2020-05-16--Java--day09【继承、super、this、抽象类】

1.继承

三大特征:封装,继承,多态

  • 继承是多态的前提,没有继承就没有多态
  • 继承的主要解决的问题就是:共性抽取

在继承的关系中，“子类就是一个父类”。也就是说，子类可以被当做父类看待。
例如父类是员工，子类是讲师，那么“讲师就是一个员工”。关系：is-a。

定义父类的格式：（一个普通的类定义）

public class 父类名称 {
    // ...
}

定义子类的格式：

public class 子类名称 extends 父类名称 {
    // ...
}

实例:
创建父类:

// 定义一个父类：员工
public class Employee {

    public void method() {
        System.out.println("方法执行！");
    }
}

创建两个子类:

// 定义了员工的另一个子类：助教
public class Assistant extends Employee {

}

// 定义了一个员工的子类：讲师
public class Teacher extends Employee {

}

在main方法中运行:

public class Demo01Extends {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建了一个子类对象
        Teacher teacher = new Teacher();
        // Teacher类当中虽然什么都没写，但是会继承来自父类的method方法。
        teacher.method();

        // 创建另一个子类助教的对象
        Assistant assistant = new Assistant();
        assistant.method();
    }
}

这两个字类的对象都可以进行调用methods方法,因为他们都继承了一个父类.

1.继承中成员变量的访问特点

在父子类的继承关系当中，
1.子类可以用父类的成员变量,复制只能用自己的成员变量.
2.如果成员变量重名，则创建子类对象时，访问有两种方式：

  • 直接通过子类对象访问成员变量：等号左边是谁，就优先用谁，没有则向上找。
  • 间接通过成员方法访问成员变量：该方法属于谁，就优先用谁，没有则向上找。

父类:

public class Fu {

    int numFu = 10;   //不同变量名

    int num = 100;    //与子类相同变量名

    public void methodFu() {
        // 使用的是本类当中的，不会向下找子类的
        System.out.println(num);
    }

}

子类:

public class Zi extends Fu {

    int numZi = 20;

    int num = 200;

    public void methodZi() {
        // 因为本类当中有num，所以这里用的是本类的num
        System.out.println(num);
    }

}

在main方法中;

public class Demo01ExtendsField {

    public static void main(String[] args) {
        Fu fu = new Fu(); // 创建父类对象
        System.out.println(fu.numFu); // 只能使用父类的东西，没有任何子类内容
        System.out.println("===========");

        Zi zi = new Zi();

        System.out.println(zi.numFu); // 10
        System.out.println(zi.numZi); // 20
        System.out.println("===========");

        // 等号左边是谁，就优先用谁
        System.out.println(zi.num); // 优先子类，200
//        System.out.println(zi.abc); // 到处都没有，编译报错！
        System.out.println("===========");

        // 这个方法是子类的，优先用子类的，没有再向上找
        zi.methodZi(); // 200
        // 这个方法是在父类当中定义的，
        zi.methodFu(); // 100
    }

}

总结:当成员变量重名时,直接调用该变量时,优先在子类中找该变量.
简介通过成员方法调用成员变量时,方法在哪个类中就在哪个类中找,没有的话在往上找.

2.子类方法中重名的三种变量

定义父类:

public class Fu {

    int num = 10;

}

子类:

public class Zi extends Fu {

    int num = 20;

    public void method() {
        int num = 30;
        System.out.println(num); // 30，局部变量
        System.out.println(this.num); // 20，本类的成员变量
        System.out.println(super.num); // 10，父类的成员变量
    }

}

main方法:

/*
局部变量：         `直接写成员变量名`
本类的成员变量：    `this.成员变量名`
父类的成员变量：    `super.成员变量名`
 */
public class Demo01ExtendsField {

    public static void main(String[] args) {
        Zi zi = new Zi();
        zi.method();
    }
}

结果:当在子类的方法中要区分三个变量时使用:

  • 局部变量： 直接写成员变量名
  • 本类的成员变量： this.成员变量名
  • 父类的成员变量： super.成员变量名

3.继承中成员方法的访问特点

在父子类的继承关系当中，创建子类对象，访问成员方法的规则：
创建的对象是谁，就优先用谁，如果没有则向上找。

注意事项：
无论是成员方法还是成员变量，如果没有都是向上找父类，绝对不会向下找子类的。

父类:

public class Fu {

    public void methodFu() {
        System.out.println("父类方法执行！");
    }
    public void method() {
        System.out.println("父类重名方法执行！");
    }
}

子类:

public class Zi extends Fu {

    public void methodZi() {
        System.out.println("子类方法执行！");
    }

    public void method() {
        System.out.println("子类重名方法执行！");
    }
}

main方法:

public class Demo01ExtendsMethod {

    public static void main(String[] args) {
        Zi zi = new Zi();

        zi.methodFu();
        zi.methodZi();

        // 创建的是new了子类对象，所以优先用子类方法
        zi.method();
    }
}

总结:
在子类对象中重写父类的方法,调用时优先使用子类的.

