Java：类与继承

Java：类与继承

　　对于面向对象的程序设计语言来讲，类毫无疑问是其最重要的基础。抽象、封装、继承、多态这四大特性都离不开类，只有存在类，才能体现面向对象编程的特色，今天咱们就来了解一些类与继承的相关知识。首先，咱们讲述一下与类的初始化相关的东西，而后再从几个方面阐述继承这一大特性。如下是本文的目录大纲：

　　一.你了解类吗？

　　二.你了解继承吗？

　　三.常见的面试笔试题

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一.你了解类吗？

　　在Java中，类文件是以.java为后缀的代码文件，在每一个类文件中最多只容许出现一个public类，当有public类的时候，类文件的名称必须和public类的名称相同，若不存在public，则类文件的名称能够为任意的名称（固然以数字开头的名称是不容许的）。

　　在类内部，对于成员变量，若是在定义的时候没有进行显示的赋值初始化，则Java会保证类的每一个成员变量都获得恰当的初始化：

　　1）对于  char、short、byte、int、long、float、double等基本数据类型的变量来讲会默认初始化为0（boolean变量默认会被初始化为false）；

　　2）对于引用类型的变量，会默认初始化为null。

　　若是没有显示地定义构造器，则编译器会自动建立一个无参构造器，可是要记住一点，若是显示地定义了构造器，编译器就不会自动添加构造器。注意，全部的构造器默认为static的。

　　下面咱们着重讲解一下 初始化 顺序：

　　当程序执行时，须要生成某个类的对象，Java执行引擎会先检查是否加载了这个类，若是没有加载，则先执行类的加载再生成对象，若是已经加载，则直接生成对象。

　　在类的加载过程当中，类的static成员变量会被初始化，另外，若是类中有static语句块，则会执行static语句块。static成员变量和static语句块的执行顺序同代码中的顺序一致。记住，在Java中，类是按需加载，只有当须要用到这个类的时候，才会加载这个类，而且只会加载一次。看下面这个例子就明白了：

public class Test {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
		
		Bread bread1 = new Bread();
		Bread bread2 = new Bread();
	}
}


class Bread {
	static{
		System.out.println("Bread is loaded");
	}
	public Bread() {
		System.out.println("bread");
	}
}

　　运行这段代码就会发现"Bread is loaded"只会被打印一次。

　　在生成对象的过程当中，会先初始化对象的成员变量，而后再执行构造器。也就是说类中的变量会在任何方法（包括构造器）调用以前获得初始化，即便变量散步于方法定义之间。

public class Test {
	public static void main(String[] args)  {
		new Meal();
	}
}


class Meal {
	
	public Meal() {
		System.out.println("meal");
	}
	
	Bread bread = new Bread();
}

class Bread {
	
	public Bread() {
		System.out.println("bread");
	}
}

　　输出结果为：

bread
meal

View Code

二.你了解继承吗？

　　继承是全部OOP语言不可缺乏的部分，在java中使用extends关键字来表示继承关系。当建立一个类时，老是在继承，若是没有明确指出要继承的类，就老是隐式地从根类Object进行继承。好比下面这段代码：

class Person {
	public Person() {
		
	}
}

class Man extends Person {
	public Man() {
		
	}
}

　　类Man继承于Person类，这样一来的话，Person类称为父类（基类），Man类称为子类（导出类）。若是两个类存在继承关系，则子类会自动继承父类的方法和变量，在子类中能够调用父类的方法和变量。在java中，只容许单继承，也就是说 一个类最多只能显示地继承于一个父类。可是一个类却能够被多个类继承，也就是说一个类能够拥有多个子类。

　　1.子类继承父类的成员变量

　　当子类继承了某个类以后，即可以使用父类中的成员变量，可是并非彻底继承父类的全部成员变量。具体的原则以下：

　　1）可以继承父类的public和protected成员变量；不可以继承父类的private成员变量；

　　2）对于父类的包访问权限成员变量，若是子类和父类在同一个包下，则子类可以继承；不然，子类不可以继承；

　　3）对于子类能够继承的父类成员变量，若是在子类中出现了同名称的成员变量，则会发生隐藏现象，即子类的成员变量会屏蔽掉父类的同名成员变量。若是要在子类中访问父类中同名成员变量，须要使用super关键字来进行引用。

