前言

面向对象的三大特征：

• 封装 (Encapsulation)

• 继承 (Inheritance)

• 多态 (Polymorphism)

接下来我们学习继承。

什么是继承？

使用extends关键字来继承另一个类

语法格式

class Subclass extends SuperClass{

}

• Subclass：新建的类（正式名称叫作继承类或者子类）
• extends：关键字
• SuperClass：原始类（正式名称叫作基类、超类或父类）

为什么要有继承？

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，只要继承那个类即可。

此处的多个类称为子类(派生类)，单独的这个类称为父类(基类或超类)。可以理解为:“子类is a 父类”。

在创建了一个类之后，即使另一个新类与其具有相似的功能，你还是得重新创建一个新类。但我们若能利用现成的数据类型，对其进行“克隆”，再根据情况进行添加和修改，情况就显得理想多了。“继承”正是针对这个目标而设计的。但继承并不完全等价于克隆。在继承过程中，若原始类（正式名称叫作基类、超类或父类）发生了变化，修改过的“克隆”类（正式名称叫作继承类或者子类）也会反映出这种变化。

作用：

• 继承的出现减少了代码冗余，提高了代码的复用性
• 继承的出现，更有利于功能的扩展。
• 继承的出现让类与类之间产生了关系，提供了多态的前提。

如何使用继承？

• 子类继承了父类，就继承了父类的方法和属性
• 在子类中，可以使用父类中定义的方法和属性，也可以创建新的属性和方法。
• 使用格式：对象.属性或者对象.方法
• 在Java 中，继承的关键字用的是“extends”，即子类不是父类的子集，而是对父类的“扩展”。

class Person{
    private int age;
    private String name;
    //省略setter和getter
}

class Student extends Person{
    //新的属性
    private int score;
    
    //新的方法
    public void Study(){
       System.out.println("学习...");
    }
    
    //省略setter和getter
}

Class Test{
    public static void main(String[] args){
      Student stu = new Student();
      stu.setAge(14);//继承了父类的属性和方法，可以直接使用。
    }
}

注意：

• 子类不能直接访问/调用父类中私有的(private)的成员变量和方法。虽然不能访问，但是还是可以继承父类中的所有成员变量和方法。

"是一个"与"像是一个"的关系 (opens new window)

对于继承可能会引发争论：继承应该只覆盖基类的方法(不应该添加基类中没有的方法)吗？如果这样的话，基类和派生类就是相同的类型了，因为它们具有相同的接口。这会造成，你可以用一个派生类对象完全替代基类对象，这叫作"纯粹替代"，也经常被称作"替代原则"。在某种意义上，这是一种处理继承的理想方式。我们经常把这种基类和派生类的关系称为是一个（is-a）关系，因为可以说"圆是一个形状"。判断是否继承，就看在你的类之间有无这种 is-a 关系。

有时你在派生类添加了新的接口元素，从而扩展接口。虽然新类型仍然可以替代基类，但是这种替代不完美，原因在于基类无法访问新添加的方法。这种关系称为像是一个(is-like-a)关系。新类型不但拥有旧类型的接口，而且包含其他方法，所以不能说新旧类型完全相同

什么时候该使用继承？

利用is-a判断， 该不该使用继承关系。

比如学生是人，那么Student 可以继承 Person。

比如dog is a Animal，那么可以使用继承关系。

比如储蓄卡是一种银行卡，那么可以使用继承关系。

比如cat is dog？那么就不应该使用继承关系。

当然，不单只考虑is-a来判断，还要根据实际业务场景来判断，具体问题具体分析，我上面说是可以继承，而不是一定要继承，要分清楚。

Java只支持单继承和多层继承，不允许多重继承

一个子类只能有一个父类。

一个父类可以派生出多个子类。

单继承与多层继承举例

多层继承，后面继承的类拥有前面所有继承的属性和方法。

单继承结构 (opens new window)

所有的类都直接或间接继承Object类

如果没有显式声明一个类的父类的话，则此类直接继承object类

自从 C++ 引入以来，一个 OOP 问题变得尤为突出：是否所有的类都应该默认从一个基类继承呢？这个答案在 Java 中是肯定的（实际上，除 C++ 以外的几乎所有OOP语言中也是这样）。在 Java 中，这个最终基类的名字就是 Object。

Java 的单继承结构有很多好处。由于所有对象都具有一个公共接口，因此它们最终都属于同一个基类。相反的，对于 C++ 所使用的多继承的方案则是不保证所有的对象都属于同一个基类。从向后兼容的角度看，多继承的方案更符合 C 的模型，而且受限较少。

对于完全面向对象编程，我们必须要构建自己的层次结构，以提供与其他 OOP 语言同样的便利。我们经常会使用到新的类库和不兼容的接口。为了整合它们而花费大气力（有可能还要用上多继承）以获得 C++ 样的“灵活性”值得吗？如果从零开始，Java 这样的替代方案会是更好的选择。

另外，单继承的结构使得垃圾收集器的实现更为容易。这也是 Java 在 C++ 基础上的根本改进之一。

由于运行期的类型信息会存在于所有对象中，所以我们永远不会遇到判断不了对象类型的情况。这对于系统级操作尤其重要，例如异常处理 (opens new window)。同时，这也让我们的编程具有更大的灵活性。