Java 繼承

繼承是所有 OOP 語(yǔ)言和 Java 語(yǔ)言不可缺少的組成部分。

繼承是 Java 面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)的一塊基石，是面向?qū)ο蟮娜筇卣髦唬彩菍?shí)現(xiàn)軟件復(fù)用的重要手段，繼承可以理解為一個(gè)對(duì)象從另一個(gè)對(duì)象獲取屬性的過(guò)程。

如果類(lèi) A 是類(lèi) B 的父類(lèi)，而類(lèi)  B 是類(lèi) C 的父類(lèi)，我們也稱(chēng)類(lèi) C 是 A 的子類(lèi)，類(lèi) C 是從類(lèi) A 繼承而來(lái)的。在 Java 中，類(lèi)的繼承是單一繼承，也就是說(shuō)，一個(gè)子類(lèi)只能擁有一個(gè)父類(lèi)。

繼承中最常使用的兩個(gè)關(guān)鍵字是 extends 和 implements 。

這兩個(gè)關(guān)鍵字的使用決定了一個(gè)對(duì)象和另一個(gè)對(duì)象是否是 IS-A (是一個(gè))關(guān)系。

通過(guò)使用這兩個(gè)關(guān)鍵字，我們能實(shí)現(xiàn)一個(gè)對(duì)象獲取另一個(gè)對(duì)象的屬性。

所有 Java 的類(lèi)均是由 java.lang.Object 類(lèi)繼承而來(lái)的，所以 Object 是所有類(lèi)的祖先類(lèi)，而除了 Object 外，所有類(lèi)必須有一個(gè)父類(lèi)。

通過(guò) extends 關(guān)鍵字可以申明一個(gè)類(lèi)是繼承另外一個(gè)類(lèi)而來(lái)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 {
    public int z;

    public void fund(){

    }
    
}

以上的代碼片段說(shuō)明，類(lèi) B 由類(lèi) A 繼承而來(lái)的，類(lèi) B 是類(lèi) A 的子類(lèi)。而類(lèi) A 是 Object 的子類(lèi)，這里可以不顯示地聲明。

作為子類(lèi)，類(lèi) B 的實(shí)例擁有類(lèi) A 所有的成員變量，但對(duì)于 private 類(lèi)型的成員變量類(lèi) B 卻沒(méi)有訪問(wèn)權(quán)限，這保障了類(lèi) A 的封裝性。

IS-A 關(guān)系

IS-A 就是說(shuō)：一個(gè)對(duì)象是另一個(gè)對(duì)象的一個(gè)分類(lèi)。

下面是使用關(guān)鍵字 extends 實(shí)現(xiàn)繼承。

public class Animal{
}

public class Mammal extends Animal{
}

public class Reptile extends Animal{
}

public class Dog extends Mammal{
}

基于上面的例子，以下說(shuō)法是正確的：

• Animal 類(lèi)是 Mammal 類(lèi)的父類(lèi)。
• Animal 類(lèi)是 Reptile 類(lèi)的父類(lèi)。
• Mammal 類(lèi)和 Reptile 類(lèi)是 Animal 類(lèi)的子類(lèi)。
• Dog 類(lèi)既是 Mammal 類(lèi)的子類(lèi)又是 Animal 類(lèi)的子類(lèi)。

分析以上示例中的 IS-A 關(guān)系，如下：

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

因此 : Dog IS-A Animal

通過(guò)使用關(guān)鍵字 extends ，子類(lèi)可以繼承父類(lèi)的除 private 屬性外所有的屬性。

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

實(shí)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(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下：

true
true
true

介紹完 extends 關(guān)鍵字之后，我們?cè)賮?lái)看下 implements 關(guān)鍵字是怎樣使用來(lái)表示 IS-A 關(guān)系。

Implements 關(guān)鍵字在類(lèi)繼承接口的情況下使用， 這種情況不能使用關(guān)鍵字 extends 。

實(shí)例

public interface Animal {}

public class Mammal implements Animal{
}

public class Dog extends Mammal{
}

instanceof 關(guān)鍵字

可以使用 instanceof 運(yùn)算符來(lái)檢驗(yàn) Mammal 和 dog 對(duì)象是否是 Animal 類(lèi)的一個(gè)實(shí)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(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下：

true
true
true

HAS-A 關(guān)系

HAS-A 代表類(lèi)和它的成員之間的從屬關(guān)系。這有助于代碼的重用和減少代碼的錯(cuò)誤。

例子

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

Van 類(lèi)和 Speed 類(lèi)是 HAS-A 關(guān)系( Van 有一個(gè) Speed )，這樣就不用將 Speed 類(lèi)的全部代碼粘貼到 Van 類(lèi)中了，并且 Speed 類(lèi)也可以重復(fù)利用于多個(gè)應(yīng)用程序。

在面向?qū)ο筇匦灾校脩?hù)不必?fù)?dān)心類(lèi)的內(nèi)部怎樣實(shí)現(xiàn)。

Van 類(lèi)將實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)對(duì)用戶(hù)隱藏起來(lái)，因此，用戶(hù)只需要知道怎樣調(diào)用 Van 類(lèi)來(lái)完成某一功能，而不必知道 Van 類(lèi)是自己來(lái)做還是調(diào)用其他類(lèi)來(lái)做這些工作。

Java 只支持單繼承，也就是說(shuō)，一個(gè)類(lèi)不能繼承多個(gè)類(lèi)。

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(lèi)和抽象類(lèi)），但是我們可以用接口來(lái)實(shí)現(xiàn)（多繼承接口來(lái)實(shí)現(xiàn)），代碼結(jié)構(gòu)如下：

public class Apple extends Fruit implements Fruit1, Fruit2{}

一般我們繼承基本類(lèi)和抽象類(lèi)用 extends 關(guān)鍵字，實(shí)現(xiàn)接口類(lèi)的繼承用 implements 關(guān)鍵字。