Java:面向对象编程【继承】

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原创 2026-09-25 15:25:22 174 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Java继承与组合我们举例写的类是现实事物的抽象. 而我们真正开发所遇到的项目往往业务比较复杂, 可能会涉及到一系列复杂的概念, 都需要我们使用代码来表示, 所以真实项目中所写的类也会有很多. 类之间的关系也会更加复杂.即使如此, 我们并不希望类之间的继承层次太复杂. 一般我们不希望出现超过三层的继承关系. 如果继承层次太多, 就需要考虑对代码进行重构了.继承(inheritance)机制：面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段，它允许程序员在保持原有类的特性的基础上进行扩展，增加新功能，这样产生新的类，称派生类。阅读详情

1. 继承

1.1 为什么需要继承

ava中使⽤类对现实世界中实体来进⾏描述，类经过实例化之后的产物对象，则可以⽤来表⽰现实中的实体，但是现实世界错综复杂，事物之间可能会存在⼀些关联，那在设计程序时就需要考虑。⽐如：狗和猫，它们都是⼀个动物。

使⽤Java语⾔来进⾏描述，就会设计出这样的代码：

// Dog.java
public class Dog {
    String name;
    int age;
    float weight;

    public void eat() {
        System.out.println(name + "正在吃饭");
    }

    public void sleep() {
        System.out.println(name + "正在睡觉");
    }

    void Bark() {
        System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
    }
}

// Cat.java
public class Cat {
    String name;
    int age;
    float weight;

    public void eat() {
        System.out.println(name + "正在吃饭");
    }

    public void sleep() {
        System.out.println(name + "正在睡觉");
    }

    void mew() {
        System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
    }
}

通过观察上述代码会发现，猫和狗的类中存在⼤量重复，如下所⽰：

那能否将这些共性抽取呢？⾯向对象思想中提出了继承的概念，专⻔⽤来进⾏共性抽取，实现代码复⽤。

1.2 继承概念

继承(inheritance)机制：是⾯向对象程序设计使代码可以复⽤的最重要的⼿段，它允许程序员在保持原有类特性的基础上进⾏扩展，增加新功能，这样产⽣新的类，称派⽣类。继承呈现了⾯向对象程序设计的层次结构，体现了由简单到复杂的认知过程。继承主要解决的问题是：共性的抽取，实现代码复⽤。

例如：狗和猫都是动物，那么我们就可以将共性的内容进⾏抽取，然后采⽤继承的思想来达到共⽤。

上述图⽰中，Dog和Cat都继承了Animal类，其中：Animal类称为⽗类/基类或超类，Dog和Cat可以称为Animal的⼦类/派⽣类，继承之后，⼦类可以复⽤⽗类中成员，⼦类在实现时只需关⼼⾃⼰新增加的成员即可。

从继承概念中可以看出继承最⼤的作⽤就是：实现代码复⽤，还有就是来实现多态(后序讲)。

1.3 继承的语法

在Java中如果要表⽰类之间的继承关系，需要借助extends关键字，具体如下：

修饰符 class ⼦类 extends ⽗类 {
 // ... 
}

对1.2中场景使⽤继承⽅式重新设计：

// Animal.java
public class Animal {
    String name;
    int age;

    public void eat() {
        System.out.println(name + "正在吃饭");
    }

    public void sleep() {
        System.out.println(name + "正在睡觉");
    }
}

// Dog.java
public class Dog extends Animal {
    void bark() {
        System.out.println(name + "汪汪汪~~~");
    }
}

// Cat.Java
public class Cat extends Animal {
    void mew() {
        System.out.println(name + "喵喵喵~~~");
    }
}

// TestExtend.java
public class TestExtend {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        // dog类中并没有定义任何成员变量，name和age属性肯定是从⽗类Animal中继承下来的
        System.out.println(dog.name);
        System.out.println(dog.age);

        // dog访问的eat()和sleep()⽅法也是从Animal中继承下来的
        dog.eat();
        dog.sleep();
        dog.bark();
    }
}

从上述代码我们可以看到Dog类和Cat类的部分代码重复使⽤了Animal中的代码。

注意： 1. ⼦类会将⽗类中的成员变量或者成员⽅法继承到⼦类中

2. ⼦类继承⽗类之后，必须要新添加⾃⼰特有的成员，体现出与基类的不同，否则就没有必要继承了

1.4 ⽗类成员访问

在继承体系中，⼦类将⽗类中的⽅法和字段继承下来了，那在⼦类中能否直接访问⽗类中继承下来的成员呢？

1.4.1 ⼦类中访问⽗类的成员变量

• ⼦类和⽗类不存在同名成员变量

public class Base {
 int a;
 int b;
}
public class Derived extends Base{
 int c;
 public void method(){
 a = 10; // 访问从⽗类中继承下来的a 
 b = 20; // 访问从⽗类中继承下来的b 
 c = 30; // 访问⼦类⾃⼰的c 
 }
}

