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1、Static关键字
1.1 概述
先写一个之前定义过的普通类
public class Student {
// 成员变量
public String name;
public char sex; // '男' '女'
public int age;
// 无参数构造方法
public Student() {
}
// 有参数构造方法
public Student(String a) {
}
}
我们已经知道了,在面向对象中,有类和对象的概念,我们在类中定义了一些成员变量,例如name,age,sex ,结果发现这些成员变量,每个对象都存在(因为每个对象都可以访问)。
而像name ,age , sex确实是每个学生对象都应该有的属性,应该属于每个对象。
所以Java中成员(变量和方法)等是存在所属性的,Java是通过static关键字来区分的。static关键字在Java开发非常的重要,对于理解面向对象非常关键。
关于 static
关键字的使用,它可以用来修饰的成员变量和成员方法,被static修饰的成员是属于类的是放在静态区中,没有static修饰的成员变量和方法则是属于对象的。我们上面案例中的成员变量都是没有static修饰的,所以属于每个对象。
1.2 定义格式以及使用
1.2.1 静态变量及其访问
有static修饰成员变量,说明这个成员变量是属于类的,这个成员变量称为类变量或者静态成员变量。 直接用 类名访问即可。因为类只有一个,所以静态成员变量在内存区域中也只存在一份。所有的对象都可以共享这个变量。
使用方法
例如现在我们需要定义传智全部的学生类,那么这些学生类的对象的学校属性应该都是“传智”,这个时候我们可以把这个属性定义成static修饰的静态成员变量。
定义格式
修饰符 static 数据类型 变量名 = 初始值;
public class Student {
public static String schoolName = "收藏关注不迷路"; // 属于类,只有一份。
// .....
}
静态成员变量的访问:
格式:类名.静态变量
public static void main(String[] args){
System.out.println(Student.schoolName); // 收藏关注不迷路
Student.schoolName = "Hanshy";
System.out.println(Student.schoolName); // Hanshy
}
1.2.2 实例变量及其访问
无static修饰的成员变量属于每个对象的, 这个成员变量叫实例变量,之前我们写成员变量就是实例成员变量。
需要注意的是:实例成员变量属于每个对象,必须创建类的对象才可以访问。
格式:对象.实例成员变量
1.2.3 静态方法及其访问
有static修饰成员方法,说明这个成员方法是属于类的,这个成员方法称为类方法或者静态方法**。 直接用 类名访问即可。因为类只有一个,所以静态方法在内存区域中也只存在一份。所有的对象都可以共享这个方法。
与静态成员变量一样,静态方法也是直接通过类名.方法名称即可访问。
代码实现
public class Student{
public static String schoolName = "收藏关注不迷路"; // 属于类,只有一份。
// .....
public static void study(){
System.out.println("Hanshy感谢大佬的关注");
}
}
静态成员变量的访问:
格式:类名.静态方法
public static void main(String[] args){
Student.study();
}
1.2.4 实例方法及其访问
无static修饰的成员方法属于每个对象的,这个成员方法也叫做实例方法。
需要注意的是:实例方法是属于每个对象,必须创建类的对象才可以访问。
格式:对象.实例方法
代码实现
public class Student {
// 实例变量
private String name ;
// 2.方法:行为
// 无 static修饰,实例方法。属于每个对象,必须创建对象调用
public void run(){
System.out.println("学生可以跑步");
}
// 无 static修饰,实例方法
public void sleep(){
System.out.println("学生睡觉");
}
public static void study(){
}
}
public static void main(String[] args){
// 创建对象
Student stu = new Student ;
stu.name = "徐干";
// Student.sleep();// 报错,必须用对象访问。
stu.sleep();
stu.run();
}
1.3 小结
1.当 static
修饰成员变量或者成员方法时,该变量称为静态变量,该方法称为静态方法。该类的每个对象都共享同一个类的静态变量和静态方法。任何对象都可以更改该静态变量的值或者访问静态方法。但是不推荐这种方式去访问。因为静态变量或者静态方法直接通过类名访问即可,完全没有必要用对象去访问。
2.无static修饰的成员变量或者成员方法,称为实例变量,实例方法,实例变量和实例方法必须创建类的对象,然后通过对象来访问。
3.static修饰的成员属于类,会存储在静态区,是随着类的加载而加载的,且只加载一次,所以只有一份,节省内存。存储于一块固定的内存区域(静态区),所以,可以直接被类名调用。它优先于对象存在,所以,可以被所有对象共享。
4.无static修饰的成员,是属于对象,对象有多少个,他们就会出现多少份。所以必须由对象调用。
2、继承
2.1 概述
2.1.1 引入
假如我们要定义如下类: 学生类,老师类和工人类,分析如下。
-
学生类 属性:姓名,年龄 行为:吃饭,睡觉
-
老师类 属性:姓名,年龄,薪水 行为:吃饭,睡觉,教书
-
班主任 属性:姓名,年龄,薪水 行为:吃饭,睡觉,管理
如果我们定义了这三个类去开发一个系统,那么这三个类中就存在大量重复的信息(属性:姓名,年龄。行为:吃饭,睡觉)。这样就导致了相同代码大量重复,代码显得很臃肿和冗余,那么如何解决呢?
