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Java 繼承

繼承是java面向對象編程技術的一塊基石,因為它允許創建分等級層次的類。 繼承可以理解為一個對像從另一個對象獲取屬性的過程。

如果類A是類B的父類,而類B是類C的父類,我們也稱C是A的子類,類C是從類A繼承而來的。 在Java中,類的繼承是單一繼承,也就是說,一個子類只能擁有一個父類

繼承中最常使用的兩個關鍵字是extends和implements。

這兩個關鍵字的使用決定了一個對象和另一個對像是否是IS-A(是一個)關係。

通過使用這兩個關鍵字,我們能實現一個對象獲取另一個對象的屬性。

所有Java的類均是由java.lang.Object類繼承而來的,所以Object是所有類的祖先類,而除了Object外,所有類必須有一個父類。

通過過extends關鍵字可以申明一個類是繼承另外一個類而來的,一般形式如下:

// A.java
public class A {
    private int i;
    protected int j;
 
    public void func() {
 
    }
}
 
// B.java
public class B extends A {
}

以上的代碼片段說明,B由A繼承而來的,B是A的子類。 而A是Object的子類,這裡可以不顯示地聲明。

作為子類,B的實例擁有A所有的成員變量,但對於private的成員變量B卻沒有訪問權限,這保障了A的封裝性。


IS-A關係

IS-A就是說:一個對像是另一個對象的一個分類。

下面是使用關鍵字extends實現繼承。

public class Animal{
}

public class Mammal extends Animal{
}

public class Reptile extends Animal{
}

public class Dog extends Mammal{
}

基於上面的例子,以下說法是正確的:

  • Animal類是Mammal類的父類。
  • Animal類是Reptile類的父類。
  • Mammal類和Reptile類是Animal類的子類。
  • Dog類既是Mammal類的子類又是Animal類的子類。

分析以上示例中的IS-A關係,如下:

  • Mammal IS-A Animal
  • Reptile IS-A Animal
  • Dog IS-A Mammal

因此: Dog IS-A Animal

通過使用關鍵字extends ,子類可以繼承父類所有的方法和屬性,但是無法使用private(私有)的方法和屬性。

我們通過使用instanceof 操作符,能夠確定Mammal IS-A Animal

實例

public class Dog extends Mammal{

   public static void main(String args[]){

      Animal a = new Animal();
      Mammal m = new Mammal();
      Dog d = new Dog();

      System.out.println(m instanceof Animal);
      System.out.println(d instanceof Mammal);
      System.out.println(d instanceof Animal);
   }
}

以上實例編譯運行結果如下:

true
true
true

介紹完extends關鍵字之後,我們再來看下implements關鍵字是怎樣使用來表示IS-A關係。

Implements關鍵字使用在類繼承接口的情況下,這種情況不能使用關鍵字extends

實例

public interface Animal {}

public class Mammal implements Animal{
}

public class Dog extends Mammal{
}

instanceof 關鍵字

可以使用instanceof運算符來檢驗Mammal和dog對像是否是Animal類的一個實例。

interface Animal{}

class Mammal implements Animal{}

public class Dog extends Mammal{
   public static void main(String args[]){

      Mammal m = new Mammal();
      Dog d = new Dog();

      System.out.println(m instanceof Animal);
      System.out.println(d instanceof Mammal);
      System.out.println(d instanceof Animal);
   }
} 

以上實例編譯運行結果如下:

true
true
true

HAS-A 關係

HAS-A代表類和它的成員之間的從屬關係。 這有助於代碼的重用和減少代碼的錯誤。

例子

public class Vehicle{}
public class Speed{}
public class Van extends Vehicle{
	private Speed sp;
} 

Van類和Speed類是HAS-A關係(Van有一個Speed),這樣就不用將Speed類的全部代碼粘貼到Van類中了,並且Speed類也可以重複利用於多個應用程序。

在面向對象特性中,用戶不必擔心類的內部怎樣實現。

Van類將實現的細節對用戶隱藏起來,因此,用戶只需要知道怎樣調用Van類來完成某一功能,而不必知道Van類是自己來做還是調用其他類來做這些工作。

Java只支持單繼承,也就是說,一個類不能繼承多個類。

下面的做法是不合法的:

public class extends Animal, Mammal{} 

Java只支持單繼承(繼承基本類和抽像類),但是我們可以用接口來實現(多繼承接口來實現),腳本結構如:

public class Apple extends Fruit implements Fruit1, Fruit2{}

一般我們繼承基本類和抽像類用extends關鍵字,實現接口類的繼承用implements關鍵字。