继承

1.1 概述

由来

多个类中存在相同属性和行为时，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。
其中，多个类可以称为子类，单独那一个类称为父类、超类（superclass）或者基类。

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，图中兔子属于食草动物，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。

定义

• 继承：就是子类继承父类的属性和行为，使得子类对象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。

好处

1. 提高代码的复用性。
2. 类与类之间产生了关系，是多态的前提。

1.2 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 {
    //Statement 
}
class 子类 extends 父类 {
    //Statement
}

继承演示，代码如下：

/*
 * 定义员工类Employee，做为父类
 */ 
class Employee { 
    String name; // 定义name属性 
    // 定义员工的工作方法 
    public void work() {
        System.out.println("尽心尽力地工作"); 
    } 
}
/*
 * 定义讲师类Teacher 继承 员工类Employee 
 */ 
class Teacher extends Employee { 
    // 定义一个打印name的方法 
    public void printName() {
        System.out.println("name=" + name); 
    } 
}
/*
 * 定义测试类 
 */ 
public class ExtendDemo01 {
    public static void main(String[] args) { 
    // 创建一个讲师类对象 
    Teacher t = new Teacher(); 
    // 为该员工类的name属性进行赋值 
    t.name = "小明"; 
    // 调用该员工的printName()方法 
    t.printName(); // name = 小明 
    // 调用Teacher类继承来的work()方法 
    t.work(); // 尽心尽力地工作 
    } 
}

1.3 继承后的特点——成员变量

当类之间产生了关系后，其中各类中的成员变量，又产生了哪些影响呢？

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 ExtendDemo02 { 
    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

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 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() {
        // 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 ExtendsDemo03 {
    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 = 6 
Zi num = 6

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 。
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 Zi extends Fu { 
    // 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=" + super.num); 
        //访问子类中的num 
        System.out.println("Zi num=" + this.num); 
    } 
}

演示结果： 
Fu num = 5 
Zi num = 6

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。

1.4 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？

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 ExtendsDemo04 {
    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();
    }
}

成员方法重名——重写(Override)

如果子类父类中出现重名的成员方法，这时的访问是一种特殊情况，叫做方法重写 (Override)。

• 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。
  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 
    }
}

重写的应用

子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。既沿袭了父类的功能名称，又根据子类的需要重新实现父类方法，从 而进行扩展增强。比如新的手机增加来电显示头像的功能，代码如下：

class Phone {
    public void sendMessage() {
        System.out.println("发短信");
    }

    public void call() {
        System.out.println("打电话");
    }

    public void showNum() {
        System.out.println("来电显示号码");
    }
}

//智能手机类
class NewPhone extends Phone { //重写父类的来电显示号码功能，并增加自己的显示姓名和图片功能
    public void showNum() { //调用父类已经存在的功能使用super 
        super.showNum(); //增加自己特有显示姓名和图片功能 
        System.out.println("显示来电姓名");
        System.out.println("显示头像");
    }
}

public class ExtendsDemo06 {
    public static void main(String[] args) { // 创建子类对象
        NewPhone np = new NewPhone(); // 调用父类继承而来的方法 
        np.call(); // 调用子类重写的方法 
        np.showNum();
    }
}

小贴士：这里重写时，用到super.父类成员方法，表示调用父类的成员方法。

注意事项

1. 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。
2. 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。

1.5 继承后的特点——构造方法

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。

1. 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。
2. 构造方法的作用是初始化成员变量的。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。代 码如下：

class Fu {
    private int n;

    Fu() {
        System.out.println("Fu()");
    }
}

class Zi extends Fu {
    Zi() {
        // super（），调用父类构造方法
        super();
        System.out.println("Zi（）");
    }
}

public class ExtendsDemo07 {
    public static void main(String args[]) {
        Zi zi = new Zi();
    }
}

输出结果： 
Fu（）
Zi（）

1.6 super和this

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 造方法调用时，一定先调用父类的构造方法。理解图解如下：

super和this的含义

• super ：代表父类的存储空间标识(可以理解为父亲的引用)。
• this ：代表当前对象的引用(谁调用就代表谁)。

super和this的用法

1. 访问成员

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

用法演示，代码如下：

class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("animal : eat");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("cat : eat");
    }

    public void eatTest() {
        this.eat(); // this 调用本类的方法
        super.eat(); // super 调用父类的方法
    }
}

public class ExtendsDemo08 {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Animal();
        a.eat();
        Cat c = new Cat();
        c.eatTest();
    }
}

