JAVA学习笔记（第三周）

继承

概述

继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具有父类相同的行为。

• Java中提供一个关键字extends，用这个关键字，我们可以让一个类与另一个类建立起继承关系

  public class Student extends Person{}
  

• Student称为子类（派生类），Person称为父类（基类或超类）

使用场景

当类与类之间存在相同（共性）的内容，并满足子类时父类的一种，就可以考虑使用继承来优化代码。

继承的特点

• Java只支持单继承
• Java不支持多继承，但支持多层继承
• Java中所有的类都直接或者间接继承与Object类
• 子类只能访问父类中非私有的成员

子类继承的内容

	非私有	private
构造方法	不能	不能
成员变量	能	能（不能直接用）
成员方法	能	不能

• 子类不能直接访问父类中的私有成员变量，因为私有成员变量只能在所属类的内部访问。子类只能通过父类提供的公有方法来间接访问父类的私有成员变量。

虚方法表：

能被继承的成员方法：

• 非private
• 非static
• 非final

当一个子类继承自父类时，子类会继承父类的虚方法表，并且可以重写（覆盖）父类的虚方法。

每个类都有一个对应的虚方法表，用于存储该类中所有的虚方法。当创建一个对象时，会为该对象分配一块空间来存储虚方法表，并且每个对象都包含一个指向该虚方法表的指针。

成员变量访问特点

就近原则：谁离我近就用谁

在查找成员变量时遵循就近原则，先在当前作用域（局部位置）中查找，然后在本类的成员位置（成员变量）中查找，最后在父类的成员位置中查找。

super关键字：我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问，用来引用当前对象的父类。

this关键字：指向自己的引用。

//test01.java
public class test01 {public static void main(String[] args) {Zi zi1 = new Zi();zi1.Print();}
}//Fu.java
public class Fu {String name = "Fu";
}//Zi.java
class Zi extends Fu {String name = "Zi";public void Print() {String name = "Print";System.out.println(name); // Print 从局部位置向上找System.out.println(this.name); // Zi 从本类成员位置向上找System.out.println(super.name); // Fu 从父类成员位置向上找}
}

成员方法访问特点

方法的重写

当父类的方法不能满足子类现在的需求时，需要进行方法的重写

书写格式：

class Parent {// 父类方法public void display() {System.out.println("Parent");}
}class Child extends Parent {// 子类重写父类方法@Overridepublic void display() {System.out.println("Child");}
}

@Override重写注解：

1. @Override是放在重写的方法上，检验子类重写语法是否正确
2. 没有重写，语法错误会显示红色波浪线

发生重写本质是覆盖虚方法表的方法

注意：

• 重写方法的名称，形参列表必须与父类一致
• 子类重写父类方法时，访问权限子类必须大于等于父类（空着不写<protected<public）
• 子类重写父类方法是，返回值类型必须小于等于父类
• 私有方法不能被重写
• 子类不能重写父类的静态方法
• 只有被添加到虚方法表中的方法才能重写
• 使用super.可以在不完全覆盖父类方法的基础上，扩展子类方法的功能

构造方法

• 父类的构造方法不会被子类继承，但可以通过super进行调用

• 子类中所有的构造方法都是默认先访问父类的无参构造，再执行自己

原因：

• 子类在初始化的时候，有可能会使用到父类中的数据，如果父类没有完成初始化，子类将无法使用父类的数据

• 子类初始化之前，一定要调用父类构造方法先完成父类数据空间的初始化，

怎么调用父类构造方法

• 子类构造方法的第一行语句默认都是：super()不写也存在，且必须在第一行。
• 如果想访问父类有参构造，必须手写super(###)进行调用,

this super

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

关键字	访问成员变量	访问成员方法	访问构造方法
this	this.成员变量 （访问本类成员变量）	this.成员方法(…) （访问本类成员方法）	this(…) 访问本类构造方法
super	super.成员变量 （访问父类成员变量）	super.成员方法(…) （访问父类成员方法）	super(…) 访问父类构造方法

this(...)访问本类构造方法：成员变量不全部初始化，但是想给其他没初始化的成员变量一个默认值

public class Example {private int number;private String name;public Example(int number) {this(number, "Default Name"); // 调用另一个构造方法}public Example(int number, String name) {this.number = number;this.name = name;}
}

多态

同类型的对象，表现出的不同形态。

多态的表现形式

父类类型 对象名称 = 子类对象;

多态的前提

• 有继承关系
• 有父类引用指向子类对象
• 有方法重写
  Fu f = new Zi();

成员变量和方法调用

• 调用成员变量:

  编译看左边，运行也看左边
  编译看左边:javac编译代码的时候，会看左边的父类中有没有这个变量，如果有，编译成功，如果没有编译失败。
  运行也看左边:java运行代码的时候，实际获取的就是左边父类中成员变量的值

