Java類(lèi)的知識(shí)進(jìn)階

類(lèi)的繼承（擴(kuò)張類(lèi)）

Java類(lèi)的繼承是指一個(gè)類(lèi)可以繼承另一個(gè)類(lèi)的屬性和方法，從而使得子類(lèi)可以重用父類(lèi)的代碼。繼承是面向?qū)ο缶幊讨械闹匾拍?#xff0c;它可以幫助我們避免重復(fù)編寫(xiě)代碼，提高代碼的復(fù)用性和可維護(hù)性。

在Java中，使用關(guān)鍵字extends來(lái)實(shí)現(xiàn)繼承。子類(lèi)繼承父類(lèi)后，可以使用父類(lèi)中的屬性和方法，同時(shí)還可以增加自己的屬性和方法。父類(lèi)中的屬性和方法可以使用protected關(guān)鍵字來(lái)保護(hù)，這樣子類(lèi)就可以訪問(wèn)這些屬性和方法。

當(dāng)子類(lèi)繼承父類(lèi)時(shí)，子類(lèi)可以重寫(xiě)父類(lèi)的方法，從而實(shí)現(xiàn)子類(lèi)自己的功能。子類(lèi)也可以使用super關(guān)鍵字來(lái)調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造方法和方法。

Java中的繼承是單繼承的，即一個(gè)子類(lèi)只能繼承一個(gè)父類(lèi)。但是，Java中可以通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)多繼承，一個(gè)類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。

繼承有助于代碼的復(fù)用和擴(kuò)展，但是也需要注意繼承的合理使用。過(guò)度的繼承會(huì)導(dǎo)致代碼的復(fù)雜性和耦合性增加，同時(shí)也會(huì)影響代碼的性能。因此，在使用繼承時(shí)需要根據(jù)具體情況進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和使用。

繼承父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)

Java中，子類(lèi)繼承父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)有以下幾種情況：

1. 如果子類(lèi)沒(méi)有定義構(gòu)造函數(shù)，則默認(rèn)繼承父類(lèi)的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)。

2. 如果子類(lèi)定義了構(gòu)造函數(shù)，則需要在構(gòu)造函數(shù)中顯式調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)，可以使用super關(guān)鍵字來(lái)調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)。例如：

public class Parent {public Parent(int x) {// 父類(lèi)構(gòu)造函數(shù)}
}public class Child extends Parent {public Child(int x) {super(x); // 調(diào)用父類(lèi)構(gòu)造函數(shù)// 子類(lèi)構(gòu)造函數(shù)}
}

3. 如果父類(lèi)沒(méi)有無(wú)參構(gòu)造函數(shù)，而子類(lèi)又沒(méi)有顯式調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)，則編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。這時(shí)，需要在子類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)中顯式調(diào)用父類(lèi)的某個(gè)構(gòu)造函數(shù)。例如：

public class Parent {public Parent(int x) {// 父類(lèi)構(gòu)造函數(shù)}
}public class Child extends Parent {public Child() {super(0); // 調(diào)用父類(lèi)構(gòu)造函數(shù)// 子類(lèi)構(gòu)造函數(shù)}
}

創(chuàng)建子類(lèi)的對(duì)象

在Java中創(chuàng)建子類(lèi)的對(duì)象，可以使用以下步驟：

1. 定義一個(gè)子類(lèi)，該子類(lèi)繼承自父類(lèi)。

2. 在子類(lèi)中定義構(gòu)造函數(shù)，可以使用super關(guān)鍵字調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)。

3. 在主程序中創(chuàng)建子類(lèi)的對(duì)象，可以使用子類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)來(lái)創(chuàng)建對(duì)象。

例如，以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，演示如何創(chuàng)建子類(lèi)的對(duì)象：

class Animal {public void eat() {System.out.println("Animal is eating");}
}class Dog extends Animal {public void bark() {System.out.println("Dog is barking");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog();dog.eat(); //調(diào)用父類(lèi)的方法dog.bark(); //調(diào)用子類(lèi)的方法}
}

在這個(gè)例子中，Animal類(lèi)是父類(lèi)，Dog類(lèi)是子類(lèi)。在Dog類(lèi)中定義了一個(gè)bark()方法，該方法是子類(lèi)特有的方法。在主程序中創(chuàng)建了一個(gè)Dog對(duì)象，然后調(diào)用了父類(lèi)的方法和子類(lèi)的方法。

