자바: 클래스와 상속

객체 지향 프로그래밍 언어의 경우 클래스는 의심할 여지 없이 가장 중요한 기초입니다. 추상화, 캡슐화, 상속 및 다형성의 네 가지 주요 기능은 클래스와 분리될 수 없습니다. 클래스의 존재만이 객체지향 프로그래밍의 특성을 반영할 수 있습니다. 오늘은 클래스와 상속에 대한 지식을 좀 배워보겠습니다. 먼저 클래스의 초기화에 관련된 내용을 이야기한 후, 상속의 큰 특징을 여러 측면에서 설명하겠습니다. 다음은 이 글의 목차 개요입니다.

1. 수업을 이해하시나요?

2. 상속을 이해하시나요?

3. 필기면접 공통 질문

1. 카테고리를 이해하시나요?

Java에서 클래스 파일은 접미사가 .java인 코드 파일입니다. 각 클래스 파일에는 하나의 공용 클래스만 나타날 수 있습니다. 공용 클래스가 있는 경우 클래스 파일 이름은 다음과 같아야 합니다. public과 동일합니다. 클래스 이름은 동일합니다. public이 없으면 클래스 파일 이름은 무엇이든 가능합니다. (물론 숫자로 시작하는 이름은 허용되지 않습니다.)

클래스 내에서 멤버 변수의 경우 정의 시 명시적인 할당 초기화가 없으면 Java는 클래스의 각 멤버 변수가 올바르게 초기화되었는지 확인합니다.

1) 기본 변수의 경우 char, short, byte, int, long, float, double 등과 같은 데이터 유형은 기본적으로 0으로 초기화됩니다(부울 변수는 기본적으로 false로 초기화됩니다).

　2) 참조 유형 변수는 기본적으로 null로 초기화됩니다.

생성자가 명시적으로 정의되지 않은 경우 컴파일러는 자동으로 인수 없는 생성자를 생성하지만, 생성자가 명시적으로 정의된 경우 컴파일러는 생성자를 자동으로 추가하지 않는다는 점을 기억하세요. 모든 생성자는 기본적으로 정적입니다.

다음으로 초기화 순서에 중점을 둡니다.

프로그램이 실행되면 특정 클래스의 객체가 생성되어야 합니다. Java 실행 엔진은 먼저 이 클래스가 로드되었는지 확인합니다. 로드되지 않은 경우 클래스가 먼저 로드된 다음 객체가 생성됩니다. 로드된 경우 객체가 직접 생성됩니다.

클래스 로딩 과정에서 클래스의 정적 멤버 변수가 초기화됩니다. 또한, 클래스에 정적 문장 블록이 있으면 정적 문장 블록이 실행됩니다. 정적 멤버 변수와 정적 문 블록의 실행 순서는 코드의 순서와 일치합니다. Java에서는 클래스가 요청 시 로드된다는 점을 기억하세요. 이 클래스는 필요할 때만 한 번만 로드됩니다. 이해하려면 다음 예를 살펴보십시오.

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
         
        Bread bread1 = new Bread();
        Bread bread2 = new Bread();
    }
}
 
 
class Bread {
    static{
        System.out.println("Bread is loaded");
    }
    public Bread() {
        System.out.println("bread");
    }
}

이 코드를 실행하면 "Bread is load"가 한 번만 인쇄된다는 것을 알 수 있습니다.

객체를 생성하는 과정에서는 객체의 멤버변수가 먼저 초기화된 후 생성자가 실행됩니다. 즉, 변수가 메서드 정의 사이에 분산되어 있더라도 메서드(생성자 포함)가 호출되기 전에 클래스의 변수가 초기화됩니다.

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        new Meal();
    }
}
 
 
class Meal {
     
    public Meal() {
        System.out.println("meal");
    }
     
    Bread bread = new Bread();
}
 
class Bread {
     
    public Bread() {
        System.out.println("bread");
    }
}

출력 결과는 다음과 같습니다.

bread
meal

2. 상속을 이해하시나요?

상속은 모든 OOP 언어에서 없어서는 안될 부분입니다. 상속 관계를 표현하기 위해 Java에서 확장 키워드를 사용합니다. 클래스가 생성되면 항상 상속됩니다. 상속할 클래스를 명시적으로 지정하지 않으면 항상 루트 클래스 Object에서 암시적으로 상속됩니다. 예를 들어 다음 코드는 다음과 같습니다.

class Person {
    public Person() {
         
    }
}
 
class Man extends Person {
    public Man() {
         
    }
}

Man 클래스는 Person 클래스에서 상속됩니다. 이 경우 Person 클래스는 상위 클래스(기본 클래스)라고 하며 Man 클래스는 하위 클래스(파생 클래스)라고 합니다. 수업). 두 클래스 사이에 상속 관계가 있는 경우 하위 클래스는 자동으로 상위 클래스의 메서드와 변수를 상속받으며 상위 클래스의 메서드와 변수는 하위 클래스에서 호출될 수 있습니다. Java에서는 단일 상속만 허용됩니다. 즉, 클래스는 최대 하나의 상위 클래스에서만 명시적으로 상속할 수 있습니다. 그러나 클래스는 여러 클래스에서 상속될 수 있습니다. 이는 클래스가 여러 하위 클래스를 가질 수 있음을 의미합니다.

1. 하위 클래스는 상위 클래스의 멤버 변수를 상속받습니다

하위 클래스가 특정 클래스를 상속하는 경우 상위 클래스의 멤버 변수를 사용할 수는 있지만 완전히 상속하지는 않습니다. 상위 클래스. 모든 멤버 변수. 구체적인 원칙은 다음과 같습니다.