• ⼦类和⽗类成员变量同名

public class Base {
 int a;
 int b;
 int c;
}
public class Derived extends Base{
 int a; // 与⽗类中成员a同名，且类型相同 
 char b; // 与⽗类中成员b同名，但类型不同 
 public void method(){
 a = 100; // 访问⽗类继承的a，还是⼦类⾃⼰新增的a？ 
 b = 101; // 访问⽗类继承的b，还是⼦类⾃⼰新增的b? 
 c = 102; // ⼦类没有c，访问的肯定是从⽗类继承下来的c 
 // d = 103; // 编译失败，因为⽗类和⼦类都没有定义成员变量b 
 }
}

在 Derived 类重点 method ⽅法中访问a和b访问的都是优先访问⼦类⾃⼰的！

在⼦类⽅法中或者通过⼦类对象访问成员时：
• 如果访问的成员变量⼦类中有，优先访问⾃⼰的成员变量。
• 如果访问的成员变量⼦类中⽆，则访问⽗类继承下来的，如果⽗类也没有定义，则编译报错。
• 如果访问的成员变量与⽗类中成员变量同名，则优先访问⾃⼰的。
成员变量访问遵循就近原则，⾃⼰有优先⾃⼰的，如果没有则向⽗类中找。

1.4.2 ⼦类中访问⽗类的成员⽅法

• 成员⽅法名字不同

public class Base {
    public void methodA() {
        System.out.println("Base中的methodA()");
    }
}

public class Derived extends Base {
    public void methodB() {
        System.out.println("Derived中的methodB()⽅法");
    }

    public void methodC() {
        methodB(); // 访问⼦类⾃⼰的methodB()
        methodA(); // 访问⽗类继承的methodA()
        // methodD(); // 编译失败，在整个继承体系中没有发现⽅法methodD()
    }
}

总结：成员⽅法没有同名时，在⼦类⽅法中或者通过⼦类对象访问⽅法时，则优先访问⾃⼰的，⾃⼰没有时再到⽗类中找，如果⽗类中也没有则报错。

• 成员⽅法名字相同

public class Base {
    public void methodA() {
        System.out.println("Base中的methodA()");
    }

    public void methodB() {
        System.out.println("Base中的methodB()");
    }
}

public class Derived extends Base {
    public void methodA() {
        System.out.println("Derived中的method()⽅法");
    }

    public void methodB() {
        System.out.println("Derived中的methodB()⽅法");
    }

    public void methodC() {
        methodA(); // 优先访问⼦类中的methodA()
        methodB(); // 直接访问，则永远访问到的都是⼦类中的methodB()，基类的⽆法访问到
    }
}

【说明】
• 通过⼦类对象访问⽗类与⼦类中不同名⽅法时，优先在⼦类中找，找到则访问，否则在⽗类中找，
找到则访问，否则编译报错。
• 通过派⽣类对象访问⽗类与⼦类同名⽅法时，如果⽗类和⼦类同名⽅法的参数列表不同(重载)，根
据调⽤⽅法适传递的参数选择合适的⽅法访问，如果没有则报错；
问题：如果⼦类中存在与⽗类中相同的成员时，那如何在⼦类中访问⽗类相同名称的成员呢？

1.5 super关键字

由于设计不好，或者因场景需要，⼦类和⽗类中可能会存在相同名称的成员，如果要在⼦类⽅法中访问⽗类同名成员时，该如何操作？直接访问是⽆法做到的，Java提供了super关键字，该关键字主要作⽤：在⼦类⽅法中访问⽗类的成员。

public class Base {
    int a;
    int b;

    public void methodA() {
        System.out.println("Base中的methodA()");
    }

    public void methodB() {
        System.out.println("Base中的methodB()");
    }
}

public class Derived extends Base {
    int a; // 与⽗类中成员变量同名且类型相同

    // 与⽗类中methodA()构成重载
    public void methodA(int a) {
        System.out.println("Derived中的method()⽅法");
    }

    // 与基类中methodB()构成重写(即原型⼀致，重写后序详细介绍)
    public void methodB() {
        System.out.println("Derived中的methodB()⽅法");
    }

    public void methodC() {
        // 对于同名的成员变量，直接访问时，访问的都是⼦类的
        a = 100; // 等价于： this.a = 100;
        b = 101; // 等价于： this.b = 101;
        // 注意：this是当前对象的引⽤