假如多个类中存在相同属性和行为时,我们可以将这些内容抽取到单独一个类中,那么多个类无需再定义这些属性和行为,只要继承那一个类即可。如图所示:
其中,多个类可以称为子类,单独被继承的那一个类称为父类、超类(superclass)或者基类。
2.1.2 继承的含义
继承描述的是事物之间的所属关系,这种关系是:is-a
的关系。例如,兔子属于食草动物,食草动物属于动物。可见,父类更通用,子类更具体。我们通过继承,可以使多种事物之间形成一种关系体系。
继承:就是子类继承父类的属性和行为,使得子类对象可以直接具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。
2.1.3 继承的好处
-
提高代码的复用性(减少代码冗余,相同代码重复利用)。
-
使类与类之间产生了关系。
2.2 继承的格式
通过 extends
关键字,可以声明一个子类继承另外一个父类,定义格式如下:
class 父类 {
...
}
class 子类 extends 父类 {
...
}
需要注意:Java是单继承的,一个类只能继承一个直接父类,跟现实世界很像,但是Java中的子类是更加强大的。
2.3 继承的案例
2.3.1 案例
请使用继承定义以下类:
-
学生类 属性:姓名,年龄 行为:吃饭,睡觉
-
老师类 属性:姓名,年龄,薪水 行为:吃饭,睡觉,教书
-
班主任 属性:姓名,年龄,薪水 行为:吃饭,睡觉,管理
2.3.2 案例图解分析
老师类,学生类,还有班主任类,实际上都是属于人类的,我们可以定义一个人类,把他们相同的属性和行为都定义在人类中,然后继承人类即可,子类特有的属性和行为就定义在子类中了。
如下图所示:
2.3.3 代码实现
1.父类Human类
public class Human {
// 合理隐藏
private String name ;
private int age ;
// 合理暴露
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
2.子类Teacher类
public class Teacher extends Human {
// 工资
private double salary ;
// 特有方法
public void teach(){
System.out.println("老师在认真教技术!");
}
public double getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(double salary) {
this.salary = salary;
}
}
3.子类Student类
public class Student extends Human{
}
4.子类BanZhuren类
public class Teacher extends Human {
// 工资
private double salary ;
// 特有方法
public void admin(){
System.out.println("班主任强调纪律问题!");
}
public double getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(double salary) {
this.salary = salary;
}
}
5.测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Teacher dlei = new Teacher();
dlei.setName("播仔");
dlei.setAge("31");
dlei.setSalary(1000.99);
System.out.println(dlei.getName());
System.out.println(dlei.getAge());
System.out.println(dlei.getSalary());
dlei.teach();
BanZhuRen linTao = new BanZhuRen();
linTao.setName("灵涛");
linTao.setAge("28");
linTao.setSalary(1000.99);
System.out.println(linTao.getName());
System.out.println(linTao.getAge());
System.out.println(linTao.getSalary());
linTao.admin();
Student xugan = new Student();
xugan.setName("播仔");
xugan.setAge("31");
//xugan.setSalary(1000.99); // xugan没有薪水属性,报错!