• 调用成员方法:

  编译看左边，运行看右边
  编译看左边:javac编译代码的时候，会看左边的父类中有没有这个方法，如果有，编译成功，如果没有编译失败
  运行看右边:java运行代码的时候，实际上运行的是子类中的方法

public class Animal {String name = "动物";public void eat(){System.out.println("进食");}
}public class Dog extends Animal {String name = "狗";@Overridepublic void eat() {System.out.println("吃狗粮");}public void LookHome(){System.out.println("看家");}
}public class Test {public static void main(String[] args) {Animal a = new Animal();Animal b = new Dog();System.out.println(a.name);//动物System.out.println(b.name);//动物a.eat();//进食b.eat();//吃狗粮//b.LookHome(); //编译错误//变回子类型Dog c = (Dog)b;c.LookHome();//看家}
}

对于 a，它是 Animal 类的实例，所以输出的是 Animal 类中定义的 name 变量的值，即 “动物”；而对于 b，它虽然是 Dog 类的实例，但由于引用类型是 Animal，所以输出的也是 Animal 类中定义的 name 变量的值，同样是 “动物”。

由于多态的原因，虽然 b 的真实类型是 Dog，但是在编译时只考虑了 Animal 类型，所以调用的是 Dog 类中重写覆盖的 eat() 方法，输出 “吃狗粮”。

Animal 类型的引用不能直接调用 Dog 类中特有的方法

instanceof

运算符，用于检查对象是否是某个类的实例或者实现了某个接口。

object instanceof Class

确保在 b 是 Dog 类型的对象时才调用 LookHome() 方法。

if (b instanceof Dog) {Dog c = (Dog)b;c.LookHome();
} else {System.out.println("b 不是 Dog 类型的对象");
}//jdk14
if (b instanceof Dog c) {c.LookHome();
} else if (b instanceof Cat d) {d.CatchMouse();
} else {System.out.println("没有b对应的类型");
}

优势

在方法中，使用父类型作为参数，可以接受所有的子类对象

• 通过父类类型引用来访问子类对象，这使得代码更加灵活，能够处理更多类型的对象。

  当需要添加新的子类时，只需编写新的子类并确保它符合父类的接口，而无需修改现有的代码。

弊端

不能使用子类的特有功能

类型转换：自动类型转换，强制类型转换

// 自动类型转换
Person p = new Student();
// 强制类型转换
Student s = (Student)p;

强制类型转换：

• 可以转换为真正的子类类型，从而调用子类独有功能
• 转换类型与真正对象类型不一致会报错
• 转换的时候用instanceof关键字判断

包

包就是文件夹，用来管理不同功能的java类

包名的规则

1. 使用小写字母：包名应该全部使用小写字母，不建议使用大写字母。尽管Java编译器对大小写不敏感，但是惯例上包名使用小写字母是推荐的做法。
2. 使用点号分隔：包名中的各个部分之间使用点号（.）进行分隔。点号用于表示包之间的层次关系，类似于文件系统中的目录结构。例如：com.example。
3. 使用有意义的名称：包名应该具有描述性，能够清晰地表达其所包含的类和功能。通常使用公司域名的倒序作为根包名，然后根据项目或模块再进行细分。例如：com.example.project。
4. 避免使用Java保留字：包名不能使用Java语言中的保留字（例如class、int等）。
5. 不要使用特殊字符：包名中不应该包含空格、连字符、下划线等特殊字符，只能使用字母、数字和点号。
6. 不能以数字开头：包名不能以数字开头。

全类名

全类名（fully qualified class name）是指包括包名在内的类的完整名称。在Java中，每个类都有一个唯一的全类名，用于标识该类的位置和名称。

全类名的格式通常为：

包名.类名

全类名的主要作用是在Java程序中准确地定位和引用类。

有一个位于com.example包中的MyClass类，其全类名就是com.example.MyClass。

在使用类时，如果没有使用import语句导入类，可以通过全类名来引用类，以避免命名冲突。例如：

// 通过全类名`com.example.MyClass`来创建`MyClass`类的实例。
com.example.MyClass myObj = new com.example.MyClass();

使用其他类的规则：

1. 使用同一个包中的类时，不需要导包
2. 使用java.lang包中的类时，不需要导包
3. 其他情况都需要导包
4. 如果同时使用两个包中的同名类，需要用全类名

final

1. final 修饰变量：
   • 对于基本类型的变量，final 表示该变量的值不能被修改，即为常量。
   • 对于引用类型的变量，final 表示该变量的引用不可变，即不能再指向其他对象，但对象本身的内容是可以修改的。
   • final 变量通常在声明时初始化，可以在构造函数中初始化，或者在实例初始化块中初始化。如果没有在声明时初始化，那么必须确保在对象的构造完成之前对 final 变量进行初始化。
2. final 修饰方法：
   • final 修饰的方法不能被子类重写（覆盖），确保方法的行为不会被子类改变。
   • 如果一个类被声明为 final，其中的所有方法都隐式地成为 final 方法，即不能被子类重写。
3. final 修饰类：
   • final 修饰的类不能被继承，即该类是最终类，不能有子类。