输出结果为：
animal : eat
cat : eat
animal : eat

1. 访问构造方法

this(...) ‐‐ 本类的构造方法
super(...) ‐‐ 父类的构造方法

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（第一个语句），所以不能同时出现。

1.7 继承的特点

1. 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 C extends A{} //ok
class C extends A，B... //error

1. Java支持多层继承(继承体系)。

class A{}
class B extends A{}
class C extends B{}

顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object，作为父类。

1. 子类和父类是一种相对的概念。

1.8继承的综合案例

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。

2 案例分析

根据描述分析，得出如下继承体系：

3 案例实现

定义用户类：

public class User {
    // 成员变量
    private String username; // 用户名
    private double leftMoney; // 余额

    // 构造方法
    public User() {
    }

    public User(String username, double leftMoney) {
        this.username = username;
        this.leftMoney = leftMoney;
    }

    // get/set方法
    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public double getLeftMoney() {
        return leftMoney;
    }

    public void setLeftMoney(double leftMoney) {
        this.leftMoney = leftMoney;
    }

    // 展示信息的方法
    public void show() {
        System.out.println("用户名:" + username + " , 余额为:" + leftMoney + "元");
    }
}

定义群主类：

import java.util.ArrayList;

public class QunZhu extends User {
    // 添加构造方法
    public QunZhu() {
    }

    public QunZhu(String username, double leftMoney) {
        // 通过super 调用父类构造方法
        super(username, leftMoney);
    }

    /*
    群主发红包，就是把一个整数的金额，分层若干等份。
    1.获取群主余额,是否够发红包.
        不能则返回null,并提示.
        能则继续.
    2.修改群主余额.
    3.拆分红包.
        3.1.如果能整除，那么就平均分。
        3.2.如果不能整除，那么就把余数分给最后一份。
    */
    public ArrayList<Double> send(int money, int count) {
        // 获取群主余额
        double leftMoney = getLeftMoney();
        if (money > leftMoney) {
            return null;
        }
        // 修改群主余额的
        setLeftMoney(leftMoney - money);
        // 创建一个集合,保存等份金额
        ArrayList<Double> list = new ArrayList<>();
        // 扩大100倍,相当于折算成'分'为单位,避免小数运算损失精度的问题
        money = money * 100;
        // 每份的金额
        int m = money / count;
        // 不能整除的余数
        int l = money % count;
        // 无论是否整除,n‐1份,都是每份的等额金额
        for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
            // 缩小100倍,折算成 '元'
            list.add(m / 100.0);
        }
        // 判断是否整除
        if (l == 0) {
            // 能整除, 最后一份金额,与之前每份金额一致
            list.add(m / 100.0);
        } else {
            // 不能整除, 最后一份的金额,是之前每份金额+余数金额
            list.add((m + l) / 100.00);
        }
        // 返回集合
        return list;
    }
}

定义成员类：

public class Member extends User {
    public Member() {
    }
    public Member(String username, double leftMoney) {
        super(username, leftMoney);
    }
    // 打开红包,就是从集合中,随机取出一份,保存到自己的余额中
    public void openHongbao(ArrayList<Double> list) {
        // 创建Random对象
        Random r = new Random();
        // 随机生成一个角标
        int index = r.nextInt(list.size());
        // 移除一个金额
        Double money = list.remove(index);
        // 直接调用父类方法,设置到余额
        setLeftMoney( money );
    }
}

定义测试类：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

    // 创建一个群主对象
    QunZhu qz = new QunZhu("群主" , 200);

    // 创建一个键盘录入
    Scanner sc = new Scanner();
    System.out.println("请输入金额:");
    int money = sc.nextInt();
    System.out.println("请输入个数:");
    int count = sc.nextInt();

    // 发送红包
    ArrayList<Double> sendList = s.send(money,count);

    // 判断,如果余额不足
    if(sendList == null){
        System.out.println(" 余额不足...");
        return;
    }

    // 创建三个成员
    Member m = new Member();
    Member m2 = new Member();
    Member m3 = new Member();

    // 打开红包
    m.openHongbao(sendList);
    m2.openHongbao(sendList);
    m3.openHongbao(sendList);
    // 展示信息
    qz.show();
    m.show();
    m2.show();
    m3.show();
    }
}

课后请同学自己思考并完成扩展需求。 案例扩展：

1. 如果成员的余额不为0呢，将如何处理？
2. 如果群主想输入带小数的金额呢，将如何处理？