Java是一种广泛使用的面向对象的编程语言,其核心概念包括封装、继承和多态。在Java中,继承允许一个类(子类)从另一个类(父类)中获取属性和方法,从而实现代码重用和扩展。多态则是面向对象编程中的另一个关键特性,它允许我们使用一个接口来表示多种类型,提高了程序的灵活性和可维护性。
1. **继承**:
在Java中,继承是通过使用`extends`关键字来实现的。一个子类可以继承一个父类的所有非私有成员(字段和方法)。这有助于创建类的层次结构,使得代码更加模块化。例如:
```java
class Parent {
void method() {
System.out.println("Parent's method");
}
}
class Child extends Parent {
// 子类可以访问父类的非私有成员
}
```
子类可以覆盖父类的方法,提供自己的实现,这就是所谓的"方法重写"。例如,`Child`类可以重写`Parent`类的`method()`方法。
2. **多态**:
多态分为编译时多态和运行时多态。编译时多态主要通过方法重载实现,即在同一个类中定义多个同名但参数列表不同的方法。运行时多态是Java的关键特性,它依赖于对象的实际类型而非声明类型。例如:
```java
interface Animal {
void sound();
}
class Dog implements Animal {
public void sound() {
System.out.println("Woof!");
}
}
class Cat implements Animal {
public void sound() {
System.out.println("Meow!");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Animal pet1 = new Dog(); // 运行时多态,pet1实际是Dog类型的
Animal pet2 = new Cat(); // 运行时多态,pet2实际是Cat类型的
pet1.sound(); // 输出 "Woof!"
pet2.sound(); // 输出 "Meow!"
}
}
```
上述代码展示了如何通过多态调用不同子类的`sound()`方法,尽管它们都是通过`Animal`类型的引用进行的。
3. **访问修饰符与继承关系**:
Java提供了`public`, `protected`, `default`(包访问权限)和`private`四种访问修饰符。在继承关系中,子类可以访问父类的`public`和`protected`成员,以及与子类在同一包内的`default`成员。`private`成员不被继承,但可以通过`getter`和`setter`方法访问。
4. **抽象类与接口**:
抽象类是不能实例化的类,通常用于定义共同的接口和部分实现。子类必须重写所有抽象方法才能实例化。接口是完全抽象的,只包含常量和抽象方法,它允许多个类实现,实现多继承的效果。Java 8引入了默认方法,允许接口提供部分实现。
5. **super关键字**:
`super`关键字用来引用父类的成员。在子类中,如果子类和父类有同名成员,可以使用`super`来明确调用父类的成员。例如,`super.method()`调用父类的`method()`方法。
6. **final关键字**:
`final`可以修饰类、方法和变量。当应用于类时,表示该类不能被继承;对于方法,表示方法不能被重写;对于变量,表示该变量一旦赋值后就不能改变。
7. **构造器与继承**:
子类可以调用父类的构造器初始化父类的状态。子类构造器的第一行通常是`super(parameters)`,用于调用特定的父类构造器。
8. **访问父类的私有成员**:
虽然父类的私有成员不能直接在子类中访问,但可以通过友元类(friend class)或者使用内部类等方式实现间接访问。
9. **JVM的多态实现**:
Java的多态性在运行时通过动态绑定(也称为晚期绑定或虚方法调用)来实现。这意味着调用的方法取决于对象的实际类型,而不是引用的类型。
10. **设计模式与继承多态**:
继承和多态是很多设计模式的基础,如工厂模式、单例模式、装饰器模式等。它们帮助我们构建灵活、可扩展的系统。
以上就是关于Java中继承和多态的基本知识点,通过这些概念,我们可以构建出更高效、更易于维护的代码结构。提供的压缩包文件"codefans.net"可能包含了一些示例代码,可以帮助你更好地理解和实践这些概念。