
第三章 继承
3.1 概述
3.1.1 引入
假如我们要定义如下类: 学生类,老师类和工人类,分析如下。
-
学生类 属性:姓名,年龄 行为:吃饭,睡觉
-
老师类 属性:姓名,年龄,薪水 行为:吃饭,睡觉,教书
-
班主任 属性:姓名,年龄,薪水 行为:吃饭,睡觉,管理
如果我们定义了这三个类去开发一个系统,那么这三个类中就存在大量重复的信息(属性:姓名,年龄。行为:吃饭,睡觉)。这样就导致了相同代码大量重复,代码显得很臃肿和冗余,那么如何解决呢?
假如多个类中存在相同属性和行为时,我们可以将这些内容抽取到单独一个类中,那么多个类无需再定义这些属性和行为,只要继承那一个类即可。如图所示:

其中,多个类可以称为子类,单独被继承的那一个类称为父类、超类(superclass)或者基类。
🔹 理论理解
继承是面向对象三大特性之一。它建立了**通用类(父类)与专用类(子类)之间的is-a(是一个)**关系,使得代码结构清晰,功能模块分明,减少重复开发,提升代码重用性。
🔹 企业实战理解
-
阿里巴巴:明确继承树设计原则,不允许超过三层继承,避免继承链过深导致可维护性下降。
-
字节跳动:服务端项目(如推荐系统)中,基类定义通用属性(如requestId、traceId),各子类继承扩展特有字段。
-
Google TensorFlow:核心计算单元(OpKernel)使用继承扩展不同类型的计算节点,标准化开发流程。
-
OpenAI GPT推理模块:底层组件统一继承基础类(如ModuleBase),保障接口统一、扩展灵活。
3.1.2 继承的含义
继承描述的是事物之间的所属关系,这种关系是:is-a 的关系。例如,兔子属于食草动物,食草动物属于动物。可见,父类更通用,子类更具体。我们通过继承,可以使多种事物之间形成一种关系体系。
继承:就是子类继承父类的属性和行为,使得子类对象可以直接具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。
3.1.3 继承的好处
-
提高代码的复用性(减少代码冗余,相同代码重复利用)。
-
使类与类之间产生了关系。
3.2 继承的格式
通过 extends 关键字,可以声明一个子类继承另外一个父类,定义格式如下:
class 父类 {
...
}
class 子类 extends 父类 {
...
}
需要注意:Java是单继承的,一个类只能继承一个直接父类,跟现实世界很像,但是Java中的子类是更加强大的。
🔹 理论理解
Java采用单继承模型(extends),一个子类只能直接继承一个父类,但可以间接继承多个祖先类,形成继承链。继承是子类对父类能力的增强或定制。
🔹 企业实战理解
-
阿里P8技术规范:禁止继承混乱,必须确保继承层次清晰、意图明确,否则拒绝代码合并。
-
Google Android开发:Activity、Service等核心组件均通过继承抽象基类,统一生命周期管理。
3.3 继承案例
3.3.1 案例
请使用继承定义以下类:
-
学生类 属性:姓名,年龄 行为:吃饭,睡觉
-
老师类 属性:姓名,年龄,薪水 行为:吃饭,睡觉,教书
-
班主任 属性:姓名,年龄,薪水 行为:吃饭,睡觉,管理
3.3.2 案例图解分析
老师类,学生类,还有班主任类,实际上都是属于人类的,我们可以定义一个人类,把他们相同的属性和行为都定义在人类中,然后继承人类即可,子类特有的属性和行为就定义在子类中了。
如下图所示。

3.3.3 案例代码实现
1.父类Human类
public class Human {
// 合理隐藏
private String name ;
private int age ;
// 合理暴露
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
2.子类Teacher类
public class Teacher extends Human {
// 工资
private double salary ;
// 特有方法
public void teach(){
System.out.println("老师在认真教技术!");
}
public double getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(double salary) {
this.salary = salary;
}
}
3.子类Student类
public class Student extends Human{
}
4.子类BanZhuren类
public class Teacher extends Human {
// 工资
private double salary ;
// 特有方法
public void admin(){
System.out.println("班主任强调纪律问题!");
}
public double getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(double salary) {
this.salary = salary;
}
}
5.测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Teacher dlei = new Teacher();
dlei.setName("播仔");
dlei.setAge("31");
dlei.setSalary(1000.99);
System.out.println(dlei.getName());
System.out.println(dlei.getAge());
System.out.println(dlei.getSalary());
dlei.teach();
BanZhuRen linTao = new BanZhuRen();
linTao.setName("灵涛");
linTao.setAge("28");
linTao.setSalary(1000.99);
System.out.println(linTao.getName());
System.out.println(linTao.getAge());
System.out.println(linTao.getSalary());
linTao.admin();
Student xugan = new Student();
xugan.setName("播仔");
xugan.setAge("31");
//xugan.setSalary(1000.99); // xugan没有薪水属性,报错!