        // 访问⽗类的成员变量时，需要借助super关键字
        // super是获取到⼦类对象中从基类继承下来的部分
        super.a = 200;
        super.b = 201;

        // ⽗类和⼦类中构成重载的⽅法，直接可以通过参数列表区分访问⽗类还是⼦类⽅法
        methodA(); // 没有传参，访问⽗类中的methodA()
        methodA(20); // 传递int参数，访问⼦类中的methodA(int)

        // 如果在⼦类中要访问重写的基类⽅法，则需要借助super关键字
        methodB(); // 直接访问，则永远访问到的都是⼦类中的methodA()，基类的⽆法访问到
        super.methodB(); // 访问基类的methodB()
    }
}

在⼦类⽅法中，如果想要明确访问⽗类中成员时，借助super关键字即可。
总结：
• super可以访问⽗类的成员变量
• super可以访问⽗类的成员⽅法
• super还可以调⽤⽗类当中指定的构造⽅法，接下来我们看⼀下

注意事项
1. 只能在⾮静态⽅法中使⽤
2. 在⼦类⽅法中，访问⽗类的成员变量和⽅法。

1.6 ⼦类构造⽅法

我们先来看⼀段代码：

public class Base {
    public Base(int a) {
        System.out.println("Base()：" + a);
    }
}

public class Derived extends Base {
    public Derived() {
        System.out.println("Derived()");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Derived d = new Derived();
    }
}

问题：该代码为什么会编译错误呢？
事实上，当我们在构造⼦类对象的时候，需要先调⽤基类构造⽅法，然后执⾏⼦类的构造⽅法。所
以，我们需要在⼦类对象构造完成之前，先帮助⽗类对其中的成员进⾏初始化。具体⽅式如下：

public class Base {
    public Base(int a) {
        System.out.println("Base()：" + a);
    }
}

public class Derived extends Base {
    public Derived() {
        super(10); // 此时通过super(参数)的形式
        System.out.println("Derived()");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Derived d = new Derived();
    }
}

// 打印结果：
// Base()：10
// Derived()

【注意事项】
• 通过super(参数)的形式可以调⽤⽗类指定的构造⽅法
• super()的形式只能出现在⼦类的构造⽅法当中且必须在第⼀⾏
问题：如下代码为什么没有报错呢？

public class Base {
    public Base() {
        System.out.println("Base()");
    }
}

public class Derived extends Base {
    public Derived() {
        // super(); // 注意子类构造方法中默认会调用基类的无参构造方法：super()，
        // 用户没有写时，默认会添加一个super()，而且super()必须是子类构造方法中第一条语句，
        // 并且只能出现一次
        System.out.println("Derived()");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Derived d = new Derived();
    }
}

结果打印：
Base()
Derived()

【注意事项】
• 正如注释处所说，当⽗类的构造⽅法是不带参数的构造⽅法且只有这⼀个的情况下，默认会添加⼀个super()。
【总结】
• 在⼦类构造⽅法中，并没有写任何关于基类构造的代码，但是在构造⼦类对象时，先执⾏基类的构造⽅法，然后执⾏⼦类的构造⽅法，因为：⼦类对象中成员是有两部分组成的，基类继承下来的以及⼦类新增加的部分。⽗⼦⽗⼦肯定是先有⽗再有⼦，所以在构造⼦类对象时候，先要调⽤基类
的构造⽅法，将从基类继承下来的成员构造完整，然后再调⽤⼦类⾃⼰的构造⽅法，将⼦类⾃⼰新
增加的成员初始化完整。
• 若⽗类显式定义⽆参或者默认的构造⽅法，在⼦类构造⽅法第⼀⾏默认有隐含的super()调⽤，即调⽤基类构造⽅法
• 如果⽗类构造⽅法是带有参数的，此时需要⽤⼾为⼦类显式定义构造⽅法，并在⼦类构造⽅法选
择合适的⽗类构造⽅法调⽤，否则编译失败
• 在⼦类构造⽅法中，super(...)调⽤⽗类构造时，必须是⼦类构造函数中第⼀条语句
• super(...)只能在⼦类构造⽅法中出现⼀次，并且不能和this同时出现

