3.1 概述

3.1.1 引入

假如我们要定义如下类: 学生类,老师类和工人类，分析如下。

1. 学生类 属性:姓名,年龄 行为:吃饭,睡觉

2. 老师类 属性:姓名,年龄，薪水 行为:吃饭,睡觉，教书

3. 班主任 属性:姓名,年龄，薪水 行为:吃饭,睡觉，管理

如果我们定义了这三个类去开发一个系统，那么这三个类中就存在大量重复的信息（属性:姓名，年龄。行为：吃饭，睡觉）。这样就导致了相同代码大量重复，代码显得很臃肿和冗余，那么如何解决呢？

假如多个类中存在相同属性和行为时，我们可以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，单独被继承的那一个类称为父类、超类（superclass）或者基类。

3.1.2 继承的含义

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，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。

继承：就是子类继承父类的属性和行为，使得子类对象可以直接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。

3.1.3 继承的好处

1. 提高代码的复用性（减少代码冗余，相同代码重复利用）。
2. 使类与类之间产生了关系。

3.1.4子父类继承关系

<span style="color: red;font-size: 20;">虚方法：</span>

1. 非priate
2. 非static
3. 非final

构造方法	成员变量	成员方法
public 不能	public 能	public 能（虚方法表）
private 不能	private 能（不能用）	private 不能

3.1.5继承的特点

1. java只能单继承：一个类只能继承一个直接父类
2. java不支持多继承，但是支持多层继承
3. java中所有类都直接或者间接继承Object类

3.2 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 {
	...
}

需要注意：Java是单继承的，一个类只能继承一个直接父类，跟现实世界很像，但是Java中的子类是更加强大的。

3.3 继承案例

3.3.1 案例

请使用继承定义以下类:

1. 学生类 属性:姓名,年龄 行为:吃饭,睡觉
2. 老师类 属性:姓名,年龄，薪水 行为:吃饭,睡觉，教书
3. 班主任 属性:姓名,年龄，薪水 行为:吃饭,睡觉，管理

3.3.2 案例分析

老师类，学生类，还有班主任类，实际上都是属于人类的，我们可以定义一个人类，把他们相同的属性和行为都定义在人类中，然后继承人类即可，子类特有的属性和行为就定义在子类中了。

3.3.3 案例代码实现

1.父类Human类

public class Human {
  // 合理隐藏
  private String name ;
  private int age ;
  
  // 合理暴露
  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;
  }
}

2.子类Teacher类

public class Teacher extends Human {
  // 工资
  private double salary ;
  
  // 特有方法
  public void teach(){
      System.out.println("老师在认真教技术！")；
  }

  public double getSalary() {
      return salary;
  }

  public void setSalary(double salary) {
      this.salary = salary;
  }
}

3.子类Student类

public class Student extends Human{

}

4.子类BanZhuren类

public class Teacher extends Human {
    // 工资
    private double salary ;
    
       // 特有方法
    public void admin(){
        System.out.println("班主任强调纪律问题！")；
    }
    
    public double getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
}

5.测试类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Teacher dlei = new Teacher();
        dlei.setName("播仔");
        dlei.setAge("31");
        dlei.setSalary(1000.99);
        System.out.println(dlei.getName());
        System.out.println(dlei.getAge());
        System.out.println(dlei.getSalary());
        dlei.teach();
        
        BanZhuRen linTao = new BanZhuRen();
        linTao.setName("灵涛");
        linTao.setAge("28");
        linTao.setSalary(1000.99);
        System.out.println(linTao.getName());
        System.out.println(linTao.getAge());
        System.out.println(linTao.getSalary());
        linTao.admin();

        Student xugan = new Student();
        xugan.setName("播仔");
        xugan.setAge("31");
        //xugan.setSalary(1000.99); // xugan没有薪水属性，报错！
        System.out.println(xugan.getName());
        System.out.println(xugan.getAge());