4.方法重写

重写（Override）概念：在继承关系当中，方法的名称一样，参数列表也一样。

  • 重写（Override）：方法的名称一样，参数列表【也一样】。覆盖、覆写。
  • 重载（Overload）：方法的名称一样，参数列表【不一样】。

方法的覆盖重写特点：创建的是子类对象，则优先用子类方法。

方法覆盖重写的注意事项：

  1. 必须保证父子类之间方法的名称相同，参数列表也相同。
    @Override：写在方法前面，用来检测是不是有效的正确覆盖重写。
    这个注解就算不写，只要满足要求，也是正确的方法覆盖重写。
  2. 子类方法的返回值必须【小于等于】父类方法的返回值范围。
    小扩展提示：java.lang.Object类是所有类的公共最高父类（祖宗类），java.lang.String就是Object的子类。
  3. 子类方法的权限必须【大于等于】父类方法的权限修饰符。
    小扩展提示：public > protected > (default) > private
    备注：(default)不是关键字default，而是什么都不写，留空。

父类:

public class Fu {

    public String method() {
        return null;
    }
}

子类:

public class Zi extends Fu {

    @Override       //满足方法的覆盖
    public String method() {      
        return null;
    }
}

方法覆盖的应用场景:



Phone类:

// 本来的老款手机
public class Phone {

    public void call() {
        System.out.println("打电话");
    }
    public void send() {
        System.out.println("发短信");
    }
    public void show() {
        System.out.println("显示号码");
    }
}

NewPhone类:

// 定义一个新手机，使用老手机作为父类
public class NewPhone extends Phone {

    @Override
    public void show() {
        super.show(); // 把父类的show方法拿过来重复利用
        // 自己子类再来添加更多内容
        System.out.println("显示姓名");
        System.out.println("显示头像");
    }
}

main方法

public class Demo01Phone {

    public static void main(String[] args) {
        Phone phone = new Phone();
        phone.call();
        phone.send();
        phone.show();
        System.out.println("==========");

        NewPhone newPhone = new NewPhone();
        newPhone.call();
        newPhone.send();
        newPhone.show();
    }
}

运行:

总结:在要想对某一个类添加内容时,不要直接在这个类上进行修改,重新编写一个它的子类,重父类的一些方法即可实现添加功能。

5.继承中构造方法的访问特点

继承关系中，父子类构造方法的访问特点：

    1. 子类构造方法当中有一个默认隐含的“super()”调用，所以一定是先调用的父类构造，后执行的子类构造。
    1. 子类构造可以通过super关键字来调用父类重载构造。
    1. super的父类构造调用，必须是子类构造方法的第一个语句。不能一个子类构造调用多次super构造。

父类：

public class Fu {

    public Fu() {
        System.out.println("父类无参构造");
    }

    //重载构造方法
    public Fu(int num) {
        System.out.println("父类有参构造！");
    }
}

子类：

public class Zi extends Fu {

    public Zi() {
        super(); // 在调用父类无参构造方法
//        super(20); // 在调用父类重载的构造方法,但是只能写一个super
        System.out.println("子类构造方法！");
    }

    public void method() {
//        super(); // 错误写法！只有子类构造方法，才能调用父类构造方法。
    }
}

总结：

子类必须调用父类构造方法，不写则赠送super()；写了则用写的指定的super调用，super只能有一个，还必须是第一个。**

super关键字用法

super关键字的用法有三种：

  1. 在子类的成员方法中，访问父类的成员变量。 super.父类变量
  2. 在子类的成员方法中，访问父类的成员方法。 super.父类方法()
  3. 在子类的构造方法中，访问父类的构造方法。 super(有参/无参)

Fu类：

public class Fu {

    int num = 10;  //父类成员变量
    
    public Fu(){
        System.out.println("父类构造");
    }
    public void method() {
        System.out.println("父类成员方法");
    }
}