1.7 super和this

super和this都可以在成员⽅法中⽤来访问：成员变量和调⽤其他的成员函数，都可以作为构造⽅法的第⼀条语句，那他们之间有什么区别呢？

【相同点】
1. 都是Java中的关键字
2. 只能在类的⾮静态⽅法中使⽤，⽤来访问⾮静态成员⽅法和字段
3. 在构造⽅法中调⽤时，必须是构造⽅法中的第⼀条语句，并且不能同时存在
【不同点】
1. this是当前对象的引⽤，当前对象即调⽤实例⽅法的对象，super相当于是⼦类对象中从⽗类继承下来部分成员的引⽤

2. 在⾮静态成员⽅法中，this⽤来访问本类的⽅法和属性，super⽤来访问⽗类继承下来的⽅法和属性
3. 在构造⽅法中：this(...)⽤于调⽤本类构造⽅法，super(...)⽤于调⽤⽗类构造⽅法，两种调⽤不能同时在构造⽅法中出现
4. 构造⽅法中⼀定会存在super(...)的调⽤，⽤⼾没有写编译器也会增加，但是this(...)⽤⼾不写则没有

1.8 继承关系上代码块等的初始化顺序

1.8.1 回顾之前的初始化顺序

我们还记得之前讲过的代码块吗？我们简单回顾⼀下⼏个重要的代码块：实例代码块和静态代码块。在没有继承关系时的执⾏顺序。

class Person {
    public String name;
    public int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("构造⽅法执⾏");
    }

    {
        System.out.println("实例代码块执⾏");
    }

    static {
        System.out.println("静态代码块执⾏");
    }
}

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person("bit", 10);
        System.out.println("============================");
        Person person2 = new Person("gaobo", 20);
    }
}

静态代码块执⾏
实例代码块执⾏
构造⽅法执⾏
============================
实例代码块执⾏
构造⽅法执⾏

1. 静态代码块先执⾏，并且只执⾏⼀次，在类加载阶段执⾏

2. 当有对象创建时，才会执⾏实例代码块，实例代码块执⾏完成后，最后构造⽅法执行

1.8.2 继承关系上的执⾏顺序

class Person {
    public String name;
    public int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Person：构造⽅法执⾏");
    }

    {
        System.out.println("Person：实例代码块执⾏");
    }

    static {
        System.out.println("Person：静态代码块执⾏");
    }
}

class Student extends Person {
    public Student(String name, int age) {
        super(name, age);
        System.out.println("Student：构造⽅法执⾏");
    }

    {
        System.out.println("Student：实例代码块执⾏");
    }

    static {
        System.out.println("Student：静态代码块执⾏");
    }
}

public class TestDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1 = new Student("张三", 19);
        System.out.println("===========================");
        Student student2 = new Student("gaobo", 20);
    }
}

执⾏结果：

Person：静态代码块执⾏
Student：静态代码块执⾏
Person：实例代码块执⾏
Person：构造⽅法执⾏
Student：实例代码块执⾏
Student：构造⽅法执⾏
===========================
Person：实例代码块执⾏
Person：构造⽅法执⾏
Student：实例代码块执⾏
Student：构造⽅法执⾏

通过分析执⾏结果，得出以下结论：
1. ⽗类静态代码块优先于⼦类静态代码块执⾏，且是最早执⾏
2. ⽗类实例代码块和⽗类构造⽅法紧接着执⾏
3. ⼦类的实例代码块和⼦类构造⽅法紧接着再执⾏

4. 第⼆次实例化⼦类对象时，⽗类和⼦类的静态代码块都将不会再执⾏

1.9 访问修饰限定符-protected 关键字

在类和对象章节中，为了实现封装特性，Java中引⼊了访问限定符，主要限定：类或者类中成员能否在类外或者其他包中被访问。

那⽗类中不同访问权限的成员，在⼦类中的可⻅性⼜是什么样⼦的呢？

1.9.1 private关键字

如果被 private 关键字修饰该类当中成员变量，成员⽅法等只能在当前类当中使⽤

1.9.2 不加任何的关键字

如果不加任何的关键字修饰该类当中成员变量，成员⽅法等表⽰默认权限，默认权限代表的也是包访问权限，意味着只能在当前包当中使⽤

1.9.3 protected关键字

如果被 protected 关键字修饰该类当中成员变量，成员⽅法等表⽰要么只能在同⼀个包中的类中进⾏访问，要么在不同包中只能通过在继承关系上的⼦类对象来访问。

⽰例代码如下：

// Base.java
package com.bit.demo1;

public class Base {
    protected int b = 100;
}

// Derived.java
package com.bit.demo2;

import com.bit.demo1.Base;

public class Derived extends Base {
    public static void main(String[] args) {
        Derived derived = new Derived();
        System.out.println(derived.b);
    }
}

