继承
简单的说,继承就是在一个现有类型的基础上,通过增加新的方法或者重定义已有方法(下面会讲到,这种方式叫重写)的方式,产生一个新的类型。继承是面向对象的三个基本特征--封装、继承、多态的其中之一,我们在使用JAVA时编写的每一个类都是在继承,因为在JAVA语言中,java.lang.Object类是所有类最根本的基类(或者叫父类、超类),如果我们新定义的一个类没有明确地指定继承自哪个基类,那么JAVA就会默认为它是继承Object类的。
我们可以把JAVA中的类分为以下三种:
1. 普通类:使用class定义且不含有抽象方法的类。
2. 抽象类:使用abstract class定义的类,它可以含有,也可以不含有抽象方法。
3. 接口类:使用interface定义的类。
在这三种类型之间存在下面的继承规律:
* 普通类可以继承(extends)普通类,可以继承(extends)抽象类,可以继承(implements)接口。
* 抽象类可以继承(extends)普通类,可以继承(extends)抽象类,可以继承(implements)接口。
* 接口只能继承(extends)接口。
请注意上面三条规律中每种继承情况下使用的不同的关键字extends和implements,它们的准确含义是不一样的,是不可以随意替换的。大家知道,一个普通类继承一个接口后,必须实现这个接口中定义的所有方法,否则就只能被定义为抽象类。我在这里之所以没有对implements关键字使用“实现”这种说法是因为从概念上来说它也是表示一种继承关系,而且对于抽象类implements接口的情况下,它并不是一定要实现这个接口定义的任何方法,因此使用继承的说法更为合理一些。
以上三条规律同时遵守下面这些约束:
1. 普通类和抽象类都只能最多继承一个普通类,或者最多继承一个抽象类,并且这两种情况是互斥的,也就是说它们要么继承一个普通类,要么继承一个抽象类。
2. 普通类、抽象类和接口在继承接口时,不受数量的约束,理论上可以继承无限多个接口。当然,对于普通类来说,它必须实现它所继承的所有接口中定义的全部方法。
继承给我们的编程带来的好处就是对原有类的复用(重用)。就像模块的复用一样,类的复用可以提高我们的开发效率,实际上,模块的复用是大量类的复用叠加后的效果。除了继承之外,我们还可以使用组合的方式来复用类。所谓组合就是把原有类定义为新类的一个属性,通过在新类中调用原有类的方法来实现复用。如果新定义的类型与原有类型之间不存在被包含的关系,也就是说,从抽象概念上来讲,新定义类型所代表的事物并不是原有类型所代表事物的一种,比如黄种人是人类的一种,它们之间存在包含与被包含的关系,那么这时组合就是实现复用更好的选择。
多态
继承是多态得以实现的基础。从字面上理解,多态就是一种类型表现出多种状态。将一个方法调用同这个方法所属的主体(也就是对象或类)关联起来叫做绑定,分前期绑定和后期绑定两种。下面解释一下它们的定义:
1. 前期绑定:在程序运行之前进行绑定,由编译器和连接程序实现,又叫做静态绑定。比如static方法和final方法,注意,这里也包括private方法,因为它是隐式final的。
2. 后期绑定:在运行时根据对象的类型进行绑定,由方法调用机制实现,因此又叫做动态绑定,或者运行时绑定。除了前期绑定外的所有方法都属于后期绑定。
多态就是在后期绑定这种机制上实现的。多态给我们带来的好处是消除了类之间的耦合关系,使程序更容易扩展。新增加一种类型(子类),只需要让新定义的类(子类)继承已有类型(父类)并实现它的所有方法,而无需对原有代码做任何修改。
重载和重写
重载和重写都是针对方法的概念,在弄清楚这两个概念之前,我们先来了解一下什么叫方法的型构。型构就是指方法的组成结构,具体包括方法的名称和参数,涵盖参数的数量、类型以及出现的顺序,但是不包括方法的返回值类型,访问权限修饰符,以及abstract、static、final等修饰符。
* 重写,英文名是override,是指在继承情况下,子类中定义了与其基类中方法具有相同型构的新方法,就叫做子类把基类的方法重写了。这是实现多态必须的步骤。
* 重载,英文名是overload,是指在同一个类中定义了一个以上具有相同名称,但是型构不同的方法。在同一个类中,是不允许定义多于一个的具有相同型构的方法的。
我们来考虑一个有趣的问题:构造器可以被重载吗?答案当然是可以的,我们在实际的编程中也经常这么做。实际上构造器也是一个方法,构造器名就是方法名,构造器参数就是方法参数,而它的返回值就是新创建的类的实例。但是构造器却不可以被子类重写,因为子类无法定义与基类具有相同型构的构造器。
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