    }
}

3.3.4 小结

1.继承实际上是子类相同的属性和行为可以定义在父类中，子类特有的属性和行为由自己定义，这样就实现了相同属性和行为的重复利用，从而提高了代码复用。

2.子类继承父类，就可以直接得到父类的成员变量和方法。是否可以继承所有成分呢？请看下节！

3.4 子类不能继承的内容

3.4.1 引入

并不是父类的所有内容都可以给子类继承的：

==子类不能继承父类的构造方法。==

值得注意的是子类可以继承父类的私有成员（成员变量，方法），只是子类无法直接访问而已，可以通过getter/setter方法访问父类的private成员变量。

3.4.1 演示代码

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        System.out.println(z.num1);
//		System.out.println(z.num2); // 私有的子类无法使用
        // 通过getter/setter方法访问父类的private成员变量
        System.out.println(z.getNum2());

        z.show1();
        // z.show2(); // 私有的子类无法使用
    }
}

class Fu {
    public int num1 = 10;
    private int num2 = 20;

    public void show1() {
        System.out.println("show1");
    }

    private void show2() {
        System.out.println("show2");
    }

    public int getNum2() {
        return num2;
    }

    public void setNum2(int num2) {
        this.num2 = num2;
    }
}

class Zi extends Fu {
}

3.5 继承后的特点—：成员变量

3.5.1 成员变量不重名

直接用

class Fu {
	// Fu中的成员变量
	int num1 = 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="+num1); // 继承而来，所以直接访问。
		// 访问子类中的num2
		System.out.println("Zi num2="+num2);
	}
}
class Demo04 {
	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

3.5.2 成员变量重名

就近原则：谁离我近，我就用谁

局部位置———>本类成员位置———>父类成员位置 num：起点——局部位置 this.num：起点——本类成员位置 super.num：起点——父类成员位置 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 Fu1 {
	// Fu中的成员变量。
	int num = 5;
}
class Zi1 extends Fu1 {
	// Zi中的成员变量
	int num = 6;
  
	public void show() {
	    int num = 7;
	    System.out.println(num);//7
	
	    System.out.println(this.num);//6
		System.out.println(super.num);//5
		//super.super.num这种类型以上是错误的
	}
}
class Demo04 {
	public static void main(String[] args) {
      	// 创建子类对象
		Zi1 z = new Zi1(); 
      	// 调用子类中的show方法
		z1.show(); 		
	}
}

3.5.3 super访问父类成员变量

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，类似于之前学过的 this 。

需要注意的是：super代表的是父类对象的引用，this代表的是当前对象的引用。

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 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() {
        int num = 1;
      
        // 访问方法中的num
        System.out.println("method num=" + num);
        // 访问子类中的num
        System.out.println("Zi num=" + this.num);
        // 访问父类中的num
        System.out.println("Fu num=" + super.num);
	}
}

class Demo04 {
	public static void main(String[] args) {
      	// 创建子类对象
		Zi1 z = new Zi1(); 
      	// 调用子类中的show方法
		z1.show(); 
	}
}

演示结果：
method num=1
Zi num=6
Fu num=5

> 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。

3.6 继承后的特点二：成员方法

3.6.1 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 Demo05 {
	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();
	}
}

3.6.2 成员方法重名

如果子类父类中出现重名的成员方法，则创建子类对象调用该方法的时候，==子类对象会优先调用自己的方法==。

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	
	}
}

3.7 方法重写

<span style="color: red;font-size: 20;">本质</span>：虚方法表的覆盖

3.7.1 概念

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

3.7.2 使用场景与案例

发生在子父类之间的关系。 子类继承了父类的方法，但是子类觉得父类的这方法不足以满足自己的需求，子类重新写了一个与父类同名的方法，以便覆盖父类的该方 法。

例如：我们定义了一个动物类代码如下：

public class Animal  {
    public void run(){
        System.out.println("动物跑的很快！");
    }
    public void cry(){
        System.out.println("动物都可以叫~~~");
    }
}

然后定义一个猫类，猫可能认为父类cry()方法不能满足自己的需求

代码如下：

public class Cat extends Animal {
    public void cry(){
        System.out.println("我们一起学猫叫，喵喵喵！喵的非常好听！");
    }
}

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
      	// 创建子类对象
      	Cat ddm = new Cat()；
        // 调用父类继承而来的方法
        ddm.run();
      	// 调用子类重写的方法
      	ddm.cry();
	}
}

3.7.2 @Override重写注解

• @Override:注解，重写注解校验！

• 这个注解标记的方法，就说明这个方法必须是重写父类的方法，否则编译阶段报错。

• 建议重写都加上这个注解，一方面可以提高代码的可读性，一方面可以防止重写出错！

  加上后的子类代码形式如下：

  public class Cat extends Animal {
       // 声明不变，重新实现
      // 方法名称与父类全部一样，只是方法体中的功能重写写了！
      @Override
      public void cry(){
          super.cry//此方法可继承父类的方法到子类，可省略
          System.out.println("我们一起学猫叫，喵喵喵！喵的非常好听！");
      }
  }