調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)

在Java中，可以使用super關(guān)鍵字來(lái)調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)。super關(guān)鍵字必須放在子類(lèi)構(gòu)造函數(shù)的第一行，并且只能調(diào)用一次。調(diào)用父類(lèi)構(gòu)造函數(shù)的語(yǔ)法如下：

public class SubClass extends SuperClass {public SubClass() {super(); // 調(diào)用父類(lèi)無(wú)參構(gòu)造函數(shù)}public SubClass(int arg) {super(arg); // 調(diào)用父類(lèi)有參構(gòu)造函數(shù)}
}

在子類(lèi)構(gòu)造函數(shù)中使用super關(guān)鍵字調(diào)用父類(lèi)構(gòu)造函數(shù)時(shí)，可以使用無(wú)參構(gòu)造函數(shù)或有參構(gòu)造函數(shù)。如果不調(diào)用父類(lèi)構(gòu)造函數(shù)，則會(huì)默認(rèn)調(diào)用父類(lèi)的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)。

指定父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)

在Java中，可以使用super關(guān)鍵字來(lái)調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)。下面是指定父類(lèi)構(gòu)造函數(shù)的語(yǔ)法：

class Subclass extends Superclass {Subclass() {super(); // 調(diào)用父類(lèi)的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)}Subclass(int x) {super(x); // 調(diào)用父類(lèi)的帶參構(gòu)造函數(shù)}
}

在子類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)中，使用super關(guān)鍵字來(lái)調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)。如果父類(lèi)有多個(gè)構(gòu)造函數(shù)，可以根據(jù)需要選擇調(diào)用哪一個(gè)構(gòu)造函數(shù)。需要注意的是，如果子類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)沒(méi)有顯式地調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)，Java會(huì)默認(rèn)調(diào)用父類(lèi)的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。

在子類(lèi)內(nèi)部存取

父類(lèi)中protected或public

父類(lèi)的成員變量和方法，可以使用super關(guān)鍵字來(lái)訪問(wèn)。例如，如果父類(lèi)有一個(gè)名為“age”的成員變量和一個(gè)名為“getName”的方法，子類(lèi)可以使用以下代碼來(lái)訪問(wèn)它們：

public class Parent {protected int age;protected String getName() {return "Parent";}
}public class Child extends Parent {public void printInfo() {// 訪問(wèn)父類(lèi)的成員變量System.out.println(super.age);// 調(diào)用父類(lèi)的方法System.out.println(super.getName());}
}

在子類(lèi)中，super.age表示訪問(wèn)父類(lèi)的age成員變量，super.getName()表示調(diào)用父類(lèi)的getName方法。注意，這里使用了protected修飾符來(lái)使父類(lèi)的成員變量和方法對(duì)子類(lèi)?？梢?jiàn)如果沒(méi)有使用protected或public修飾符，子類(lèi)將無(wú)法訪問(wèn)它們。

父類(lèi)有私有變量時(shí)，需要使用getter和setter方法。這是因?yàn)?#xff0c;私有變量只能在本類(lèi)中訪問(wèn)，無(wú)法被子類(lèi)直接訪問(wèn)。所以，我們需要在父類(lèi)中定義公共的getter和setter方法，以便子類(lèi)可以通過(guò)這些方法訪問(wèn)父類(lèi)的私有變量。

例如，假設(shè)我們有一個(gè)父類(lèi)Person，其中有一個(gè)私有變量name：

public class Person {private String name;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

在子類(lèi)Student中，如果我們想要訪問(wèn)父類(lèi)Person的name變量，就需要使用父類(lèi)的getter和setter方法：

public class Student extends Person {public void printName() {System.out.println(getName());}public void changeName(String newName) {setName(newName);}
}

在printName方法中，我們使用了父類(lèi)的getName方法來(lái)獲取name變量的值。在changeName方法中，我們使用了父類(lèi)的setName方法來(lái)修改name變量的值。這樣，我們就可以在子類(lèi)中存取父類(lèi)的私有變量了。

