java继承的基础

继承是面向对象编程技术的一块基石，因为它允许创建分等级层次的类。运用继承，你能够创建一个通用类，它定义了一系列相关项目的一般特性。该类可以被更具体的类继承，每个具体的类都增加一些自己特有的东西。在Java 术语学中，被继承的类叫超类（superclass ），继承超类的类叫子类（subclass ）。因此，子类是超类的一个专门用途的版本，它继承了超类定义的所有实例变量和方法，并且为它自己增添了独特的元素。
继承一个类，只要用extends 关键字把一个类的定义合并到另一个中就可以了。为了理解怎样继承，让我们从简短的程序开始。下面的例子创建了一个超类A和一个名为B的子类。注意怎样用关键字extends 来创建A的一个子类。

// A simple example of inheritance.

// Create a superclass.
class A {
int i, j;

void showij() { System.out.println("i and j: " + i + " " + j); }}

// Create a subclass by extending class A.
class B extends A {
int k;

void showk() {

System.out.println("k: " + k); } void sum() {

System.out.println("i+j+k: " + (i+j+k));
}
}

class SimpleInheritance {

public static void main(String args[]) {
A superOb = new A();
B subOb = new B();

// The superclass may be used by itself. superOb.i = 10; superOb.j = 20;
System.out.println("Contents of superOb: "); superOb.showij(); System.out.println();

/* The subclass has access to all public members of

its superclass. */ subOb.i = 7; subOb.j = 8; subOb.k = 9; System.out.println("Contents of subOb: "); subOb.showij();subOb.showk(); System.out.println();

System.out.println("Sum of i, j and k in subOb:");
subOb.sum();
}
}

该程序的输出如下：

Contents of superOb:
i and j: 10 20

Contents of subOb:
i and j: 7 8

k: 9

Sum of i, j and k in subOb:
i+j+k: 24

像你所看到的，子类B包括它的超类A中的所有成员。这是为什么subOb 可以获取i和j 以及调用showij( ) 方法的原因。同样，sum( ) 内部，i和j可以被直接引用，就像它们是B的一部分。

尽管A是B的超类，它也是一个完全独立的类。作为一个子类的超类并不意味着超类不能被自己使用。而且，一个子类可以是另一个类的超类。声明一个继承超类的类的通常形式如下：

class subclass-name extends superclass-name {
// body of class
}

你只能给你所创建的每个子类定义一个超类。Java 不支持多超类的继承（这与C++ 不同，在C++中，你可以继承多个基础类）。你可以按照规定创建一个继承的层次。该层次中，一个子类成为另一个子类的超类。然而，没有类可以成为它自己的超类。

8.1.1 成员的访问和继承
尽管子类包括超类的所有成员，它不能访问超类中被声明成private 的成员。例如，考虑下面简单的类层次结构：

/* In a class hierarchy, private members remain private to their class.

This program contains an error and will not
compile.
*/

// Create a superclass.

class A {int i; // public by default private int j; // private to A

void setij(int x, int y) { i = x; j = y;

}
}

// A's j is not accessible here.

class B extends A { int total; void sum() {

total = i + j; // ERROR, j is not accessible here
}
}

class Access {
public static void main(String args[]) {
B subOb = new B();

subOb.setij(10, 12);

subOb.sum();
System.out.println("Total is " + subOb.total);
}
}

该程序不会编译，因为B中sum( ) 方法内部对j的引用是不合法的。既然j被声明成private，它只能被它自己类中的其他成员访问。子类没权访问它。

注意：一个被定义成private 的类成员为此类私有，它不能被该类外的所有代码访问，包括子类。

8.1.2 更实际的例子
让我们看一个更实际的例子，该例子有助于阐述继承的作用。这里，前面章节改进的Box类的最后版本将被扩展。它包括第四成员名为weight 。这样，新的类将包含一个盒子的宽度、高度、深度和重量。

// This program uses inheritance to extend Box.

class Box { double width; double height; double depth;
// construct clone of an object

