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Detaillierte Erklärung des Java-Vererbungsmechanismus: der Grundstein für die Erstellung objektorientierter Programme

Der Vererbungsmechanismus in Java ermöglicht es einem Objekt, alle Eigenschaften und Verhaltensweisen des übergeordneten Objekts zu erben, was das Kernkonzept der objektorientierten Programmierung (OOPs) darstellt. Durch Vererbung können wir eine neue Klasse basierend auf einer vorhandenen Klasse erstellen, die Methoden und Felder der übergeordneten Klasse wiederverwenden und auf dieser Basis neue Methoden und Felder hinzufügen.

Was ist Vererbung?

Der Java-Vererbungsmechanismus ermöglicht es einer Klasse (Unterklasse oder abgeleitete Klasse), die Eigenschaften und Methoden einer anderen Klasse (Superklasse oder übergeordnete Klasse) zu erben. Unterklassen können auf Mitglieder (Felder und Methoden) der Oberklasse zugreifen, Wiederverwendungsregeln durchsetzen und die Klassenhierarchie fördern. Vererbung verkörpert die „IS-A“-Beziehung, auch bekannt als Eltern-Kind-Beziehung.

Warum Java-Vererbung verwenden?

• Code-Wiederverwendung: Vererbung verbessert die Wiederverwendbarkeit von Code erheblich und vermeidet das wiederholte Schreiben desselben Funktionscodes.
• Methodenumschreibung (Implementierung des Laufzeitpolymorphismus): (wird hinzugefügt)

Begriffe im Zusammenhang mit der Vererbung

• Klasse: Eine Sammlung von Objekten mit gemeinsamen Eigenschaften, die eine Vorlage oder Blaupause zum Erstellen von Objekten darstellt.
• Unterklasse/Unterklasse: Eine Klasse, die von anderen Klassen erbt, auch abgeleitete Klasse, erweiterte Klasse oder Unterklasse genannt.
• Superklasse/Elternklasse: Eine Klasse, deren Unterklassen Eigenschaften erben, wird auch Basisklasse oder Elternklasse genannt.
• Wiederverwendbarkeit: Ein Mechanismus zur Wiederverwendung vorhandener Klassenfelder und -methoden beim Erstellen neuer Klassen.

Java-Vererbungssyntax

<code class="language-java">class 子类名称 extends 超类名称 {
    // 方法和字段
}</code>

Das Schlüsselwort

extends bedeutet, dass eine neue Klasse erstellt wird, die von einer vorhandenen Klasse abgeleitet wird. „extends“ bedeutet erweiterte Funktionalität. In der Java-Terminologie wird die geerbte Klasse als übergeordnete Klasse oder Oberklasse bezeichnet, und die neue Klasse wird als Unterklasse oder untergeordnete Klasse bezeichnet.

Die obige Abbildung zeigt, dass Programmer eine Unterklasse und Employee eine Oberklasse ist. Die Beziehung zwischen den beiden ist Programmer IS-A Employee, was bedeutet, dass der Programmierer eine Art Angestellter ist.

Beispiel: Programmer.java

<code class="language-java">class Employee {
    float salary = 40000;
}

class Programmer extends Employee {
    int bonus = 10000;

    public static void main(String args[]) {
        Programmer p = new Programmer();
        System.out.println("程序员薪资：" + p.salary);
        System.out.println("程序员奖金：" + p.bonus);
    }
}</code>

Java-geerbte Typen

Entsprechend der Vererbungsbeziehung der Klassen wird die Java-Vererbung hauptsächlich in drei Typen unterteilt: Einzelvererbung, mehrschichtige Vererbung und hierarchische Vererbung.

Hinweis: Java unterstützt keine Mehrfachvererbung durch Klassen.

Wenn eine Klasse von mehreren Klassen erbt, spricht man von Mehrfachvererbung. Zum Beispiel: Mehrfachvererbung in Java

Beispiel für eine einzelne Vererbung

Wenn eine Klasse eine andere Klasse erbt, spricht man von Einzelvererbung. Im folgenden Beispiel erbt die Klasse Dog von der Klasse Animal, also eine Einzelvererbung.

TestNachlass.java

<code class="language-java">class Animal {
    void eat() {
        System.out.println("正在吃...");
    }
}

class Dog extends Animal {
    void bark() {
        System.out.println("汪汪...");
    }
}

class TestNachlass {
    public static void main(String args[]) {
        Dog d = new Dog();
        d.bark();
        d.eat();
    }
}</code>

Beispiel für mehrstufige Vererbung

Wenn es eine Vererbungskette gibt, spricht man von mehrstufiger Vererbung. Im folgenden Beispiel erbt die Klasse BabyDog von der Klasse Dog, die wiederum von der Klasse Dog erbt, also eine mehrstufige Vererbung. Animal

TestNachlass2.java

<code class="language-java">class 子类名称 extends 超类名称 {
    // 方法和字段
}</code>

Beispiel für hierarchische Vererbung

Wenn zwei oder mehr Klassen von einer einzelnen Klasse erben, spricht man von hierarchischer Vererbung. Im folgenden Beispiel erben sowohl die Klassen Dog als auch Cat von der Klasse Animal, daher die hierarchische Vererbung.

TestNachlass3.java

<code class="language-java">class Employee {
    float salary = 40000;
}

class Programmer extends Employee {
    int bonus = 10000;

    public static void main(String args[]) {
        Programmer p = new Programmer();
        System.out.println("程序员薪资：" + p.salary);
        System.out.println("程序员奖金：" + p.bonus);
    }
}</code>

Warum unterstützt Java keine Mehrfachvererbung? (Wird hinzugefügt)

Um die Komplexität zu reduzieren und die Sprache zu vereinfachen, unterstützt Java keine Mehrfachvererbung durch Klassen.

Methodenumschreibung und Methodenüberladung

• Methodenüberschreibung: Eine Unterklasse stellt eine spezifische Implementierung einer in der übergeordneten Klasse deklarierten Methode bereit.
• Methodenüberladung: In derselben Klasse ist der Methodenname derselbe, aber die Anzahl oder Art der Parameter ist unterschiedlich.

finalFunktion von Schlüsselwörtern

Das Schlüsselwort

final wird verwendet, um das Überschreiben von Methoden und Klassenerweiterungen zu verhindern:

• finalFeld: kann nicht neu zugewiesen werden.
• finalMethode: Kann nicht überschrieben werden.
• final Klasse: kann nicht vererbt werden.

Referenzlink: https://www.php.cn/link/9b4192ee086949047cfc64d86d895c2e

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