重載

重載方法

Java中，類(lèi)中可以定義多個(gè)同名方法，只要它們的參數(shù)列表不同，這就是方法重載（overloading）。

方法重載的規(guī)則：

1. 方法名必須相同

2. 參數(shù)列表必須不同（個(gè)數(shù)不同或者類(lèi)型不同，順序不同也算）

3. 方法的返回類(lèi)型可以相同也可以不同

4. 僅僅返回類(lèi)型不同不足以成為方法的重載

例子：

public class MyClass {public void print(int x) {System.out.println("This is an integer: " + x);}public void print(String x) {System.out.println("This is a string: " + x);}public void print(int x, String y) {System.out.println("This is an integer: " + x + " and this is a string: " + y);}
}

在上面的例子中，MyClass類(lèi)中定義了三個(gè)print方法。第一個(gè)print方法接收一個(gè)整型參數(shù)，第二個(gè)print方法接收一個(gè)字符串參數(shù)，第三個(gè)print方法接收一個(gè)整型參數(shù)和一個(gè)字符串參數(shù)。這三個(gè)方法的方法名相同，但是它們的參數(shù)列表不同，因此它們構(gòu)成了方法的重載。

用父類(lèi)的參數(shù)處理對(duì)象

在Java中，可以使用父類(lèi)的參數(shù)來(lái)處理對(duì)象。這通常涉及到使用繼承和多態(tài)性的概念。

首先，在父類(lèi)中定義一個(gè)參數(shù)類(lèi)型為父類(lèi)的方法，該方法將接收一個(gè)父類(lèi)的對(duì)象作為參數(shù)。然后，在子類(lèi)中重寫(xiě)該方法，并使用子類(lèi)的對(duì)象來(lái)調(diào)用它。

例如，假設(shè)有一個(gè)Animal類(lèi)和一個(gè)Dog類(lèi)繼承自它。Animal類(lèi)有一個(gè)方法叫做makeSound()，它接收一個(gè)Animal對(duì)象作為參數(shù)并打印出該對(duì)象的聲音。在Dog類(lèi)中，可以重寫(xiě)makeSound()方法，并使用Dog對(duì)象來(lái)調(diào)用它。

下面是一個(gè)示例代碼：

public class Animal {public void makeSound(Animal a) {System.out.println("This animal makes a sound");}
}public class Dog extends Animal {@Overridepublic void makeSound(Animal a) {System.out.println("This dog barks");}public static void main(String[] args) {Animal animal = new Animal();Dog dog = new Dog();animal.makeSound(animal); // prints "This animal makes a sound"dog.makeSound(dog); // prints "This dog barks"animal.makeSound(dog); // prints "This animal makes a sound"}
}

在此示例中，Animal類(lèi)有一個(gè)makeSound()方法，它接收一個(gè)Animal對(duì)象作為參數(shù)并打印出該對(duì)象的聲音。Dog類(lèi)繼承自Animal類(lèi)，并重寫(xiě)了makeSound()方法，以便使用Dog對(duì)象來(lái)打印出狗的聲音。

在main()方法中，創(chuàng)建了一個(gè)Animal對(duì)象和一個(gè)Dog對(duì)象。然后，使用這些對(duì)象來(lái)調(diào)用makeSound()方法，以便演示使用父類(lèi)的參數(shù)來(lái)處理對(duì)象的概念。

方法重載的重要性

Java方法重載的重要性在于可以提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。通過(guò)方法重載，可以使用相同的方法名來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能，使代碼更加簡(jiǎn)潔和易于理解。同時(shí)，方法重載還可以避免使用過(guò)多的方法名，減少代碼的冗余和重復(fù)，提高代碼的重用性。此外，方法重載還可以使代碼更加靈活，能夠適應(yīng)不同的需求和情況，提高代碼的適應(yīng)性和擴(kuò)展性?？傊?#xff0c;Java方法重載是Java編程中非常重要的一部分，可以提高代碼質(zhì)量和開(kāi)發(fā)效率。

使用與父類(lèi)相同名稱(chēng)的成員

在Java中，如果一個(gè)子類(lèi)想要使用與父類(lèi)相同名稱(chēng)的成員變量或方法，可以使用super關(guān)鍵字來(lái)引用父類(lèi)的成員。