　　2.子类继承父类的方法

　　一样地，子类也并非彻底继承父类的全部方法。

　　1）可以继承父类的public和protected成员方法；不可以继承父类的private成员方法；

　　2）对于父类的包访问权限成员方法，若是子类和父类在同一个包下，则子类可以继承；不然，子类不可以继承；

　　3）对于子类能够继承的父类成员方法，若是在子类中出现了同名称的成员方法，则称为覆盖，即子类的成员方法会覆盖掉父类的同名成员方法。若是要在子类中访问父类中同名成员方法，须要使用super关键字来进行引用。

　　注意：隐藏和覆盖是不一样的。隐藏是针对成员变量和静态方法的，而覆盖是针对普通方法的。（后面会讲到）

　　3.构造器

　　子类是不可以继承父类的构造器，可是要注意的是，若是父类的构造器都是带有参数的，则必须在子类的构造器中显示地经过super关键字调用父类的构造器并配以适当的参数列表。若是父类有无参构造器，则在子类的构造器中用super关键字调用父类构造器不是必须的，若是没有使用super关键字，系统会自动调用父类的无参构造器。看下面这个例子就清楚了：

class Shape {
	
	protected String name;
	
	public Shape(){
		name = "shape";
	}
	
	public Shape(String name) {
		this.name = name;
	}
}

class Circle extends Shape {
	
	private double radius;
	
	public Circle() {
		radius = 0;
	}
	
	public Circle(double radius) {
		this.radius = radius;
	}
	
	public Circle(double radius,String name) {
		this.radius = radius;
		this.name = name;
	}
}

　　这样的代码是没有问题的，若是把父类的无参构造器去掉，则下面的代码必然会出错：

　　改为下面这样就好了：

　　4.super

　　super主要有两种用法：

　　1）super.成员变量/super.成员方法;

　　2）super(parameter1,parameter2....)

　　第一种用法主要用来在子类中调用父类的同名成员变量或者方法；第二种主要用在子类的构造器中显示地调用父类的构造器，要注意的是，若是是用在子类构造器中，则必须是子类构造器的第一个语句。

三.常见的面试笔试题

1.下面这段代码的输出结果是什么？

public class Test {
	public static void main(String[] args)  {
		new Circle();
	}
}

class Draw {
	
	public Draw(String type) {
		System.out.println(type+" draw constructor");
	}
}

class Shape {
	private Draw draw = new Draw("shape");
	
	public Shape(){
		System.out.println("shape constructor");
	}
}

class Circle extends Shape {
	private Draw draw = new Draw("circle");
	public Circle() {
		System.out.println("circle constructor");
	}
}
 

shape draw constructor
shape constructor
circle draw constructor
circle constructor

View Code

　　这道题目主要考察的是类继承时构造器的调用顺序和初始化顺序。要记住一点：父类的构造器调用以及初始化过程必定在子类的前面。因为Circle类的父类是Shape类，因此Shape类先进行初始化，而后再执行Shape类的构造器。接着才是对子类Circle进行初始化，最后执行Circle的构造器。

2.下面这段代码的输出结果是什么？

public class Test {
	public static void main(String[] args)  {
		Shape shape = new Circle();
		System.out.println(shape.name);
		shape.printType();
		shape.printName();
	}
}

class Shape {
	public String name = "shape";
	
	public Shape(){
		System.out.println("shape constructor");
	}
	
	public void printType() {
		System.out.println("this is shape");
	}
	
	public static void printName() {
		System.out.println("shape");
	}
}

class Circle extends Shape {
	public String name = "circle";
	
	public Circle() {
		System.out.println("circle constructor");
	}
	
	public void printType() {
		System.out.println("this is circle");
	}
	
	public static void printName() {
		System.out.println("circle");
	}
}

shape constructor
circle constructor
shape
this is circle
shape

View Code

　　这道题主要考察了隐藏和覆盖的区别（固然也和多态相关，在后续博文中会继续讲到）。

　　覆盖只针对非静态方法（终态方法不能被继承，因此就存在覆盖一说了），而隐藏是针对成员变量和静态方法的。这2者之间的区别是：覆盖受RTTI（Runtime type  identification）约束的，而隐藏却不受该约束。也就是说只有覆盖方法才会进行动态绑定，而隐藏是不会发生动态绑定的。在Java中，除了static方法和final方法，其余全部的方法都是动态绑定。所以，就会出现上面的输出结果。