System.out.println(xugan.getName());
System.out.println(xugan.getAge());
}
}
2.3.4 小结
1.继承实际上是子类相同的属性和行为可以定义在父类中,子类特有的属性和行为由自己定义,这样就实现了相同属性和行为的重复利用,从而提高了代码复用。
2.子类继承父类,就可以直接得到父类的成员变量和方法。
2.4 子类不能继承的内容
2.4.1 引入
并不是父类的所有内容都可以给子类继承的:
1、子类不能继承父类的构造方法。
2、值得注意的是子类可以继承父类的私有成员(成员变量,方法),只是子类无法直接访问而已,可以通过getter/setter方法访问父类的private成员变量。
2.4.2 代码实现
public class Demo03 {
public static void main(String[] args) {
Zi z = new Zi();
System.out.println(z.num1);
// System.out.println(z.num2); // 私有的子类无法使用
// 通过getter/setter方法访问父类的private成员变量
System.out.println(z.getNum2());
z.show1();
// z.show2(); // 私有的子类无法使用
}
}
class Fu {
public int num1 = 10;
private int num2 = 20;
public void show1() {
System.out.println("show1");
}
private void show2() {
System.out.println("show2");
}
public int getNum2() {
return num2;
}
public void setNum2(int num2) {
this.num2 = num2;
}
}
class Zi extends Fu {
}
2.5 继承后的特点--成员变量
当类之间产生了继承关系后,其中各类中的成员变量,也会产生一些影响呢。
2.5.1 成员变量不重名
如果子类父类中出现不重名的成员变量,这时的访问是没有影响的。代码如下:
class Fu {
// Fu中的成员变量
int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量
int num2 = 6;
// Zi中的成员方法
public void show() {
// 访问父类中的num
System.out.println("Fu num="+num); // 继承而来,所以直接访问。
// 访问子类中的num2
System.out.println("Zi num2="+num2);
}
}
class Demo04 {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
Zi z = new Zi();
// 调用子类中的show方法
z.show();
}
}
演示结果:
Fu num = 5
Zi num2 = 6
2.5.2 成员变量重名
如果子类父类中出现重名的成员变量,这时的访问是有影响的。代码如下:
class Fu1 {
// Fu中的成员变量。
int num = 5;
}
class Zi1 extends Fu1 {
// Zi中的成员变量
int num = 6;
public void show() {
// 访问父类中的num
System.out.println("Fu num=" + num);
// 访问子类中的num
System.out.println("Zi num=" + num);
}
}
class Demo04 {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
Zi1 z = new Zi1();
// 调用子类中的show方法
z1.show();
}
}
演示结果:
Fu num = 6
Zi num = 6
子父类中出现了同名的成员变量时,子类会优先访问自己对象中的成员变量。如果此时想访问父类成员变量,我们可以使用super关键字。
2.5.3 super访问父类成员变量
子父类中出现了同名的成员变量时,在子类中需要访问父类中非私有成员变量时,需要使用super
关键字,修饰父类成员变量,类似于之前学过的 this
。
需要注意的是:super代表的是父类对象的引用,this代表的是当前对象的引用。
使用格式:
super.父类成员变量名
子类方法需要修改,代码如下:
class Fu {
// Fu中的成员变量。
int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量
int num = 6;
public void show() {
int num = 1;
// 访问方法中的num
System.out.println("method num=" + num);
// 访问子类中的num
System.out.println("Zi num=" + this.num);
// 访问父类中的num
System.out.println("Fu num=" + super.num);
}
}
class Demo04 {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
Zi1 z = new Zi1();
// 调用子类中的show方法
z1.show();
}
}
演示结果:
method num=1
Zi num=6
Fu num=5
小贴士:Fu 类中的成员变量是非私有的,子类中可以直接访问。若Fu 类中的成员变量私有了,子类是不能直接访问的。通常编码时,我们遵循封装的原则,使用private修饰成员变量,那么如何访问父类的私有成员变量呢?对!可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。
2.6 继承后的特点--成员方法
当类之间产生了关系,其中各类中的成员方法,又产生了哪些影响呢?