Box(Box ob) { // pass object to constructor width = ob.width; height = ob.height; depth = ob.depth;

}

// constructor used when all dimensions specified

Box(double w, double h, double d) { width = w; height = h; depth = d;

}

// constructor used when no dimensions specified

Box() { width = -1; // use -1 to indicate height = -1; // an uninitialized depth = -1; // box

}

// constructor used when cube is created Box(double len) { width = height = depth = len; }

// compute and return volume double volume() { return width * height * depth; }}

// Here, Box is extended to include weight.class BoxWeight extends Box {double weight; // weight of box

// constructor for BoxWeight

BoxWeight(double w, double h, double d, double m) { width = w; height = h; depth = d; weight = m;

}}class DemoBoxWeight {

public static void main(String args[]) { BoxWeight mybox1 = new BoxWeight(10, 20, 15, 34.3); BoxWeight mybox2 = new BoxWeight(2, 3, 4, 0.076); double vol;

vol = mybox1.volume(); System.out.println("Volume of mybox1 is " + vol); System.out.println("Weight of mybox1 is " + mybox1.weight); System.out.println();

vol = mybox2.volume(); System.out.println("Volume of mybox2 is " + vol); System.out.println("Weight of mybox2 is " + mybox2.weight);

}
}

该程序的输出显示如下：

Volume of mybox1 is 3000.0
Weight of mybox1 is 34.3

Volume of mybox2 is 24.0
Weight of mybox2 is 0.076

BoxWeight 继承了Box 的所有特征并为自己增添了一个weight 成员。没有必要让BoxWeight 重新创建Box 中的所有特征。为满足需要我们只要扩展Box就可以了。

继承的一个主要优势在于一旦你已经创建了一个超类，而该超类定义了适用于一组对象的属性，它可用来创建任何数量的说明更多细节的子类。每一个子类能够正好制作它自己的分类。例如，下面的类继承了Box并增加了一个颜色属性：

// Here, Box is extended to include color.
class ColorBox extends Box {
int color; // color of box

ColorBox(double w, double h, double d, int c) { width = w; height = h; depth = d; color = c;

}
}

记住，一旦你已经创建了一个定义了对象一般属性的超类，该超类可以被继承以生成特殊用途的类。每一个子类只增添它自己独特的属性。这是继承的本质。

8.1.3 超类变量可以引用子类对象
超类的一个引用变量可以被任何从该超类派生的子类的引用赋值。你将发现继承的这个方面在很多条件下是很有用的。例如，考虑下面的程序：

class RefDemo {

public static void main(String args[]) { BoxWeight weightbox = new BoxWeight(3, 5, 7, 8.37); Box plainbox = new Box(); double vol;

vol = weightbox.volume(); System.out.println("Volume of weightbox is " + vol); System.out.println("Weight of weightbox is " +

weightbox.weight); System.out.println();
// assign BoxWeight reference to Box reference

plainbox = weightbox;

vol = plainbox.volume(); // OK, volume() defined in Box

System.out.println("Volume of plainbox is " + vol);

/* The following statement is invalid because plainbox does not define a weight member. */ // System.out.println("Weight of plainbox is " + plainbox.weight); }}

这里，weightbox 是BoxWeight 对象的一个引用，plainbox 是Box对象的一个引用。既然BoxWeight 是Box的一个子类，允许用一个weightbox 对象的引用给plainbox 赋值。

理解是引用变量的类型——而不是引用对象的类型——决定了什么成员可以被访问。也就是说，当一个子类对象的引用被赋给一个超类引用变量时，你只能访问超类定义的对象的那一部分。这是为什么plainbox 不能访问weight 的原因，甚至是它引用了一个BoxWeight 对象也不行。仔细想一想，这是有道理的，因为超类不知道子类增加的属性。这就是本程序中的最后一行被注释掉的原因。Box的引用访问weight 域是不可能的，因为它没有定义。

尽管前面部分看起来有一点深奥，它是很重要的实际应用——本章后面将讨论的两种应用之一。