反例：

package com.bit.demo2;

import com.bit.demo1.Base;

class C extends Base {
    public static void main(String[] args) {
        C c = new C();
        System.out.println(c.b);
    }
}

public class Derived extends Base {
    public static void main(String[] args) {
        Derived derived = new Derived();
        System.out.println(derived.b);

        C c = new C();
        System.out.println(c.b); // 该处出现错误
    }
}

虽然Derived 类继承⾃Base 类，但它不能访问其他Base 类⼦类（这⾥是C 类）实例的 protected 成员。

1.9.4 public关键字

如果被public 关键字修饰该类当中成员变量，成员⽅法等表⽰该成员变量和成员⽅法是公开的。什么时候下⽤哪⼀种呢?
我们希望类要尽量做到"封装",即隐藏内部实现细节,只暴露出必要的信息给类的调⽤者.因此我们在使⽤的时候应该尽可能的使⽤⽐较严格的访问权限.例如如果⼀个⽅法能⽤private,就尽量不要⽤public
另外,还有⼀种简单粗暴的做法:将所有的字段设为private,将所有的⽅法设为public.不过这种⽅
式属于是对访问权限的滥⽤,还是更希望同学们能写代码的时候认真思考，该类提供的字段⽅法到底
给"谁"使⽤(是类内部⾃⼰⽤,还是类的调⽤者使⽤,还是⼦类使⽤).

1.10 继承⽅式

在现实⽣活中，事物之间的关系是⾮常复杂，灵活多样，⽐如：

但在Java中只⽀持以下⼏种继承⽅式：

注意：Java中不⽀持多继承。

时刻牢记,我们写的类是现实事物的抽象.⽽我们真正在公司中所遇到的项⽬往往业务⽐较复杂,可能
会涉及到⼀系列复杂的概念,都需要我们使⽤代码来表⽰,所以我们真实项⽬中所写的类也会有很多.
类之间的关系也会更加复杂.
但是即使如此,我们并不希望类之间的继承层次太复杂.⼀般我们不希望出现超过三层的继承关系.如
果继承层次太多,就需要考虑对代码进⾏重构了.
如果想从语法上进⾏限制继承,就可以使⽤final关键字

1.10.1 final关键字

final关键可以⽤来修饰变量、成员⽅法以及类。

• 修饰变量或字段，表⽰常量(即不能修改)

final int a = 10;
a = 20; // 编译出错

• 修饰类：表⽰此类不能被继承

final public class Animal {
 ...
}
public class Bird extends Animal {
 ...
}

我们平时是⽤的String字符串类,就是⽤final修饰的,不能被继承.

• 修饰⽅法：表⽰该⽅法不能被重写(后序介绍)

1.11 继承与组合

和继承类似,组合也是⼀种表达类之间关系的⽅式,也是能够达到代码重⽤的效果。组合并没有涉及到特殊的语法(诸如extends这样的关键字),仅仅是将⼀个类的实例作为另外⼀个类的字段。

继承表⽰对象之间是is-a的关系，⽐如：狗是动物，猫是动物
组合表⽰对象之间是has-a的关系，⽐如：汽⻋

汽⻋和其轮胎、发动机、⽅向盘、⻋载系统等的关系就应该是组合，因为汽⻋是有这些部件组成的。

// 轮胎类
class Tire {
    // ...
}

// 发动机类
class Engine {
    // ...
}

// ⻋载系统类
class VehicleSystem {
    // ...
}

class Car {
    private Tire tire; // 可以复⽤轮胎中的属性和⽅法
    private Engine engine; // 可以复⽤发动机中的属性和⽅法
    private VehicleSystem vs; // 可以复⽤⻋载系统中的属性和⽅法

    // ...
}

// 奔驰是汽⻋
class Benz extends Car {
    // 将汽⻋中包含的：轮胎、发送机、⻋载系统全部继承下来
}

组合和继承都可以实现代码复⽤，应该使⽤继承还是组合，需要根据应⽤场景来选择，⼀般建议：能⽤组合尽量⽤组合。

2. ⼩试⽜⼑

1.关于Java中的继承，以下哪个陈述是正确的？
A.⼀个类可以同时继承多个类
B.⼦类可以直接访问⽗类的私有(private)成员
C.使⽤final关键字修饰的类可以被继承
D.⼦类可以重写(override)⽗类的⽅法
2.以下关于Java继承的说法，哪⼀个是错误的？
A.⼦类可以通过super关键字调⽤⽗类的构造⽅法
B.所有的Java类都直接或间接继承⾃java.lang.Object类
C.构造⽅法可以被⼦类继承
D.使⽤protected修饰的成员可以被⼦类访问
答案解析：
1.D
2.C