3.7.3 注意事项

1. 方法重写是发生在子父类之间的关系。
2. 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。
3. 子类方法覆盖父类方法，返回值类型小于等于父类，函数名和参数列表都要一模一样。（<span style="color: red;font-size: 14;">尽可能跟父类保持一致</span>）
4. 只有添加到虚方法表的方法可以重写（static，private的方法无法重写）

3.8 继承后的特点三：构造方法

<span style="color: red;font-size: 20;">特点：</span>

父类中构造方法无法被子类继承

子类中所有构造方法默认先访问父类无参构造，再执行自己

• 子类初始化时，可能用到父类数据，如果父类没有完成初始化，子类将无法使用父类数据
• <span style="color: red;font-size: 15;">子类初始化前，一定要调用父类构造方法完成父类数据空间的初始化</span>

怎么调用父类构造方法

• 子类构造方法第一行默认语句：<span style="color: red;font-size: 15;">super()</span>，不写也存在，并且必须在第一行，有参构造必须+ super(父类参数)

3.8.1 引入

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。

1. 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。

2. ==构造方法的作用是初始化对象成员变量数据的。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。（先有爸爸，才能有儿子）==

==继承后子类构方法器特点:子类所有构造方法的第一行都会默认先调用父类的无参构造方法==

3.8.2 案例演示

按如下需求定义类:

1. 人类 成员变量: 姓名,年龄 成员方法: 吃饭
2. 学生类 成员变量: 姓名,年龄,成绩 成员方法: 吃饭

代码如下：

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
        System.out.println("父类无参");
    }

    // getter/setter省略
}

class Student extends Person {
    private double score;

    public Student() {
        //super(); // 调用父类无参,默认就存在，可以不写，必须再第一行
        System.out.println("子类无参");
    }
    
     public Student(double score) {
        //super();  // 调用父类无参,默认就存在，可以不写，必须再第一行
        this.score = score;    
        System.out.println("子类有参");
     }

}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        System.out.println("----------");
        Student s2 = new Student(99.9);
    }
}

输出结果：
父类无参
子类无参
----------
父类无参
子类有参

3.8.3 小结

• 子类构造方法执行的时候，都会在第一行默认先调用父类无参数构造方法一次。
• 子类构造方法的第一行都隐含了一个**super()**去调用父类无参数构造方法，**super()**可以省略不写。

3.9 super(...)和this(...)

this：理解为一个变量，表示当前方法调用者的地址 super：父类存储空间

3.9.1 引入

请看上节中的如下案例：

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
        System.out.println("父类无参");
    }

    // getter/setter省略
}

class Student extends Person {
    private double score;

    public Student() {
        //super(); // 调用父类无参构造方法,默认就存在，可以不写，必须再第一行
        System.out.println("子类无参");
    }
    
     public Student(double score) {
        //super();  // 调用父类无参构造方法,默认就存在，可以不写，必须再第一行
        this.score = score;    
        System.out.println("子类有参");
     }
      // getter/setter省略
}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用子类有参数构造方法
        Student s2 = new Student(99.9);
        System.out.println(s2.getScore()); // 99.9
        System.out.println(s2.getName()); // 输出 null
        System.out.println(s2.getAge()); // 输出 0
    }
}

我们发现，子类有参数构造方法只是初始化了自己对象中的成员变量score，而父类中的成员变量name和age依然是没有数据的，怎么解决这个问题呢，我们可以借助与super(...)去调用父类构造方法，以便初始化继承自父类对象的name和age.

