深入理解java继承

继承

extends：译为扩展、延伸之意。在java中，继承是在面向对象的基础上提出的概念。面向对象讲的是将同类型事物抽象出来，然后封装成类。类相当于是一种模板，根据这种模板产生具体的实例对象，而实例对象则负责完成具体的业务逻辑。在类型的抽象过程中，有很多属性和方法是通用的，即很多类都具有相同的部分。所以我们需要将这些相同的部分抽离出来，作为基类，子类只要继承了基类，则自动拥有了那些公共的属性。这样就可以减少代码重复，使代码更加简洁，逻辑更加清晰。

java中所有的类都默认继承自Object类，Object类中包含equals和toString()方法。equals默认比较引用是否相等，而toString默认打印了对象的hashcode信息。通常在使用时我们都会重写这两个方法。如果查看源码会发现不止这两个方法，会有很多native方法。native方法查看不到具体的方法实现，native方法通常是其他语言编写的，使其效率更高。

java默认为单继承，一个子类只能继承一个父类。但可以是多实现，即一个子类可以实现多个接口。在java8中新增了默认方法。使得在接口中也可以有方法实现，使其可以完成多继承的功能。

public interface Vehicle {default void print(){System.out.println("我是一辆车!");}
}

子类继承父类后，就已经包含了父类的所有属性和方法。类中使用this关键字来表示对自身的引用，之前也有提到，我们代码编写时定义的类其实只是一个模板，这个模板定义了这个类的所有元信息，通过这些信息我们就可以实例化出对象，而Class信息在类加载过程中，会被存储到内存模型中的方法区中，也是我们使用反射时获取的数据来源。这里的this并不是指我们编写的这个类，而是具体产生的实例对象。我们知道java中new产生的对象都分配在堆上，所以this其实就是指向这个对象实例在堆上的内存地址。我们声明了一个类模板信息，但是可以new出很多个对象，this在不同的对象实例中就会有不同的值，而我们定义类时使用的关键字更像是一个占位符。

继承了父类后，不仅有this关键字指向自身，也会有super关键字指向父类。刚才分析到this是指向堆内存的一个引用，同理super也是这样的一个引用。由此可以说明，在实例化子类的同时，也实例化了一个父类对象。下面是类初始化的顺序：

父类静态成员和静态初始化块
子类静态成员和静态初始化块
父类实例成员和实例初始化块
父类构造方法
子类实例成员和实例初始化块
子类构造方法

所以子类拥有了一个父类的引用，所以我们可以通过这个引用拿到父类的所有信息。所以继承虽然名称叫做继承，但其实可以看做是使用了组合的方式，将父类引用作为子类的一个属性，从而实现了复用和扩展。

如果使用static修饰的方法中，并不存在this和super的引用。因为static修饰的方法属于类的基本信息，把类信息作为模板理解，模板是记录了类的元数据，所有类在实例化的时候都是通过这些元数据进行初始化。所以只要模板中声明了，那么所有的对象实例中自然也就包含了这些函数。并且Class信息存储在内存模型的方法区中，属于线程共享的区域。所以我们可以直接访问方法区拿到static修饰的类信息，没有必要通过引用去堆中找到对应的内存块，然后拿到对应的数据或者方法，因为他们都是一样的。更加没有必要分辨this还是super，因为这些基本信息在类模板中早已经确定了。

谈到了继承就会有两个概念需要区分：重载与重写。子类得到父类的所有数据后，如果需要对其功能进行加强或者修改，就需要重新编写这个方法。但其方法签名(包括方法名称、参数类型、参数个数，返回值不属于方法签名的一部分)不改变，仅仅是修改方法体。这时候子类中就拥有了两个方法签名完全相同的方法，一个来自父类，一个是自己重新定义的。在使用时，来自父类的方法会隐藏起来，只有子类重新定义的方法才会生效。这里就涉及到了多态的相关原理。所以重写指的是重新编写新方法替换掉继承下来的方法。而重载其实和继承并没有任何关系，只是因为名称相近所以在这里进行区分。有时候同一件事情会有多种解决方案，但是解决这个事情的过程我们却只有一个命名。比如在超市结账，买一件商品叫做结账，买两件商品也叫结账，买不同种类的商品还是叫结账。在程序中的体现就是为了满足各种情况，我们编写了各自不同的处理方法，但是它们的名称相同，但方法签名不同，也就是参数类型，参数个数不同。这些名称相同的方法就构成了重载。因为名称相同所以可能对我们编程人员可能造成困扰，而在计算机眼里，并不是通过名称来区分方法的不同，而是通过方法签名，所以这些名称相同的方法，在处理过程中自动就被识别成了不同的方法，根本不会有任何的阻碍。所以为什么要把不同的方法命名成一样的名字呢？除了更加符合现实中的习惯，感觉没有任何意义。

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