2.6.1 成员方法不重名
如果子类父类中出现不重名的成员方法,这时的调用是没有影响的。对象调用方法时,会先在子类中查找有没有对应的方法,若子类中存在就会执行子类中的方法,若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。代码如下:
class Fu {
public void show() {
System.out.println("Fu类中的show方法执行");
}
}
class Zi extends Fu {
public void show2() {
System.out.println("Zi类中的show2方法执行");
}
}
public class Demo05 {
public static void main(String[] args) {
Zi z = new Zi();
//子类中没有show方法,但是可以找到父类方法去执行
z.show();
z.show2();
}
}
2.6.2 成员方法重名
如果子类父类中出现重名的成员方法,则创建子类对象调用该方法的时候,子类对象会优先调用自己的方法。
代码如下:
class Fu {
public void show() {
System.out.println("Fu show");
}
}
class Zi extends Fu {
//子类重写了父类的show方法
public void show() {
System.out.println("Zi show");
}
}
public class ExtendsDemo05{
public static void main(String[] args) {
Zi z = new Zi();
// 子类中有show方法,只执行重写后的show方法
z.show(); // Zi show
}
}
2.7 方法重写
2.7.1 概念
方法重写 :子类中出现与父类一模一样的方法时(返回值类型,方法名和参数列表都相同),会出现覆盖效果,也称为重写或者复写。声明不变,重新实现。
2.7.2 使用场景与案例
发生在子父类之间的关系。 子类继承了父类的方法,但是子类觉得父类的这方法不足以满足自己的需求,子类重新写了一个与父类同名的方法,以便覆盖父类的该方 法。
例如:我们定义了一个动物类代码如下:
public class Animal {
public void run(){
System.out.println("动物跑的很快!");
}
public void cry(){
System.out.println("动物都可以叫~~~");
}
}
然后定义一个猫类,猫可能认为父类cry()方法不能满足自己的需求
代码如下:
public class Cat extends Animal {
public void cry(){
System.out.println("我们一起学猫叫,喵喵喵!喵的非常好听!");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
Cat ddm = new Cat();
// 调用父类继承而来的方法
ddm.run();
// 调用子类重写的方法
ddm.cry();
}
}
2.7.3 @Override重写注解
-
@Override:注解,重写注解校验!
-
这个注解标记的方法,就说明这个方法必须是重写父类的方法,否则编译阶段报错。
-
建议重写都加上这个注解,一方面可以提高代码的可读性,一方面可以防止重写出错!
加上后的子类代码形式如下:
public class Cat extends Animal {
// 声明不变,重新实现
// 方法名称与父类全部一样,只是方法体中的功能重写写了!
@Override
public void cry(){
System.out.println("我们一起学猫叫,喵喵喵!喵的非常好听!");
}
}
2.7.4 注意事项
-
方法重写是发生在子父类之间的关系。
-
子类方法覆盖父类方法,必须要保证权限大于等于父类权限。
-
子类方法覆盖父类方法,返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。
2.8 继承后的特点—构造方法
2.8.1 引入
当类之间产生了关系,其中各类中的构造方法,又产生了哪些影响呢? 首先我们要回忆两个事情,构造方法的定义格式和作用。
-
构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
-
构造方法的作用是初始化对象成员变量数据的。所以子类的初始化过程中,必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个
super()
,表示调用父类的构造方法,父类成员变量初始化后,才可以给子类使用。(先有爸爸,才能有儿子)
继承后子类构方法器特点:子类所有构造方法的第一行都会默认先调用父类的无参构造方法
2.8.2 案例演示
按如下需求定义类:
-
人类 成员变量: 姓名,年龄 成员方法: 吃饭
-
学生类 成员变量: 姓名,年龄,成绩 成员方法: 吃饭
代码如下:
class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
System.out.println("父类无参");
}
// getter/setter省略
}
class Student extends Person {
private double score;
public Student() {
//super(); // 调用父类无参,默认就存在,可以不写,必须再第一行
System.out.println("子类无参");
}
public Student(double score) {
//super(); // 调用父类无参,默认就存在,可以不写,必须再第一行
this.score = score;
System.out.println("子类有参");
}
}
public class Demo07 {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student();
System.out.println("----------");
Student s2 = new Student(99.9);
}
}
输出结果:
父类无参
子类无参
----------
父类无参
子类有参
2.8.3 小结
-
子类构造方法执行的时候,都会在第一行默认先调用父类无参数构造方法一次。
-
子类构造方法的第一行都隐含了一个super()去调用父类无参数构造方法,super()可以省略不写。
2.9 super(...)和this(...)