常量

1. 基本数据类型常量：

   • 对于基本数据类型（如整型、浮点型、字符型等），使用 final 关键字声明的变量，其值在声明后无法再次修改，这就构成了常量。

   • 例如：

     final int MAX_VALUE = 100;
     final double PI = 3.14159;
     final char GRADE = 'A';
     

2. 引用类型常量：

   • 对于引用类型，通过 final 关键字声明的变量，其引用不可变，即不能再指向其他对象，但是对象本身的内容是可以修改的。

   • 例如：

     public class Example {public static void main(String[] args) {final StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");System.out.println(sb); // Hello// 可以修改StringBuilder对象的内容sb.append(", world!");System.out.println(sb); // Hello, world!// 不能将sb指向其他对象，会编译报错// sb = new StringBuilder("Goodbye");}
     }
     

权限修饰符

1. public（公共的）：
   • public 是最宽松的访问权限修饰符，在任何地方都可以访问到被 public 修饰的类、变量、方法和构造函数。
   • 用于表示对所有类都是可见的，比如一个公共接口或者公共类成员。
2. protected（受保护的）：
   • protected 修饰的成员对同一包内的类以及子类是可见的，即只有同一包内的类和该类的子类可以访问被 protected 修饰的成员。
   • 用于表示对子类和同一包内的类可见。
3. default（只能本包使用）：
   • 如果没有使用任何权限修饰符，默认情况下成员具有默认的访问权限，即同一包内的类可以访问，但对于不同包内的类则不可访问。
   • 在Java中，没有关键字修饰的成员就是默认访问权限。
4. private（只能自己用）：
   • private 是最严格的访问权限修饰符，只有声明它的类内部才可以访问被 private 修饰的成员，其他类无法访问。
   • 用于表示对当前类可见，其他类无法访问。

修饰符	同一个类中	同一个包中其他类	不同包下的子类	不同包下的无关类
private	√
default（默认）	√	√
protected	√	√	v
public	√	√	√	v

权限修饰符的使用规则：
实际开发中，一般只用private和public

• 成员变量私有
• 方法公开

特例：如果方法中的代码是抽取其他方法中共性代码，这个方法一般也私有。

代码块

1. 局部代码块：

   • 局部代码块是指被 {} 包围的一组语句，通常用于限定变量的作用范围，以及在一段代码中创建局部作用域。

   • 局部代码块可以出现在方法内部、循环内部、条件语句内部等任意位置。

   • 示例：

     public class Example {public static void main(String[] args) {int x = 10;{int y = 20;System.out.println(x + y); // 输出：30}// System.out.println(y); // 编译错误，y超出了其作用范围}
     }
     

2. 构造代码块：

   • 写在成员位置的代码块
   • 构造代码块在创建对象时会优先于构造函数执行。
   • 作用：初始化实例变量，提取重复代码

   用于在创建对象时执行初始化操作，与构造函数类似，但没有方法名，并且不带任何修饰符。

   主要作用是对对象进行初始化，通常用于对实例变量进行初始化，或者执行一些需要在对象创建时就完成的操作。

   public class Example {int x; // 实例变量// 构造代码块{System.out.println("Constructor block: Initializing instance variable");x = 10; // 对实例变量进行初始化}// 构造函数public Example() {System.out.println("Constructor: Object created");}public static void main(String[] args) {Example obj = new Example(); // 创建对象System.out.println("x = " + obj.x); // 输出实例变量的值}
   }
   

   构造代码块在对象创建时首先被执行，用于初始化实例变量 x。然后，构造函数被执行，输出对象创建的消息。最后，在 main 方法中创建对象并输出实例变量 x 的值。

3. 静态代码块：

   使用场景：用于在类加载时执行一些初始化操作。

   格式： static { }

   特点和作用：

   1. 在类加载时执行：静态代码块在类加载时执行，且只执行一次。这意味着它在类的生命周期中只会执行一次，无论类被实例化多少次，静态代码块只会执行一次。
   2. 用于对静态成员进行初始化：静态代码块通常用于对静态成员进行初始化操作，例如初始化静态变量，加载静态资源等。因为它在类加载时执行，可以保证静态成员在使用前已经完成了初始化。

   public class Example {static {System.out.println("Static block: Class is being loaded");// 执行一些静态成员的初始化操作// 例如初始化静态变量}public static void main(String[] args) {System.out.println("Main method: Class is loaded and ready");}
   }
   

   静态代码块在类加载时优先于 main 方法执行，用于对静态成员进行初始化。

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如有错误烦请指正。

感谢您的阅读