【JavaSE系列】Java面向对象之包与继承

admin • 2021-11-22 20:17 • Java

⭐️前面的话⭐️

本篇文章带大家认识Java基础知识——包与继承，在Java当中一切皆可视为对象，而对象是由类所实例化出来的，将类组织起来那就是一个包，类与类之间是可以存在关联的，例如猫，狗，鸟等动物存在相同的行为或特征，我们把这些相同的行为与特征都集中起来构建成一个新的类，则猫，狗，鸟等动物都继承了该类。

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1.包

1.1概念

Java 允许使用包（ package ）将类组织起来。借助于包可以方便地组织自己的代码，并将自己的代码与别人提供的代码库分开管理。
标准的 Java 类库分布在多个包中，包括 java.lang、java.util 和java.net 等。标准的 Java包具有一个层次结构。如同硬盘的目录嵌套一样，也可以使用嵌套层次组织包。所有标准的Java 包都处于java 和 javax 包层次中。
使用包的主要原因是确保类名的唯一性。 假如两个程序员不约而同地建立了Employee类。只要将这些类放置在不同的包中，就不会产生冲突。事实上，为了保证包名的绝对唯一性， Sun 公司建议将公司的因特网域名（这显然是独一无二的）以逆序的形式作为包名，并且对于不同的项目使用不同的子包。例如， weijianhuawen.com 是一个的域名。逆序形式为 com.weijianhuawen。这个包还可以被进一步地划分成子包，如 com.weijianhuawen.corejava。
✨从编译器的角度来看，嵌套的包之间没有任何关系。例如，java.util 包与java.util.jar 包毫无关系。每一个都拥有独立的类集合。

1.2类的组织

对类进行组织是由关键字package来设置类所在的包路径。

package 路径;
package com.csdn.test;

⭐️规则：

在.java文件最上面加上package语句指定该文件的代码所在的包。
包名尽量指定成唯一的名字，一般采用公司或单位的域名的颠倒形式。（如csdn.com,则包名com.csdn…）
包名要与路径相统一，如一个包名为com.csdn.test，则它所对应的路径为com/csdn/test 。
如果没有package包，则这些类会被放在一个默认包中。

包的创建：

不过在创建包前要注意设置一下编译器，这样编译器才能自动将你所写的包名根据.分开自动生成路径，否则有可能出现包名为com.csdn.test。

包创建好后，创建一个类，编译器自动会生成语句package指定当前类所在的包。

1.3导入包中的类

在一个类中我们经常需要使用Java内置的一些方法，这个时候往往需要导包，比如以字符串输出数组的方法toString，我们需要导入java.util包中的Arrays类。
最原始的方法就是将类的具体路径写出来，再调用方法。

package com.csdn.test;

public class Package {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
        String s = java.util.Arrays.toString(arr);
        System.out.println(s);
    }
}

除此之外，有一个关键字import能够导入一个包中具体的类。

package com.csdn.test;

import java.util.Arrays;//导入java.util包中的Arrays类

public class Package {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

Arrays是直接点出toString方法说明该方法是静态的。

除了import java.util.Arrays导入包中的类，还可以使用import java.util.*，这个语句会导入java.util包中所有的类，但是不是直接将这个包中所有类全部导入，而是用到哪一个类就导入哪一个类。比如说只用Arrays类，实际上只会导入Arrays类，而这个*可以理解为通配符。
但是使用*导入类可能会存在一个问题，就是你导入两个或多个包，其中里面有两个包有同名的类，这个时候就会报错，因为编译器不知道你究竟需要导哪一个类。比如Date类，

这个时候要么写全路径访问，要么导包时具体导入所需要的那一个类。
如果你要得到一个时间戳，则导入包时语句需改为:

import java.util.Date;
import java.sql.*;

package com.csdn.test;
import java.util.Date;
import java.sql.*;

public class Import {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        //获取时间戳
        System.out.println(date.getTime());
    }
}

如果不想改import语句，这需要写出类的全路径创建对象。

package com.csdn.test;
import java.util.*;
import java.sql.*;

public class Import {
    public static void main(String[] args) {
        java.util.Date date = new java.util.Date();
        //获取时间戳
        System.out.println(date.getTime());
    }
}

因为时间一直在变，所以时间戳也一直在变，所以不同时间运行程序结果是不同的。

如果导入类的类名与所在类类名相同，请把类名修改，否则会报错。

//被导入的类
package com.csdn.test;
public class Package {
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

import com.csdn.test.Package;

public class Package2 {
    public static void main(String[] args) {
        Package p = new Package();
        int sum = p.add(2,3);
        System.out.println(sum);
    }
}