System.out.println(xugan.getName());
System.out.println(xugan.getAge());
}
}
3.3.4 小结
1.继承实际上是子类相同的属性和行为可以定义在父类中,子类特有的属性和行为由自己定义,这样就实现了相同属性和行为的重复利用,从而提高了代码复用。
2.子类继承父类,就可以直接得到父类的成员变量和方法。是否可以继承所有成分呢?请看下节!
🔹 理论理解
通过继承复用父类代码,避免重复定义相同属性和方法,同时保留子类的独特性,符合开闭原则(对扩展开放,对修改封闭)。
🔹 企业实战理解
-
字节跳动中台系统:人、组织、部门等实体,统一继承基础Entity类,减少属性定义重复,提高系统一致性。
-
NVIDIA AI训练框架:模型定义继承标准Layer或Module基类,保证不同模型组件之间兼容性。
3.4 子类不能继承的内容
3.4.1 引入
并不是父类的所有内容都可以给子类继承的:
子类不能继承父类的构造方法。
值得注意的是子类可以继承父类的私有成员(成员变量,方法),只是子类无法直接访问而已,可以通过getter/setter方法访问父类的private成员变量。
3.4.1 演示代码
public class Demo03 {
public static void main(String[] args) {
Zi z = new Zi();
System.out.println(z.num1);
// System.out.println(z.num2); // 私有的子类无法使用
// 通过getter/setter方法访问父类的private成员变量
System.out.println(z.getNum2());
z.show1();
// z.show2(); // 私有的子类无法使用
}
}
class Fu {
public int num1 = 10;
private int num2 = 20;
public void show1() {
System.out.println("show1");
}
private void show2() {
System.out.println("show2");
}
public int getNum2() {
return num2;
}
public void setNum2(int num2) {
this.num2 = num2;
}
}
class Zi extends Fu {
}
🔹 理论理解
子类不能继承父类的构造方法,但能通过super()调用。同时,子类虽然继承了父类的私有成员,但无法直接访问,只能通过公共getter/setter方法访问。
🔹 企业实战理解
-
阿里巴巴:安全性要求严格,敏感字段一律private,子类只能通过接口访问,防止逻辑绕过。
-
OpenAI Codex系统:对加密模型参数采用private封装,子类无法直接访问底层权重,保障推理安全。
3.5 继承后的特点—成员变量
当类之间产生了继承关系后,其中各类中的成员变量,又产生了哪些影响呢?
3.5.1 成员变量不重名
如果子类父类中出现不重名的成员变量,这时的访问是没有影响的。代码如下:
class Fu {
// Fu中的成员变量
int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量
int num2 = 6;
// Zi中的成员方法
public void show() {
// 访问父类中的num
System.out.println("Fu num="+num); // 继承而来,所以直接访问。
// 访问子类中的num2
System.out.println("Zi num2="+num2);
}
}
class Demo04 {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
Zi z = new Zi();
// 调用子类中的show方法
z.show();
}
}
演示结果: Fu num = 5 Zi num2 = 6
3.5.2 成员变量重名
如果子类父类中出现重名的成员变量,这时的访问是有影响的。代码如下:
class Fu1 {
// Fu中的成员变量。
int num = 5;
}
class Zi1 extends Fu1 {
// Zi中的成员变量
int num = 6;
public void show() {
// 访问父类中的num
System.out.println("Fu num=" + num);
// 访问子类中的num
System.out.println("Zi num=" + num);
}
}
class Demo04 {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
Zi1 z = new Zi1();
// 调用子类中的show方法
z1.show();
}
}
演示结果: Fu num = 6 Zi num = 6
子父类中出现了同名的成员变量时,子类会优先访问自己对象中的成员变量。如果此时想访问父类成员变量如何解决呢?我们可以使用super关键字。
3.5.3 super访问父类成员变量
子父类中出现了同名的成员变量时,在子类中需要访问父类中非私有成员变量时,需要使用super 关键字,修饰父类成员变量,类似于之前学过的 this 。
需要注意的是:super代表的是父类对象的引用,this代表的是当前对象的引用。
使用格式:
super.父类成员变量名
子类方法需要修改,代码如下:
class Fu {
// Fu中的成员变量。
int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
// Zi中的成员变量
int num = 6;
public void show() {
int num = 1;
// 访问方法中的num
System.out.println("method num=" + num);
// 访问子类中的num
System.out.println("Zi num=" + this.num);
// 访问父类中的num
System.out.println("Fu num=" + super.num);
}
}
class Demo04 {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
Zi1 z = new Zi1();
// 调用子类中的show方法
z1.show();
}
}
演示结果: method num=1 Zi num=6 Fu num=5
小贴士:Fu 类中的成员变量是非私有的,子类中可以直接访问。若Fu 类中的成员变量私有了,子类是不能直接访问的。通常编码时,我们遵循封装的原则,使用private修饰成员变量,那么如何访问父类的私有成员变量呢?对!可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。
🔹 理论理解
子类继承父类成员变量,但如果出现同名变量,子类的会隐藏父类的。需要用super.变量名来访问父类同名变量。
🔹 企业实战理解
-
字节跳动广告平台:数据追踪对象字段规范,若父子类有同名属性,必须通过
super明确区分,避免日志数据污染。 -
Google Protobuf结构设计:继承时强制规范字段命名,避免父子类字段冲突。
3.6 继承后的特点—成员方法
当类之间产生了关系,其中各类中的成员方法,又产生了哪些影响呢?