子类：

public class Zi extends Fu {

    int num = 20;  //子类成员变量

    public Zi() {
        super();    //访问父类构造方法
    }

    public void methodZi() {
        System.out.println(super.num); // 访问父类中的成员变量 num
    }

    public void method() {
        super.method(); // 访问父类中的method
        System.out.println("子类方法");
    }
}

this关键字用法

super关键字用来访问父类内容，而this关键字用来访问本类内容。用法也有三种：

  1. 在本类的成员方法中，访问本类的成员变量。
  • this.num--本类的成员变量
  1. 在本类的成员方法中，访问本类的另一个成员方法。
  • this.method()--本类的成员变量
  1. 在本类的构造方法中，访问本类的另一个构造方法。
  • this(有参/无参)

在第三种用法当中要注意：
A. this(...)调用也必须是构造方法的第一个语句，唯一一个。
B. super和this两种构造调用，不能同时使用。
也就是说构造方法中只能有唯一的super或者this关键字

Fu类：

public class Fu {

}

Zi类：

public class Zi extends Fu {

    int num = 20;

    public Zi() {
//        super(); // 这一行不再赠送
        this(123); // 本类的无参构造，调用本类的有参构造
//        this(1, 2); // 错误写法！,只能有一个this或super，并且写在第一句
    }

    public Zi(int n) {
        this(1, 2);
    }

    public Zi(int n, int m) {
    }

    public void showNum() {
        int num = 10;
        System.out.println(num); // 局部变量
        System.out.println(this.num); // 本类中的成员变量
        System.out.println(super.num); // 父类中的成员变量
    }

    public void methodA() {
        System.out.println("AAA");
    }

    public void methodB() {
        this.methodA();         //调用本类的另一个成员方法metthodA
        System.out.println("BBB");
    }
}

super和this的图解

Java继承的特点

  • 单继承--- 一个类都父类只能是唯一的
  • 多级继承
    父类可以也有父类，叫做间接父类，最顶端的父类为Object类

  • 一个子类只能有一个父类，但是一个父类可以有很多个子类。


抽象类

抽象类：
一个类中如果没有确定的方法体去实现，那么这个类就称为抽象类。
抽象类图解：


抽象方法：就是加上abstract关键字，然后去掉大括号，直接分号结束。
抽象类：抽象方法所在的类，必须是抽象类才行。在class之前写上abstract即可。

格式：

public abstract class A{
        public abstract void eat();      //抽象方法
        public void method(){           //普通成员方法
    }
  }

如何使用抽象类和抽象方法：

  1. 不能直接创建new抽象类对象。
  2. 必须用一个子类来继承抽象父类。
  3. 子类必须覆盖重写抽象父类当中所有的抽象方法。
    覆盖重写（实现）：子类去掉抽象方法的abstract关键字，然后补上方法体大括号。
  4. 创建子类对象进行使用。
    Animal类：
//抽象类
public abstract class Animal {

    // 这是一个抽象方法，代表吃东西，但是具体吃什么（大括号的内容）不确定。
    public abstract void eat();
}

Cat类：

public class Cat extends Animal {

    @Override
    public void eat() {        //覆盖父类的抽象方法
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}

main方法：

public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
//        Animal animal = new Animal(); // 错误写法！不能直接创建抽象类对象

        Cat cat = new Cat();        //创建子类对象
        cat.eat();         //调用子类方法
    }
}

抽象类和抽象方法使用的注意事项

  1. 抽象类不能创建对象，如果创建，编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象。
    理解：假设创建了抽象类的对象，调用抽象的方法，而抽象方法没有具体的方法体，没有意义。
  2. 抽象类中，可以有构造方法，是供子类创建对象时，初始化父类成员使用的。
    理解：子类的构造方法中，有默认的super()，需要访问父类构造方法。
    Fu类：
public abstract class Fu {

    public Fu() {      //构造方法
        System.out.println("抽象父类构造方法执行！");
    }

    public abstract void eat();      //抽象方法
}

Zi类：

public class Zi extends Fu {

    public Zi() {        //子类构造，用赠送的super(),调用父类的构造器
        // super();
        System.out.println("子类构造方法执行");
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("吃饭饭");
    }
}

main方法：

public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
        Zi zi = new Zi();
        zi.eat();
    }
}
  1. 抽象类中，不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。理解：未包含抽象方法的抽象类，目的就是不想让调用者创建该类对象，通常用于某些特殊的类结构设计。
  2. 抽象类的子类，必须重写抽象父类中所有的抽象方法，否则，编译无法通过而报错。除非该子类也是抽象类。
    理解：假设不重写所有抽象方法，则类中可能包含继承的抽象方法。那么创建对象后，调用抽象的方法，没有意义。
    实例：
    Animal类：
// 最高的抽象父类
public abstract class Animal {
    //两个抽象方法
    public abstract void eat();
    public abstract void sleep();
}