1.4静态导入

使用import static可以导入包中静态的方法或字段。
比如我们最常使用的打印方法：

package com.csdn.test;
import static java.lang.System.*;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "未见花闻";
        out.println(name);
    }
}

还有数学运算方法Math包，里面的方法也是静态的。

package com.csdn.test;

import static java.lang.Math.*;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a =2;
        double b = pow(a, 3);
        System.out.println(b);
        System.out.println(abs(-999));
        System.out.println(min(1, 5));
        System.out.println(max(122, 867));
    }
}

注

意

：

系

统

常

用

基

础

类

(

、

)

此

包

从

1.1

后

自

动

导

入

。

注意： java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。

$注意： j a v a . l a n g : 系统常用基础类 (S t r i n g 、 O b j e c t), 此包从 J D K 1.1 后自动导入。$

1.5包访问权限

前面我们已经了解了

和

public和private

$p u b l i c 和 p r i v a t e$ 这两个关键字分别表示公共与私有。但是一个类中的成员我们既没有说明public也没有说明private，没有任何访问权限的关键字修饰，则表示默认权限，即包访问权限，就是在同一个包内能够访问，不同包之间是不能访问的。

package com.csdn;

public class Demo2 {
    int val = 10;
}

在包外访问不到这个val：

包内访问：

package com.csdn;

public class Demo2 {
    int val = 10;

    public static void main(String[] args) {
        Demo2 d = new Demo2();
        System.out.println(d.val);
    }
}

2.继承

2.1什么是继承？

先来看一段代码：

class Dog {
    public String name;
    public int age;
    public Dog(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat() {
        System.out.println(name + "在吃饭！");
    }
    public void run() {
        System.out.println(name + "正在跑！");
    }
}

class Bird {
    public String name;
    public int age;
    public Bird(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat() {
        System.out.println(name + "正在吃饭！");
    }

    public void fly() {
        System.out.println(name + "正在飞！");
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("小狗", 18);
        dog.run();
        dog.eat();
        Bird bird = new Bird("小鸟", 19);
        bird.fly();
        bird.eat();
    }
}

我定义了两个类，一个是

Dog

$D o g$ ，另一个是

Bird

$B i r d$ ，里面存放了两种动物的行为与特征，但是我们发现它们有不少共同点，比如它们都有名字，年龄，都会吃饭，这是所有动物都有的特征与行为，所以我们不妨将这些共同的特征封装成一个类

Animal

$A n i m a l$ ，然后在定义

Dog,Bird

$D o g, B i r d$ 类的时候后面加上extends Animal，这代表

Dog,Bird

$D o g, B i r d$ 类继承了类

Animal

$A n i m a l$ ，

Dog,Bird

$D o g, B i r d$ 类中不需要定义名字，年龄字段，吃饭的方法，就能使用这些成员变量和方法，这就叫做

继

承

继承

$继承$ 。其中

Dog,Bird

$D o g, B i r d$ 为子类，

Animal

$A n i m a l$ 类为父类。所谓继承，就是子类继承父类的字段和方法，private修饰的成员子类不能继承，或者说能继承，但是子类不能访问它，因为private的属性就是只能在类中进行访问，子类与父类不是同一个类，所以子类访问不了父类private修饰的成员。

class Animal {
    public String name;
    public int age;
    public void eat() {
        System.out.println(name + "在吃饭！");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void run() {
        System.out.println(name + "正在跑！");
    }
}

class Bird extends Animal{
    public Bird(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void fly() {
        System.out.println(name + "正在飞！");
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("小狗", 18);
        dog.run();
        dog.eat();
        Bird bird = new Bird("小鸟", 19);
        bird.fly();
        bird.eat();
    }
}

2.2类的继承

前面用了一个实例引出了什么是继承，接下来我们来讨论一下继承的一些细节。

2.2.1继承的特征

继承的特征指的是对共性的抽取 ，使用

extends

$e x t e n d s$ 关键字进行处理，能够对代码进行重复使用。

2.2.2Java中继承的规则

✨基本规则：

Java中的继承是单继承，不能同时继承多个类（两个或两个以上），但是可以连续继承。
子类构造时，需先对父类帮助进行构造。

⭐️关于

super

$s u p e r$ ：

细心的同学已经发现了，上面所写的代码，并没有发现子类帮助父类进行构造，但是程序依然可以正常运行，其实当没有定义任何构造方法时，编译器会自动生成一个不带参数的构造方法，父类中没有定义构造方法，所以父类会生成一个不带参数的构造方法，子类的构造方法如果没有帮助父类调用构造方法时，相当于会自动生成不带参数的

