法演示，代码如下：

class Animal { 
    public void eat() {
        System.out.println("animal : eat")； }
    }
}
class Cat extends Animal { 
    public void eat() {
        System.out.println("cat : eat")； 
    }
    public void eatTest() {
        this.eat()； // this 调用本类的方法     
        super.eat()； // super 调用父类的方法
    }
}
class ExtendsDemo08 { 
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Animal()； 
        a.eat()；
        Cat c = new Cat()； 
        c.eatTest()；
    }
}

输出结果为：
animal : eat
cat : eat
animal : eat

访问构造方法

this(...)   --  本类的构造方法
super(...)  --  父类的构造方法

子类的每个构造方法中均有默认的super()，调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。

super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行，所以不能同时出现。

1.7 继承的特点

Java只支持单继承，不支持多继承。

//一个类只能有一个父类，不可以有多个父类。
class C extends A{} //ok 
class C extends A，B... //error

Java支持多层继承（继承体系）。

class A{}
class B extends A{}
class C extends B{}

顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object,作为父类。

子类和父类是一种相对的概念。

第二章抽象类

2.1概述

由来

父类中的方法,被它的子类们重写,子类各自的实现都不尽相同。那么父类的方法声明和方法主体,只有声明还有意义，而方法主体则没有存在的意义了。我们把没有方法主体的方法称为抽象方法。Java语法规定，包含抽象方法的类就是抽象类。

定义

抽象方法：没有方法体的方法。
抽象类：包含抽象方法的类。

2.2 abstract使用格式

抽象方法

使用abstract关键字修饰方法，该方法就成了抽象方法，抽象方法只包含一个方法名，而没有方法体。
定义格式：

修饰符 abstract 返回值类型 方法名(参数列表);

代码举例：

public abstract void run（） ；

抽象类

如果一个类包含抽象方法，那么该类必须是抽象类。
定义格式：

abstract class 类名字 {

}

代码举例：

public abstract class Animal { 
    public abstract void run()；
}

抽象的使用

继承抽象类的子类必须重写父类所有的抽象方法。否则，该子类也必须声明为抽象类。最终，必须有子类实现该父类的抽象方法，否则，从最初的父类到最终的子类都不能创建对象，失去意义。
代码举例：

public class Cat extends Animal {
    public void run (){
        System.out.println(" 小猫在墙头走 ~~~") ； 
    }
}
public class CatTest {
    public static void main(String[] args) { 
        // 创建子类对象 
        Cat c = new Cat();

        // 调用 run 方法
        c.run();
    }
}

输出结果： 
小猫在墙头走~~~

此时的方法重写，是子类对父类抽象方法的完成实现，我们将这种方法重写的操作，也叫做实现方法。

2.3 注意事项

关于抽象类的使用，以下为语法上要注意的细节，虽然条目较多，但若理解了抽象的本质，无需死记硬背。

抽象类不能创建对象，如果创建，编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象。

理解：假设创建了抽象类的对象，调用抽象的方法，而抽象方法没有具体的方法体，没有意义。

抽象类中，可以有构造方法，是供子类创建对象时，初始化父类成员使用的。

理解：子类的构造方法中，有默认的super()，需要访问父类构造方法。

抽象类中，不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。

理解：未包含抽象方法的抽象类，目的就是不想让调用者创建该类对象，通常用于某些特殊的类结构设计。

抽象类的子类，必须重写抽象父类中所有的抽象方法，否则，编译无法通过而报错。除非该子类也是抽象类。

理解：假设不重写所有抽象方法，则类中可能包含抽象方法。那么创建对象后，调用抽象的方法，没有意义。

第三章继承的综合案例

3.1 综合案例：群主发普通红包

群主发普通红包。某群有多名成员，群主给成员发普通红包。普通红包的规则：

群主的一笔金额，从群主余额中扣除，平均分成n等份，让成员领取。
成员领取红包后，保存到成员余额中。

请根据描述，完成案例中所有类的定义以及指定类之间的继承关系，并完成发红包的操作。

3.2 案例分析

根据描述分析，得出如下继承体系：

3.3 案例实现

定义用户类：

public class User {
    // 成员变量
    private String username;    // 用户名
    private double leftMoney;   // 余额
    // 构造方法 
    public User() { }
    public User(String username, double leftMoney) { 
        this.username = username;
        this.leftMoney = leftMoney;
    }
    // get/se t 方法 
    public String getUsername() { 
        return username;
    }
    public void setUsername(String username) { 
        this.username = username;
    }
    public double getLeftMoney() {
        return leftMoney;
    }
    public void setLeftMoney(double leftMoney) { 
        this.leftMoney = leftMoney;
    }
    // 展示信息的方法
    public void show() {
        System.out.println(" 用户名 :"+ username +" , 余额为 :" + leftMoney + " 元 "); 
    }
}

