继承

Java使用extends关键字来实现继承

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public String getName() {...}
    public void setName(String name) {...}
    public int getAge() {...}
    public void setAge(int age) {...}
}

class Student extends Person {
    // 不要重复name和age字段/方法,
    // 只需要定义新增score字段/方法:
    private int score;

    public int getScore() { … }
    public void setScore(int score) { … }
}

在OOP的术语中，我们把Person称为超类（super class），父类（parent class），基类（base class），把Student称为子类（subclass），扩展类（extended class）。

1.继承树

注意到我们在定义Person的时候，没有写extends。在Java中，没有明确写extends的类，编译器会自动加上extends Object。所以，

任何类，除了Object，都会继承自某个类

屏幕快照 2019-08-13 上午12.17.01.png

Java只允许一个class继承自一个类，因此，一个类有且仅有一个父类。只有Object特殊，它没有父类。

2.protected

继承有个特点，就是子类无法访问父类的private字段或者private方法。例如，Student类就无法访问Person类的name和age字段：
这使得继承的作用被削弱了。为了让子类可以访问父类的字段，

我们需要把private改为protected。用protected修饰的字段可以被子类访问：

class Person {
    protected String name;
    protected int age;
}

class Student extends Person {
    public String hello() {
        return "Hello, " + name; // OK!
    }
}

3.super

super关键字表示父类（超类）。子类引用父类的字段时，可以用super.fieldName

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student("Xiao Ming", 12, 89);
    }
}

class Person {
    protected String name;
    protected int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

class Student extends Person {
    protected int score;

    public Student(String name, int age, int score) {
        this.score = score;
    }
}

屏幕快照 2019-08-13 上午12.25.10.png

任何class的构造方法，第一行语句必须是调用父类的构造方法。如果没有明确地调用父类的构造方法，编译器会帮我们自动加一句super();，所以，Student类的构造方法实际上是这样：

class Student extends Person {
    protected int score;

    public Student(String name, int age, int score) {
        super(); // 自动调用父类的构造方法
        this.score = score;
    }
}

但是，Person类并没有无参数的构造方法，因此，编译失败。

class Student extends Person {
    protected int score;

    public Student(String name, int age, int score) {
        super(name, age); // 调用父类的构造方法Person(String, int)
        this.score = score;
    }
}

注意：即子类不会继承任何父类的构造方法。子类默认的构造方法是编译器自动生成的，不是继承的。

向上转型

这种把一个子类类型安全地变为父类类型的赋值，被称为向上转型（upcasting）

Person p = new Student(); 

3.向下转型

和向上转型相反，如果把一个父类类型强制转型为子类类型，就是向下转型（downcasting)

Person p1 = new Student(); // upcasting, ok
Person p2 = new Person();
Student s1 = (Student) p1; // ok
Student s2 = (Student) p2; // runtime error! ClassCastException!

把p2转型为Student会失败，因为p2的实际类型是Person，不能把父类变为子类，因为子类功能比父类多，多的功能无法凭空变出来。
因此，向下转型很可能会失败。失败的时候，Java虚拟机会报ClassCastException
Java提供了instanceof操作符，可以先判断一个实例究竟是不是某种类型：

Person p = new Student();
if (p instanceof Student) {
    // 只有判断成功才会向下转型:
    Student s = (Student) p; // 一定会成功
}

3.区分继承和组合

class Book {
    protected String name;
    public String getName() {...}
    public void setName(String name) {...}
}
class Student extends Book {
    protected int score;
}

显然，从逻辑上讲，这是不合理的，Student不应该从Book继承，而应该从Person继承。
，是因为Student是Person的一种，它们是is关系，而Student并不是Book。实际上Student和Book的关系是has关系。

具有has关系不应该使用继承，而是使用组合，即Student可以持有一个Book实例：

class Student extends Person {
    protected Book book;
    protected int score;
}