繼承的最大好處就是為了實現代碼的復用。那麼,子類到底從父類得到的什麼呢?
父類的private成員不會被子類繼承,子類不能訪問。但是子類對象的確包含父類的私有成員。 父類的 包訪問成員 繼承為子類的包訪問成員。就好像他們直接定義在子類中一樣。 父類的 protected 成員繼承為子類的protected 成員。就好像他們直接定義在子類中一樣。 父類的 public 成員繼承為子類的public 成員,就好像他們直接定義在子類中一樣。
實例方法
繼承到的實例方法在子類中可以直接被使用,還需重點理解是方法的重寫和重載。
重寫override
一個繼承鏈中,父類的方法對於子類來說具有相同的語義,但是不同的細節操作,因此子類需要override父類的這個方法以滿足自己的需求。
注意的點:
1、方法名,參數表一定和父類中的相同,返回類型相同,或者是子類。
1、訪問權限一定不低於父類的實例方法
2、拋出的異常一定是父類方法拋出的異常相同,或者子類。
如果拿C++和java對比,那麼java中的實例方法默認都是virtual的(java中沒有virtual這個key word),因此在java中,子類可以直接重寫父類方法的任何非final實例方法,但是在C++中,除非父類使用virtual標記一個方法為虛方法,子類才可以override這個方法。
對於重寫的方法,javac是不能確定的具體要調用那個類的方法,而是產生特殊的字節碼讓jvm去動態決定什麼方法。這個就是所謂的前期綁定和後期綁定的差異。
public class Test { public static void main(String [] args){ Object o = new SubClass(); o.toString(); } } class SubClass extends Object { public String toString() //重寫Object 的toString方法 { return "SubClass"; } }
Compiled from "Test.java" public class Test { public Test(); Code: 0: aload_0 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V 4: return public static void main(java.lang.String[]); Code: 0: new #2 // class SubClass 3: dup 4: invokespecial #3 // Method SubClass."<init>":()V 7: astore_1 8: aload_1 9: invokevirtual #4 // Method java/lang/Object.toString:()Ljava/lang/String; 12: pop 13: return }
其中3處紅色標記 的代碼,重要的區別就是invokespecial 和 invokevirtual :invokespecial 代表前期綁定,在編譯期就能決定調用什麼方法,由javac確定調用什麼方法。invokevirtual 則是方法的後期綁定,由JVM決定調用什麼方法。
第一處是Test類的構造函數調用父類Object的構造函數,編譯期確定,他是前期綁定。
第二處是因為new 了一個SubClass對象,調用SubClass的構造函數,編譯期確定,他也是前期綁定的。
第三處是因為我們的 Object o 引用了重寫了toString方法的SubClass對象,javac不能知道具體調用Object中的toString,還是SubClass中的toString,於是產生特殊代碼讓JVM去決定。
修飾為 static 、 final 、private 的方法一定是前期綁定,因為他們根本都不存在override。
JVM需要在運行時動態決定調用那個版本的方法,這個過程對JVM來說就是 virtual method lookup(虛方法查找)。JVM將會從實際對象所屬的類 和 他的最近的父類中查找。如果自己定義了,則調用自己的版本,如果沒有則調用父類的版本。
重載overload
重載的定義:函數重載是指在同一作用域內,可以有一組具有相同函數名,不同參數列表的函數,這組函數被稱為重載函數。
注意:重載與否,不考慮函數的返回類型。C++也是如此。也就是說,2個函數的返回類型同不同都不影響他們能不能形成重載,只要他們函數名相同,參數表不同就滿足重載。
Java是默認是支持跨類重載的。但是C++就默認不支持在子類中重載父類的實例方法。那也就是說:java中的實例方法會自動導入到子類的作用域中,而C++則不是。
public class Test { public static void main(String[] args) { Derive d = new Derive(); d.print("hello", 2); d.print("world");
/* output
hello
hello
world
world
world
world
world
*/
} } class Base { public void print(String msg) { for(int i=0;i<5;++i) { System.out.println(msg); } } } class Derive extends Base { public void print(String msg,int times) //在子類中重載父類方法 { for(int i=0;i<times;++i) { System.out.println(msg); } } }
對於C++
#include<iostream> #include<string> using namespace std; class Base { public : void print(const string& msg) const { for(int i=0;i<5;++i) { std::cout<<msg<<std::endl; } } }; class Derive:public Base { public : /* *需要使用using Base::print將父類中的版本引如到子類的作用域中,這樣才能形成跨類重載,否則子類在使用一個參數版本的print函數時,會出現以下編譯錯誤: * * error: no matching function for call to ‘Derive::print(const char [6])’ *意思是編譯器在Derive類中找不到print(const char [6])版本的函數 * */ using Base::print; void print(const string& msg,const int times) const { for(int i=0;i<times;++i) { std::cout<<msg<<std::endl; } } }; int main() { Derive d ; d.print("hello",2); d.print("world"); }
實例字段
實例字段沒有什麼要說的,要說的就是實例字段的隱藏了:在子類中定義一個和父類同名的字段,那麼子類中的名稱將會隱藏父類中的同名字段。
幾乎沒有人使用這個技術,如果用到了,那麼說明代碼設計有問題(bad code)。
class Base { protected int i = 100; } class Derive extends Base { private int i = 1000; //隱藏了父類字段 i public void foo() { System.out.println(i); //代表this.i System.out.println(this.i); System.out.println(super.i); //使用父類被隱藏的i } }
也可以使用cast,這是最終極的手段。因為super只能引用直接父類的成員,而不能引用父類的父類的成員。但使用cast可以做到。
class A { protected int i = 100; } class B extends A { protected int i = 1000; } class C extends B { private int i = 10000; public void foo() { System.out.println("this.i:"+this.i); //10000 System.out.println("B.this.i:"+ ((B)this).i ); //1000 System.out.println("A.this.i:"+ ((A)this).i ); //100 } }
static會被子類繼承嗎?答案是會。他們會被繼承為子類的static成員,而不是子類實例的成員。
同樣,private static成員不會被繼承,只有 包訪問 權限 ,protected public 成員才會被繼承。
父類的private成員不會被子類繼承,子類不能訪問。 父類的 包訪問成員 繼承為子類的包訪問成員。就好像他們直接定義在子類中一樣。 父類的 protected 成員繼承為子類的protected 成員。就好像他們直接定義在子類中一樣。 父類的 public 成員繼承為子類的public 成員,就好像他們直接定義在子類中一樣。
static 成員同樣也可以使用實例成員的訪問修飾符 public ,包訪問,protected , priavcte。
static方法
static方法不能被override,只能被隱藏。
static字段
和實例字段一樣,static字段也可以被隱藏。如果要引用被隱藏的父類static字段,則需要顯式的通過父類的類名來使用。隱藏static字段通常也最好不要使用。
構造函數不能繼承,但是子類一定可以(也必須)借用父類的構造函數。java保證:除了Object類對象,每一個類的實例在構造時,先去調用父類的構造函數。
我們自定義類的構造函數的第一句一定是super(xx,...),如果不是,那麼第一句就一定是this(xx,...)去調用本類的另一個構造函數。
如果子類構造函數不顯式的調用super(),那麼,javac會自動插入super(),也就是父類無參數的構造函數。
對於構造函數,其實類中所有構造函數都是隱式static的。很明顯的例證就是 構造函數無需通過實例就可以調用。