Dog类：

// 子类Dog也是一个抽象类
public abstract class Dog extends Animal {

    @Override
    public void eat() {           //覆盖eat方法
        System.out.println("狗吃骨头");
    }
    // public abstract void sleep();     继承的sleep抽象类，没有实现该类
}

Dog2Ha类：

//继承于Dog类
public class Dog2Ha extends Dog {
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("嘿嘿嘿……");
    }
}

DogGolden类：

//继承于Dog类
public class DogGolden extends Dog {
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("呼呼呼……");
    }
}

main方法：

public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
//        Animal animal = new Animal(); // 错误！
//        Dog dog = new Dog(); // 错误，这也是抽象类

        Dog2Ha ha = new Dog2Ha(); // 这是普通类，可以直接new对象。
        ha.eat();
        ha.sleep();
        System.out.println("==========");

        DogGolden golden = new DogGolden();
        golden.eat();
        golden.sleep();
    }
}

运行：


发红包案例

3.1 综合案例：群主发普通红包

群主发普通红包。某群有多名成员，群主给成员发普通红包。普通红包的规则：

  1. 群主的一笔金额，从群主余额中扣除，平均分成n等份，让成员领取。
  2. 成员领取红包后，保存到成员余额中。
    请根据描述，完成案例中所有类的定义以及指定类之间的继承关系，并完成发红包的操作。

分析：



User类：

public class User {

    private String name; // 姓名
    private int money; // 余额，也就是当前用户拥有的钱数

    public User() {
    }
    public User(String name, int money) {
        this.name = name;
        this.money = money;
    }

    // 展示一下当前用户有多少钱
    public void show() {
        System.out.println("我叫：" + name + "，我有多少钱：" + money);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getMoney() {
        return money;
    }
    public void setMoney(int money) {
        this.money = money;
    }
}

Manager类：

// 群主的类
public class Manager extends User {

    public Manager() {
    }

    public Manager(String name, int money) {
        super(name, money);
    }

    public ArrayList<Integer> send(int totalMoney, int count) {
        // 首先需要一个集合，用来存储若干个红包的金额
        ArrayList<Integer> redList = new ArrayList<>();

        // 首先看一下群主自己有多少钱
        int leftMoney = super.getMoney(); // 群主当前余额
        if (totalMoney > leftMoney) {
            System.out.println("余额不足");
            return redList; // 返回空集合
        }

        // 扣钱，其实就是重新设置余额
        super.setMoney(leftMoney - totalMoney);

        // 发红包需要平均拆分成为count份
        int avg = totalMoney / count;
        int mod = totalMoney % count; // 余数，也就是甩下的零头

        // 除不开的零头，包在最后一个红包当中
        // 下面把红包一个一个放到集合当中
        for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
            redList.add(avg);
        }

        // 最后一个红包
        int last = avg + mod;
        redList.add(last);

        return redList;    //返回存储红包金额的集合
    }
}

Member类：

// 普通成员
public class Member extends User {

    public Member() {
    }

    public Member(String name, int money) {
        super(name, money);
    }

    public void receive(ArrayList<Integer> list) {
        // 从多个红包当中随便抽取一个，给我自己。
        // 随机获取一个集合当中的索引编号
        int index = new Random().nextInt(list.size());
        // 根据索引，从集合当中删除，并且得到被删除的红包，给我自己
        int delta = list.remove(index);
        // 当前成员自己本来有多少钱：
        int money = super.getMoney();
        // 加法，并且重新设置回去
        super.setMoney(money + delta);
    }
}

运行：

public class MainRedPacket {

    public static void main(String[] args) {
        Manager manager = new Manager("群主", 100);

        Member one = new Member("成员A", 0);
        Member two = new Member("成员B", 0);
        Member three = new Member("成员C", 0);

        manager.show(); // 100
        one.show(); // 0
        two.show(); // 0
        three.show(); // 0
        System.out.println("===============");

        // 群主总共发20块钱，分成3个红包
        ArrayList<Integer> redList = manager.send(20, 3);
        // 三个普通成员收红包
        one.receive(redList);
        two.receive(redList);
        three.receive(redList);

        manager.show(); // 100-20=80
        // 6、6、8，随机分给三个人
        one.show();
        two.show();
        three.show();
    }
}
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    正文 我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
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    序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
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    文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
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    我被黑心中介骗来泰国打工， 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。 一个月前我还...
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    正文 我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
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