對(duì)于成員變量，可以使用super關(guān)鍵字來(lái)訪問(wèn)父類(lèi)的成員變量。例如：

public class Parent {public int x = 10;
}public class Child extends Parent {public int x = 20;public void printX() {System.out.println("Child x: " + x); // 輸出20System.out.println("Parent x: " + super.x); // 輸出10}
}

對(duì)于成員方法，可以使用super關(guān)鍵字來(lái)調(diào)用父類(lèi)的方法。例如：

public class Parent {public void print() {System.out.println("Parent");}
}public class Child extends Parent {public void print() {System.out.println("Child");super.print(); // 調(diào)用父類(lèi)的print方法}
}

使用super關(guān)鍵字可以方便地在子類(lèi)中使用與父類(lèi)相同名稱(chēng)的成員。

添加final

在Java中，可以使用關(guān)鍵字final來(lái)修飾類(lèi)，表示該類(lèi)不能被繼承。在類(lèi)的定義前加上關(guān)鍵字final即可。

例如：

final public class MyClass {// 類(lèi)的成員變量和方法
}

這樣定義的類(lèi)MyClass就是一個(gè)final類(lèi)，不能被其他類(lèi)繼承。

需要注意的是，如果一個(gè)類(lèi)被聲明為final，那么它的所有方法都默認(rèn)為final方法，即不能被子類(lèi)重寫(xiě)。如果需要允許子類(lèi)重寫(xiě)某個(gè)方法，可以在該方法前加上關(guān)鍵字override。

Object類(lèi)的繼承

創(chuàng)建類(lèi)的階層

1. 定義類(lèi)名和訪問(wèn)修飾符
2. 定義類(lèi)的屬性，包括變量和常量
3. 定義類(lèi)的構(gòu)造方法，用于初始化對(duì)象
4. 定義類(lèi)的方法，包括普通方法、靜態(tài)方法和抽象方法
5. 定義類(lèi)的內(nèi)部類(lèi)或枚舉類(lèi)型
6. 重寫(xiě)Object類(lèi)的方法，如equals、hashCode和toString方法
7. 實(shí)現(xiàn)接口，包括單個(gè)接口和多個(gè)接口
8. 定義類(lèi)的靜態(tài)代碼塊或?qū)嵗a塊
9. 定義類(lèi)的內(nèi)部類(lèi)或枚舉類(lèi)型的構(gòu)造方法、方法和屬性
10. 定義類(lèi)的內(nèi)部類(lèi)或枚舉類(lèi)型的靜態(tài)代碼塊或?qū)嵗a塊

了解Object類(lèi)

Java Object類(lèi)是所有Java類(lèi)的超類(lèi)，它定義了所有Java類(lèi)都具有的默認(rèn)行為。Object類(lèi)有以下幾個(gè)重要的方法：

1. equals()：比較兩個(gè)對(duì)象是否相等。默認(rèn)實(shí)現(xiàn)是比較兩個(gè)對(duì)象的內(nèi)存地址，可以被子類(lèi)重寫(xiě)以定義自己的相等邏輯。

2. hashCode()：返回對(duì)象的哈希碼。默認(rèn)實(shí)現(xiàn)是返回對(duì)象的內(nèi)存地址的哈希碼，可以被子類(lèi)重寫(xiě)以定義自己的哈希碼計(jì)算邏輯。

3. toString()：返回對(duì)象的字符串表示。默認(rèn)實(shí)現(xiàn)是返回類(lèi)名和對(duì)象的內(nèi)存地址的字符串表示，可以被子類(lèi)重寫(xiě)以定義自己的字符串表示邏輯。

4. getClass()：返回對(duì)象的類(lèi)對(duì)象。

5. notify()和notifyAll()：用于多線程同步，喚醒等待在對(duì)象上的線程。

6. wait()：用于多線程同步，使當(dāng)前線程等待，直到其他線程調(diào)用notify()或notifyAll()方法喚醒它。

Object類(lèi)是Java語(yǔ)言中最基本的類(lèi)，所有的Java對(duì)象都直接或間接繼承自O(shè)bject類(lèi)。因此，Object類(lèi)的方法對(duì)Java程序的編寫(xiě)和調(diào)試都具有非常重要的意義。