(

)

super()

$s u p e r ()$ ，所以程序依然可以正常运行。相当于下面的代码：

class Animal {
    public String name;
    public int age;
    public void eat() {
        System.out.println(name + "在吃饭！");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void run() {
        System.out.println(name + "正在跑！");
    }
}

class Bird extends Animal{
    public Bird(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void fly() {
        System.out.println(name + "正在飞！");
    }
}

如果在父类中定义了一个带参数的构造方法，如果子类没有调用父类的构造方法，则会报错。

我们再来看一段代码：

class Animal {
    public String name;
    public int age;
    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat() {
        System.out.println(name + "在吃饭！");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name, int age) {
        super("动物", 1);
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void run() {
        System.out.println(name + "正在跑！");
    }
    public void fatherClass() {
        System.out.println(super.name + super.age);
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("小狗", 18);
        dog.fatherClass();
    }
}

✨这个程序会输出什么呢？

小

狗

A.小狗18

$A . 小狗 18$

动

物

B.动物1

$B . 动物 1$
你们觉得是哪个选项呢？我们了看看输出结果：

答案是A。为什么呢？首先帮助父类进行构造name = "动物" age = 1，然后子类在构造name = "小狗" age = 18，因为子类中没有name age，所以两者访问的都是父类对象的name age，所以输出小狗18。

当然如果子类中有name age，则会输出动物1。

class Animal {
    public String name;
    public int age;
    public Animal(String name, int age) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
    public void eat() {
        System.out.println(name + "在吃饭！");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public String name;
    public int age;
    public Dog(String name, int age) {
        super("动物", 1);
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void run() {
        System.out.println(name + "正在跑！");
    }
    public void fatherClass() {
        System.out.println(super.name + super.age);
    }
}

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("小狗", 18);
        dog.fatherClass();
    }
}

2.3访问权限

除了public, private, default（包访问权限），还有一个protected访问权限关键字，范围是在default的基础是加上父子类。

我们希望类要尽量做到 “封装”, 即隐藏内部实现细节, 只暴露出必要的信息给类的调用者.因此我们在使用的时候应该尽可能的使用比较严格的访问权限. 例如如果一个方法能用 private, 就尽量不要用public.
另外, 还有一种简单粗暴的做法: 将所有的字段设为 private, 将所有的方法设为 public. 不过这种方式属于是对访问权限的滥用, 还是更希望同学们能写代码的时候认真思考, 该类提供的字段方法到底给 “谁” 使用(是类内部自己用, 还是类的调用者使用, 还是子类使用).

✨如果一个类不想被继承可以使用关键字final修饰类。
final修饰字段（变量），则变量只能初始化赋值一次，不能修改，相当于常量。
final修饰方法，则方法不能重写（下一篇博客详细介绍）。

2.4this与super区别

✨super来引用父类对象，用this来引用当前对象。

⭐️相同点：

均可以调用构造方法，但是两者不能同时出现在同一构造方法。
调用某构造方法时必须放在另一个构造方法第一行。
都不能放在静态方法中使用。

⭐️不同点：

引用对象不同。
super()从子类中调用父类的构造方法，this()调用当前类的构造方法。

3.留给读者

下面代码输出什么？

class Animal {
    public String name;
    public int age;
    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat() {
        System.out.println(name + "在吃饭！");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name, int age) {
        super("动物", 1);
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void run() {
        System.out.println(name + "正在跑！");
    }
    public void fatherClass() {
        System.out.print(super.name + super.age);
    }
}

class Bird extends Animal{
    public Bird(String name, int age) {
        super("动物", 1);
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void fly() {
        System.out.println(name + "正在飞！");
    }
    public void fatherClass() {
        System.out.print(super.name + super.age);
    }
}
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("小狗", 18);
        Bird bird = new Bird("小鸟", 19);
        dog.fatherClass();
        bird.fatherClass();
    }
}

小

狗

小

鸟

A.小狗18小鸟19

$A . 小狗 18 小鸟 19$

小

鸟

小

鸟

B.小鸟19小鸟19

$B . 小鸟 19 小鸟 19$

小

狗

小

狗

C.小狗18小狗18

$C . 小狗 18 小狗 18$

小

狗

动

物

D.小狗18动物1

$D . 小狗 18 动物 1$
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1.4静态导入

1.5包访问权限

2.继承

2.1什么是继承？

2.2类的继承

2.2.1继承的特征

2.2.2Java中继承的规则

2.3访问权限

2.4this与super区别

3.留给读者

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