1) 상위 클래스의 공개 및 보호 멤버 변수를 상속할 수 있습니다.

2) 상위 클래스의 패키지 액세스 권한 멤버 변수, 하위 클래스와 상위 클래스가 동일한 패키지에 있으면 하위 클래스가 상속할 수 있습니다. 그렇지 않으면 하위 클래스는 상속할 수 없습니다.

　3) 상위 클래스 멤버 변수의 경우 하위 클래스에 있으면 하위 클래스가 상속할 수 있다는 것입니다. 클래스에 같은 이름의 멤버 변수가 나타나면 하위 클래스의 멤버 변수가 상위 클래스의 멤버 변수를 차단하는 숨겨진 현상이 발생합니다. 같은 이름. 하위 클래스의 상위 클래스에 있는 동일한 이름의 멤버 변수에 액세스하려면 super 키워드를 참조용으로 사용해야 합니다.

2. 하위 클래스는 상위 클래스의 메서드를 상속합니다.

마찬가지로 하위 클래스는 상위 클래스의 모든 메서드를 완전히 상속하지 않습니다.

　1) 부모 클래스의 public 및 protected 멤버 메서드를 상속할 수 있지만, 부모 클래스의 private 멤버 메서드는 상속할 수 없습니다.

　2) 부모 클래스의 패키지 액세스 멤버 메서드의 경우 , 하위 클래스가 상위 클래스와 동일한 패키지에 있으면 하위 클래스가 상속할 수 있습니다. 그렇지 않으면 하위 클래스가 상속할 수 없습니다.

　　3）对于子类可以继承的父类成员方法，如果在子类中出现了同名称的成员方法，则称为覆盖，即子类的成员方法会覆盖掉父类的同名成员方法。如果要在子类中访问父类中同名成员方法，需要使用super关键字来进行引用。

　　注意：隐藏和覆盖是不同的。隐藏是针对成员变量和静态方法的，而覆盖是针对普通方法的。（后面会讲到）

　　3.构造器

　　子类是不能够继承父类的构造器，但是要注意的是，如果父类的构造器都是带有参数的，则必须在子类的构造器中显示地通过super关键字调用父类的构造器并配以适当的参数列表。如果父类有无参构造器，则在子类的构造器中用super关键字调用父类构造器不是必须的，如果没有使用super关键字，系统会自动调用父类的无参构造器。看下面这个例子就清楚了：

class Shape {
     
    protected String name;
     
    public Shape(){
        name = "shape";
    }
     
    public Shape(String name) {
        this.name = name;
    }
}
 
class Circle extends Shape {
     
    private double radius;
     
    public Circle() {
        radius = 0;
    }
     
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
     
    public Circle(double radius,String name) {
        this.radius = radius;
        this.name = name;
    }
}

　　这样的代码是没有问题的，如果把父类的无参构造器去掉，则下面的代码必然会出错：

　　改成下面这样就行了：

　　4.super

　　super主要有两种用法：

　　1）super.成员变量/super.成员方法;

　　2）super(parameter1,parameter2....)

　　第一种用法主要用来在子类中调用父类的同名成员变量或者方法；第二种主要用在子类的构造器中显示地调用父类的构造器，要注意的是，如果是用在子类构造器中，则必须是子类构造器的第一个语句。

三.常见的面试笔试题

1.下面这段代码的输出结果是什么？

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        new Circle();
    }
}
 
class Draw {
     
    public Draw(String type) {
        System.out.println(type+" draw constructor");
    }
}
 
class Shape {
    private Draw draw = new Draw("shape");
     
    public Shape(){
        System.out.println("shape constructor");
    }
}
 
class Circle extends Shape {
    private Draw draw = new Draw("circle");
    public Circle() {
        System.out.println("circle constructor");
    }
}

shape draw constructor
shape constructor
circle draw constructor
circle constructor

　　这道题目主要考察的是类继承时构造器的调用顺序和初始化顺序。要记住一点：父类的构造器调用以及初始化过程一定在子类的前面。由于Circle类的父类是Shape类，所以Shape类先进行初始化，然后再执行Shape类的构造器。接着才是对子类Circle进行初始化，最后执行Circle的构造器。

2.下面这段代码的输出结果是什么？

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        Shape shape = new Circle();
        System.out.println(shape.name);
        shape.printType();
        shape.printName();
    }
}
 
class Shape {
    public String name = "shape";
     
    public Shape(){
        System.out.println("shape constructor");
    }
     
    public void printType() {
        System.out.println("this is shape");
    }
     
    public static void printName() {
        System.out.println("shape");
    }
}
 
class Circle extends Shape {
    public String name = "circle";
     
    public Circle() {
        System.out.println("circle constructor");
    }
     
    public void printType() {
        System.out.println("this is circle");
    }
     
    public static void printName() {
        System.out.println("circle");
    }
}

shape constructor
circle constructor
shapethis is circle
shape

　　这道题主要考察了隐藏和覆盖的区别（当然也和多态相关，在后续博文中会继续讲到）。

　　覆盖只针对非静态方法（终态方法不能被继承，所以就存在覆盖一说了），而隐藏是针对成员变量和静态方法的。这2者之间的区别是：覆盖受RTTI（Runtime type  identification）约束的，而隐藏却不受该约束。也就是说只有覆盖方法才会进行动态绑定，而隐藏是不会发生动态绑定的。在Java中，除了static方法和final方法，其他所有的方法都是动态绑定。因此，就会出现上面的输出结果。

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