Java 继承

Java 继承（Inheritance）教学

什么是继承？

继承（Inheritance） 是 Java 面向对象编程（OOP）中的一个重要特性。子类（Subclass） 可以继承 父类（Superclass） 的属性和方法，从而实现代码复用，减少重复代码，提高可维护性。

🔹 继承的特点：
✅ 子类 继承 父类 的所有非私有（private） 的属性和方法。
✅ 子类可以 新增方法和属性，也可以重写父类方法（方法覆盖，Override）。
✅ Java 只支持单继承，但可以通过接口（Interface） 实现多继承的效果。
✅ super 关键字可以调用 父类的构造方法或方法。

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继承的基本语法

class 父类 {
    // 父类属性
    // 父类方法
}

class 子类 extends 父类 {
    // 子类特有的属性
    // 子类特有的方法
}

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继承的基本示例

// 父类
class Animal {
    String name;

    public void eat() {
        System.out.println(name + " 在吃东西！");
    }
}

// 子类
class Dog extends Animal {
    public void bark() {
        System.out.println(name + " 在汪汪叫！");
    }
}

// 测试类
public class InheritanceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.name = "旺财";
        dog.eat();  // 继承父类方法
        dog.bark(); // 子类特有方法
    }
}

🔹 运行结果

旺财 在吃东西！
旺财 在汪汪叫！

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super 关键字

super 关键字用于访问父类的构造方法或成员（变量 & 方法）。

4.1 使用 super 调用父类方法

class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("动物发出声音！");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public void makeSound() {
        super.makeSound(); // 调用父类方法
        System.out.println("狗在汪汪叫！");
    }
}

public class SuperDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.makeSound();
    }
}

🔹 运行结果

动物发出声音！
狗在汪汪叫！

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4.2 使用 super 调用父类构造方法

class Animal {
    String name;

    // 父类构造方法
    public Animal(String name) {
        this.name = name;
        System.out.println("Animal 构造方法被调用");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name); // 调用父类构造方法
        System.out.println("Dog 构造方法被调用");
    }
}

public class SuperConstructorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("旺财");
    }
}

🔹 运行结果

Animal 构造方法被调用
Dog 构造方法被调用

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方法重写（Method Overriding）

子类可以修改从父类继承的方法，这称为方法重写（Override）。

📌 方法重写规则：

• 方法名相同、参数列表相同、返回类型相同或是其子类。
• 访问权限不能比父类更严格（如：父类是 public，子类不能是 private）。
• 只能重写非 private 和 static 的方法。
• @Override 注解用于检查是否正确重写方法，建议加上。

class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("动物在发出声音！");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("狗在汪汪叫！");
    }
}

public class OverrideDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.makeSound();
    }
}

运行结果

狗在汪汪叫！

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方法重载(Method Overload)

重载(overloading) 是在一个类里面，方法名字相同，而参数不同。返回类型可以相同也可以不同。

每个重载的方法（或者构造函数）都必须有一个独一无二的参数类型列表。

最常用的地方就是构造器的重载。

重载规则:

• 被重载的方法必须改变参数列表(参数个数或类型不一样)；
• 被重载的方法可以改变返回类型；
• 被重载的方法可以改变访问修饰符；
• 被重载的方法可以声明新的或更广的检查异常；
• 方法能够在同一个类中或者在一个子类中被重载。
• 无法以返回值类型作为重载函数的区分标准。

实例

public class Overloading {
    public int test(){
        System.out.println("test1");
        return 1;
    }
 
    public void test(int a){
        System.out.println("test2");
    }   
 
    //以下两个参数类型顺序不同
    public String test(int a,String s){
        System.out.println("test3");
        return "returntest3";
    }   
 
    public String test(String s,int a){
        System.out.println("test4");
        return "returntest4";
    }   
 
    public static void main(String[] args){
        Overloading o = new Overloading();
        System.out.println(o.test());
        o.test(1);
        System.out.println(o.test(1,"test3"));
        System.out.println(o.test("test4",1));
    }
}

重写与重载之间的区别

区别点	重载方法	重写方法
参数列表	必须修改	一定不能修改
返回类型	可以修改	一定不能修改
异常	可以修改	可以减少或删除，一定不能抛出新的或者更广的异常。
访问	可以修改	一定不能做更严格的限制（可以降低限制）

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总结

方法的重写(Overriding)和重载(Overloading)是java多态性的不同表现，重写是父类与子类之间多态性的一种表现，重载可以理解成多态的具体表现形式。

• (1)方法重载是一个类中定义了多个方法名相同,而他们的参数的数量不同或数量相同而类型和次序不同,则称为方法的重载(Overloading)。
• (2)方法重写是在子类存在方法与父类的方法的名字相同,而且参数的个数与类型一样,返回值也一样的方法,就称为重写(Overriding)。
• (3)方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现。

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final 关键字

在继承中，final 关键字有以下作用：

• final 类：不能被继承（如 String 类）
• final 方法：不能被子类重写，但可以被继承使用
• final 变量：定义常量，值不能被修改

class Animal {
    public final void sleep() {
        System.out.println("动物在睡觉！");
    }
}

class Dog extends Animal {
    // ❌ 报错，不能重写 final 方法
    // public void sleep() { System.out.println("狗在睡觉！"); }
}

public class FinalMethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.sleep(); // 继承但不能修改
    }
}

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继承与构造方法

7.1 子类构造方法默认调用父类无参构造

如果父类没有无参构造方法，子类必须手动调用 super()。

class Animal {
    public Animal(String name) {
        System.out.println("Animal 构造方法：" + name);
    }
}

class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name); // 必须手动调用父类构造方法
        System.out.println("Dog 构造方法：" + name);
    }
}

public class ConstructorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("旺财");
    }
}

🔹 运行结果

Animal 构造方法：旺财
Dog 构造方法：旺财

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Object 类：所有类的父类

在 Java 中，所有类默认继承 Object 类，它提供了：

• toString()：返回对象的字符串表示。（所以可以重写该方法）
• equals(Object obj)：比较两个对象是否相等。
• hashCode()：返回对象的哈希值。
• getClass()：返回对象的运行时类。

class Animal {
    String name;
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Animal[name=" + name + "]";
    }
}

public class ObjectDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Animal();
        animal.name = "小猫";
        System.out.println(animal.toString());
    }
}

🔹 运行结果

Animal[name=小猫]