定义群主类：

public class QunZhu extends User {
   // 添加构造方法
   public QunZhu() {
   }
   public QunZhu(String username, double leftMoney) {
       //通过super调用父类构造方法     
       super(username, leftMoney);
   }
   /* 
       群主发红包，就是把一个整数的金额，分层若干等份。
       1. 获取群主余额,是否够发红包.
           不能则返回null,并提示.
           能则继续.
       2. 修改群主余额.
       3. 拆分红包.
           3.1 如果能整除，那么就平均分。
           3.2 如果不能整除，那么就把余数分给最后一份。
   */
   public ArrayList<Double> send(int money, int count) {
       // 获取群主余额
       double leftMoney = getLeftMoney();
       if(money > leftMoney) { 
           return null;
       }
       // 修改群主余额的
       setLeftMoney(leftMoney - money);
       // 创建一个集合 , 保存等份金额
       ArrayList<Double> list = new ArrayList<>();
       // 扩大100倍,相当于折算成'分' 为单位,避免小数运算损失精度的问题 
       money = money * 100;
       // 每份的金额
       int m = money / count;
       // 不能整除的余数
       int l = money % count;
       //无论是否整除,n-1份,都是每份的等额金额
       for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
           // 缩小100倍,折算成 '元'
           list.add(m / 100.0);
       }
       // 判断是否整除
       if (l == 0) {
           // 能整除, 最后一份金额,与之前每份金额一致 
           list.add(m / 100.0);
       } else {
           // 不能整除, 最后一份的金额,是之前每份金额+余数金额 
           list.add((m + 1) / 100.00);
       }
       // 返回集合
       return list;
   }
}

定义成员类：

public class Member extends User {
    public Member() {
    }
    public Member(String username, double leftMoney) { 
        super(username, leftMoney);
    }
    // 打开红包,就是从集合中,随机取出一份,保存到自己的余额中 
    public void openHongbao(ArrayList<Double> list) {
        //创建Random对象
        Random r = new Random();
        // 随机生成一个角标
        int index = r.nextInt(list.size());
        // 移除一个金额 
        Double money = list.remove(index); // 直接调用父类方法,设置到余额         
        setLeftMoney( money );
    }
}

定义测试类：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        // 创建一个群主对象
        QunZhu qz = new QunZhu("群主",200);

        // 创建一个键盘录入
        Scanner sc = new Scanner();
        System.out.println ("请输入金额：");
        int money = sc.nextInt();
        System.out.println("请输入个数：")；
        int count = sc.nextInt();

        // 发送红包
        ArrayList<Double> sendList = s.send(money,count);

        // 判断 , 如果余额不足
        if(sendList == null){
            System.out.println(" 余额不足...");     
            return;
        }
        // 创建三个成员
        Member m = new Member();
        Member m2 = new Member();
        Member m3 = new Member();
        // 打开红包
        m.openHongbao(sendList);
        m2.openHongbao(sendList);
        m3.openHongbao(sendList);
        // 展示信息
        qz.show();
        m.show();
        m2.show();
        m3.show();
    }
}

课后请同学自己思考并完成扩展需求。
案例扩展：

如果成员的余额不为0呢，将如何处理？

如果群主想输入带小数的金额呢，将如何处理？

04-01【继承、super、this、抽象类】

第一章继承

1.1概述

由来

定义

好处

1.2 继承的格式

1.3 继承后的特点——成员变量

成员变量不重名

成员变量重名

1.4继承后的特点一一成员方法

成员方法不重名

成员方法重名——重写(Override)

重写的应用

注意事项

1.5 继承后的特点——构造方法

1.6 super 和 this

父类空间优先于子类对象产生

super和this的含义

super和this的用法

1.7 继承的特点

第二章抽象类

2.1概述

由来

定义

2.2 abstract使用格式

抽象方法

抽象类

抽象的使用

2.3 注意事项

第三章继承的综合案例

3.1 综合案例：群主发普通红包

3.2 案例分析

3.3 案例实现

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1.1概述

由来

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1.2 继承的格式

1.3 继承后的特点——成员变量

成员变量不重名

成员变量重名

1.4继承后的特点一一成员方法

成员方法不重名

成员方法重名——重写(Override)

重写的应用

注意事项

1.5 继承后的特点——构造方法

1.6 super 和 this

父类空间优先于子类对象产生

super和this的含义

super和this的用法

1.7 继承的特点

第二章 抽象类

2.1概述

由来

定义

2.2 abstract使用格式

抽象方法

抽象类

抽象的使用

2.3 注意事项

第三章 继承的综合案例

3.1 综合案例：群主发普通红包

3.2 案例分析

3.3 案例实现

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