2.9.1 引入
请看如下案例:
class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
System.out.println("父类无参");
}
// getter/setter省略
}
class Student extends Person {
private double score;
public Student() {
//super(); // 调用父类无参构造方法,默认就存在,可以不写,必须再第一行
System.out.println("子类无参");
}
public Student(double score) {
//super(); // 调用父类无参构造方法,默认就存在,可以不写,必须再第一行
this.score = score;
System.out.println("子类有参");
}
// getter/setter省略
}
public class Demo07 {
public static void main(String[] args) {
// 调用子类有参数构造方法
Student s2 = new Student(99.9);
System.out.println(s2.getScore()); // 99.9
System.out.println(s2.getName()); // 输出 null
System.out.println(s2.getAge()); // 输出 0
}
}
我们发现,子类有参数构造方法只是初始化了自己对象中的成员变量score,而父类中的成员变量name和age依然是没有数据的,怎么解决这个问题呢,我们可以借助与super(...)去调用父类构造方法,以便初始化继承自父类对象的name和age.
2.9.2 super和this的用法格式
super和this完整的用法如下,其中this,super访问成员我们已经接触过了。
this.成员变量 -- 本类的
super.成员变量 -- 父类的
this.成员方法名() -- 本类的
super.成员方法名() -- 父类的
接下来我们使用调用构造方法格式:
super(...) -- 调用父类的构造方法,根据参数匹配确认
this(...) -- 调用本类的其他构造方法,根据参数匹配确认
2.9.3 super(....)用法演示
代码如下:
class Person {
private String name ="凤姐";
private int age = 20;
public Person() {
System.out.println("父类无参");
}
public Person(String name , int age){
this.name = name ;
this.age = age ;
}
// getter/setter省略
}
class Student extends Person {
private double score = 100;
public Student() {
//super(); // 调用父类无参构造方法,默认就存在,可以不写,必须再第一行
System.out.println("子类无参");
}
public Student(String name , int age,double score) {
super(name ,age);// 调用父类有参构造方法Person(String name , int age)初始化name和age
this.score = score;
System.out.println("子类有参");
}
// getter/setter省略
}
public class Demo07 {
public static void main(String[] args) {
// 调用子类有参数构造方法
Student s2 = new Student("张三",20,99);
System.out.println(s2.getScore()); // 99
System.out.println(s2.getName()); // 输出 张三
System.out.println(s2.getAge()); // 输出 20
}
}
注意:
子类的每个构造方法中均有默认的super(),调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。
super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行,所以不能同时出现。
super(..)是根据参数去确定调用父类哪个构造方法的。
2.9.4 super(...)案例图解
父类空间优先于子类对象产生
在每次创建子类对象时,先初始化父类空间,再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间,便可以包含其父类的成员,如果父类成员非private修饰,则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构造七调用时,一定先调用父类的构造方法。理解图解如下:
2.9.5 this(...)用法演示
this(...)
-
默认是去找本类中的其他构造方法,根据参数来确定具体调用哪一个构造方法。
-
为了借用其他构造方法的功能。
/**
* this(...):
* 默认是去找本类中的其他构造方法,根据参数来确定具体调用哪一个构造方法。
* 为了借用其他构造方法的功能。
*
*/
public class ThisDemo01 {
public static void main(String[] args) {
Student xuGan = new Student();
System.out.println(xuGan.getName()); // 输出:徐干
System.out.println(xuGan.getAge());// 输出:21
System.out.println(xuGan.getSex());// 输出: 男
}
}
class Student{
private String name ;
private int age ;
private char sex ;
public Student() {
// 很弱,我的兄弟很牛逼啊,我可以调用其他构造方法:Student(String name, int age, char sex)
this("徐干",21,'男');
}
public Student(String name, int age, char sex) {
this.name = name ;
this.age = age ;
this.sex = sex ;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public char getSex() {
return sex;
}
public void setSex(char sex) {
this.sex = sex;
}
}
2.9.6 小结
-
子类的每个构造方法中均有默认的super(),调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。
-
super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行,所以不能同时出现。
-
super(..)和this(...)是根据参数去确定调用父类哪个构造方法的。
-
super(..)可以调用父类构造方法初始化继承自父类的成员变量的数据。
-
this(..)可以调用本类中的其他构造方法。
2.10 继承的特点
-
Java只支持单继承,不支持多继承。
// 一个类只能有一个父类,不可以有多个父类。 class A {} class B {} class C1 extends A {} // ok // class C2 extends A, B {} // error
-
一个类可以有多个子类。
// A可以有多个子类 class A {} class C1 extends A {} class C2 extends A {}
-
可以多层继承。
class A {} class C1 extends A {} class D extends C1 {}
顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object,作为父类。