第28章 Java继承

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学习目标

理解继承的概念和作用
掌握extends关键字的使用方法
学会设计父类和子类的关系
理解方法重写（Override）的机制
掌握super关键字的使用
了解继承中构造方法的调用顺序
学会使用继承实现代码复用

继承概念详解

Java继承概念详解

继承是面向对象编程的核心特性之一，它允许一个类（子类）获得另一个类（父类）的属性和方法。通过继承，我们可以实现代码复用、扩展功能和建立类之间的层次关系。

extends关键字

public class Dog extends Animal {
    // Dog类继承了Animal类的所有非私有成员
}

建立继承关系的关键字
子类获得父类的属性和方法
Java只支持单继承
所有类都隐式继承Object类

方法重写（Override）

@Override
public void makeSound() {
    System.out.println("汪汪汪！");
}

子类重新定义父类的方法
使用@Override注解标记
方法签名必须完全相同
实现多态性的基础

super关键字

public Dog(String name, int age) {
    super(name, age, "犬科");
    // 调用父类构造方法
}

访问父类的成员
调用父类的构造方法
调用父类被重写的方法
解决命名冲突

继承的特性

继承的特性和规则

访问修饰符在继承中的作用

不同的访问修饰符决定了子类对父类成员的访问权限：

修饰符	同一类	同一包	子类	其他包
public	✓	✓	✓	✓
protected	✓	✓	✓	✗
default	✓	✓	✗	✗
private	✓	✗	✗	✗

重要提示：protected修饰符是专门为继承设计的，它允许子类访问父类的成员，但不允许其他包中的非子类访问。

构造方法调用顺序

在继承关系中，构造方法的调用遵循特定的顺序：

public class Animal {
    public Animal() {
        System.out.println("Animal构造方法被调用");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    public Dog() {
        super(); // 隐式调用，可以省略
        System.out.println("Dog构造方法被调用");
    }
}

// 创建Dog对象时的输出：
// Animal构造方法被调用
// Dog构造方法被调用

注意：如果父类没有无参构造方法，子类必须在构造方法的第一行显式调用父类的有参构造方法。

实战示例

继承实战示例

让我们通过一个完整的动物继承体系来理解继承的实际应用：

public class Animal {
    protected String name;
    protected int age;
    protected String species;
    
    public Animal(String name, int age, String species) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.species = species;
    }
    
    public void eat() {
        System.out.println(name + "正在吃东西...");
    }
    
    public void makeSound() {
        System.out.println(name + "发出了声音");
    }
    
    public String getInfo() {
        return String.format("动物信息: 名称=%s, 年龄=%d岁, 种类=%s", 
                           name, age, species);
    }
}

public class Dog extends Animal {
    private String breed;
    
    public Dog(String name, int age, String breed) {
        super(name, age, "犬科"); // 调用父类构造方法
        this.breed = breed;
    }
    
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(name + "汪汪汪！");
    }
    
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(name + "正在吃狗粮，摇着尾巴很开心！");
    }
    
    // 子类特有的方法
    public void wagTail() {
        System.out.println(name + "开心地摇尾巴！");
    }
    
    @Override
    public String getInfo() {
        return super.getInfo() + ", 品种=" + breed;
    }
}

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继承的最佳实践

继承设计原则

避免做法

为了代码复用而强行使用继承
继承层次过深（超过3-4层）
在父类中使用子类特有的方法
重写方法时改变原有的语义
在构造方法中调用可重写的方法
违反开闭原则修改父类

**设计建议：**优先考虑组合而不是继承。只有在确实存在"is-a"关系时才使用继承，否则考虑使用组合或接口。
章节总结

章节总结

继承是面向对象编程的核心特性，通过extends关键字实现
子类可以继承父类的非私有成员，并可以添加自己的特性
方法重写允许子类重新定义父类的行为，实现多态性
super关键字用于访问父类的成员和调用父类的构造方法
继承中的构造方法调用遵循从父类到子类的顺序
合理使用继承可以提高代码复用性和可维护性
继承设计要遵循面向对象的设计原则