3.9.2 super和this的用法格式

super和this完整的用法如下，其中this，super访问成员我们已经接触过了。

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

接下来我们使用调用构造方法格式：

super(...) -- 调用父类的构造方法，根据参数匹配确认
this(...) -- 调用本类的其他构造方法，根据参数匹配确认

3.9.3 super(....)用法演示

代码如下：

class Person {
    private String name ="凤姐";
    private int age = 20;

    public Person() {
        System.out.println("父类无参");
    }
    
    public Person(String name , int age){
        this.name = name ;
        this.age = age ;
    }

    // getter/setter省略
}

class Student extends Person {
    private double score = 100;

    public Student() {
        //super(); // 调用父类无参构造方法,默认就存在，可以不写，必须再第一行
        System.out.println("子类无参");
    }
    
     public Student(String name ， int age，double score) {
        super(name ,age);// 调用父类有参构造方法Person(String name , int age)初始化name和age
        this.score = score;    
        System.out.println("子类有参");
     }
      // getter/setter省略
}

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用子类有参数构造方法
        Student s2 = new Student("张三"，20，99);
        System.out.println(s2.getScore()); // 99
        System.out.println(s2.getName()); // 输出 张三
        System.out.println(s2.getAge()); // 输出 20
    }
}

注意：

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。

super(..)是根据参数去确定调用父类哪个构造方法的。

3.9.4 super(...)案例图解

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七调用时，一定先调用父类的构造方法。理解图解如下：

3.9.5 this(...)用法演示

this(...)

• 默认是去找本类中的其他构造方法，根据参数来确定具体调用哪一个构造方法。
• 为了借用其他构造方法的功能。

package com.itheima._08this和super调用构造方法;
/**
 * this(...):
 *    默认是去找本类中的其他构造方法，根据参数来确定具体调用哪一个构造方法。
 *    为了借用其他构造方法的功能。
 *
 */
public class ThisDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Student xuGan = new Student();
        System.out.println(xuGan.getName()); // 输出:徐干
        System.out.println(xuGan.getAge());// 输出:21
        System.out.println(xuGan.getSex());// 输出： 男
    }
}

class Student{
    private String name ;
    private int age ;
    private char sex ;

    public Student() {
  // 很弱，我的兄弟很牛逼啊，我可以调用其他构造方法：Student(String name, int age, char sex)
        this("徐干",21,'男');
    }

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

    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 char getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }
}

3.9.6 小结

• 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。

• super(..)和this(...)是根据参数去确定调用父类哪个构造方法的。

• super(..)可以调用父类构造方法初始化继承自父类的成员变量的数据。

• this(..)可以调用本类中的其他构造方法。

3.10 继承的特点

1. 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 A {}
class B {}
class C1 extends A {} // ok
// class C2 extends A, B {} // error

2. 一个类可以有多个子类。

// A可以有多个子类
class A {}
class C1 extends A {}
class C2 extends  A {}

3. 可以多层继承。

class A {}
class C1 extends A {}
class D extends C1 {}

> 顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object，作为父类。

4. 知识小结：

会写一个继承结构下的标准Javabean即可

需求：

​ 猫：属性，姓名，年龄，颜色

​ 狗：属性，姓名，年龄，颜色，吼叫

分享书写技巧：

​ 1.在大脑中要区分谁是父，谁是子

​ 2.把共性写到父类中，独有的东西写在子类中

​ 3.开始编写标准Javabean（从上往下写）

​ 4.在测试类中，创建对象并赋值调用

代码示例：

package com.itheima.test4;

public class Animal {
    //姓名，年龄，颜色
    private String name;
    private int age;
    private String color;


    public Animal() {
    }

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

    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 String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
}


public class Cat extends Animal{
    //因为猫类中没有独有的属性。
    //所以此时不需要写私有的成员变量

    //空参
    public Cat() {
    }

    //需要带子类和父类中所有的属性
    public Cat(String name, int age, String color) {
        super(name,age,color);
    }
}


public class Dog extends Animal{
    //Dog ：吼叫
    private String wang;

    //构造
    public Dog() {
    }

    //带参构造：带子类加父类所有的属性
    public Dog(String name, int age, String color,String wang) {
        //共性的属性交给父类赋值
        super(name,age,color);
        //独有的属性自己赋值
        this.wang = wang;
    }

    public String getWang() {
        return wang;
    }

    public void setWang(String wang) {
        this.wang = wang;
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //Animal ： 姓名，年龄，颜色
        //Cat :
        //Dog ：吼叫

        //创建狗的对象
        Dog d = new Dog("旺财",2,"黑色","嗷呜~~");
        System.out.println(d.getName()+", " + d.getAge() + ", " + d.getColor() + ", " + d.getWang());

        //创建猫的对象
        Cat c = new Cat("中华田园猫",3,"黄色");
        System.out.println(c.getName() + ", " + c.getAge() + ", " + c.getColor());
    }
}