定義toString()方法

在Java中，toString()方法是一個(gè)Object類(lèi)中的方法，它用于返回對(duì)象的字符串表示形式。如果沒(méi)有重寫(xiě)該方法，則默認(rèn)實(shí)現(xiàn)返回一個(gè)包含對(duì)象類(lèi)名和哈希碼的字符串。

在實(shí)際應(yīng)用中，程序員通常會(huì)根據(jù)自己的需要重寫(xiě)toString()方法，以便更好地描述對(duì)象的狀態(tài)和屬性。例如，可以使用該方法將對(duì)象的各個(gè)屬性以字符串形式連接起來(lái)，以便于輸出和調(diào)試。

以下是一個(gè)示例代碼，展示如何重寫(xiě)toString()方法：

public class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";}
}

在上面的示例中，我們重寫(xiě)了toString()方法，將Person對(duì)象的name和age屬性以字符串形式輸出。當(dāng)我們?cè)诔绦蛑姓{(diào)用該方法時(shí)，就會(huì)得到一個(gè)包含這些信息的字符串。

例如，下面的代碼片段將創(chuàng)建一個(gè)Person對(duì)象，并輸出它的字符串表示形式：

Person p = new Person("Alice", 25);
System.out.println(p.toString());

輸出結(jié)果如下：

Person [name=Alice, age=25]

使用equals()方法

Java中的equals()方法是用來(lái)比較兩個(gè)對(duì)象是否相等的方法。在Java中，所有的類(lèi)都繼承了Object類(lèi)，Object類(lèi)中有一個(gè)equals()方法，但是它的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)是比較兩個(gè)對(duì)象的引用地址是否相等，即是否為同一個(gè)對(duì)象。因此，如果我們想要比較兩個(gè)對(duì)象的內(nèi)容是否相等，就需要重寫(xiě)equals()方法。

重寫(xiě)equals()方法的步驟如下：

1. 檢查傳入的對(duì)象是否為null，如果為null，直接返回false。

2. 檢查傳入的對(duì)象是否為當(dāng)前對(duì)象的實(shí)例，如果是，直接返回true。

3. 檢查傳入的對(duì)象是否屬于同一個(gè)類(lèi)，如果不是，直接返回false。

4. 將傳入的對(duì)象轉(zhuǎn)換為當(dāng)前類(lèi)的實(shí)例。

5. 比較當(dāng)前對(duì)象的每個(gè)屬性是否與傳入對(duì)象的屬性相等，如果有任何一個(gè)屬性不相等，直接返回false。

6. 如果所有屬性都相等，返回true。

下面是一個(gè)示例代碼，演示如何重寫(xiě)equals()方法：

public class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (obj == null) {return false;}if (this == obj) {return true;}if (getClass() != obj.getClass()) {return false;}Person other = (Person) obj;if (name == null) {if (other.name != null) {return false;}} else if (!name.equals(other.name)) {return false;}if (age != other.age) {return false;}return true;}
}

在這個(gè)示例中，我們重寫(xiě)了Person類(lèi)的equals()方法，比較了兩個(gè)Person對(duì)象的name和age屬性是否相等。如果兩個(gè)Person對(duì)象的name和age屬性都相等，那么equals()方法就會(huì)返回true，否則返回false。

使用getClass()方法

在Java中，getClass()方法是Object類(lèi)中的一個(gè)方法，可以用來(lái)獲取一個(gè)對(duì)象的運(yùn)行時(shí)類(lèi)。它的語(yǔ)法如下：

public final Class<?> getClass()

該方法返回一個(gè)Class對(duì)象，該對(duì)象表示當(dāng)前對(duì)象所屬的類(lèi)。例如：

public class MyClass {public static void main(String[] args) {MyClass obj = new MyClass();Class<?> c = obj.getClass();System.out.println(c.getName());}
}

在上面的代碼中，我們創(chuàng)建了一個(gè)MyClass對(duì)象，并調(diào)用了它的getClass()方法來(lái)獲取它的運(yùn)行時(shí)類(lèi)。然后我們使用Class對(duì)象的getName()方法來(lái)獲取該類(lèi)的名稱(chēng)，并將其打印到控制臺(tái)上。運(yùn)行結(jié)果為：

MyClass

這說(shuō)明getClass()方法確實(shí)返回了當(dāng)前對(duì)象所屬的MyClass類(lèi)。