3.6.1 成员方法不重名
如果子类父类中出现不重名的成员方法,这时的调用是没有影响的。对象调用方法时,会先在子类中查找有没有对应的方法,若子类中存在就会执行子类中的方法,若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。代码如下:
class Fu {
public void show() {
System.out.println("Fu类中的show方法执行");
}
}
class Zi extends Fu {
public void show2() {
System.out.println("Zi类中的show2方法执行");
}
}
public class Demo05 {
public static void main(String[] args) {
Zi z = new Zi();
//子类中没有show方法,但是可以找到父类方法去执行
z.show();
z.show2();
}
}
3.6.2 成员方法重名
如果子类父类中出现重名的成员方法,则创建子类对象调用该方法的时候,子类对象会优先调用自己的方法。
代码如下:
class Fu {
public void show() {
System.out.println("Fu show");
}
}
class Zi extends Fu {
//子类重写了父类的show方法
public void show() {
System.out.println("Zi show");
}
}
public class ExtendsDemo05{
public static void main(String[] args) {
Zi z = new Zi();
// 子类中有show方法,只执行重写后的show方法
z.show(); // Zi show
}
}
🔹 理论理解
子类继承父类方法,如果重名,子类优先;可以通过super.方法名()调用父类版本。支持方法重写(Override)以满足不同功能需求。
🔹 企业实战理解
-
阿里:在框架设计中,父类提供基础默认实现(Template Method模式),子类根据业务需要重写关键方法。
-
Google TensorFlow:算子(Op)设计中,基类提供标准接口,子类重写以实现不同硬件优化版本。
3.7 方法重写
3.7.1 概念
方法重写 :子类中出现与父类一模一样的方法时(返回值类型,方法名和参数列表都相同),会出现覆盖效果,也称为重写或者复写。声明不变,重新实现。
3.7.2 使用场景与案例
发生在子父类之间的关系。 子类继承了父类的方法,但是子类觉得父类的这方法不足以满足自己的需求,子类重新写了一个与父类同名的方法,以便覆盖父类的该方 法。
例如:我们定义了一个动物类代码如下:
public class Animal {
public void run(){
System.out.println("动物跑的很快!");
}
public void cry(){
System.out.println("动物都可以叫~~~");
}
}
然后定义一个猫类,猫可能认为父类cry()方法不能满足自己的需求
代码如下:
public class Cat extends Animal {
public void cry(){
System.out.println("我们一起学猫叫,喵喵喵!喵的非常好听!");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建子类对象
Cat ddm = new Cat();
// 调用父类继承而来的方法
ddm.run();
// 调用子类重写的方法
ddm.cry();
}
}
3.7.2 @Override重写注解
-
@Override:注解,重写注解校验!
-
这个注解标记的方法,就说明这个方法必须是重写父类的方法,否则编译阶段报错。
-
建议重写都加上这个注解,一方面可以提高代码的可读性,一方面可以防止重写出错!
加上后的子类代码形式如下:
public class Cat extends Animal { // 声明不变,重新实现 // 方法名称与父类全部一样,只是方法体中的功能重写写了! @Override public void cry(){ System.out.println("我们一起学猫叫,喵喵喵!喵的非常好听!"); } }
3.7.3 注意事项
-
方法重写是发生在子父类之间的关系。
-
子类方法覆盖父类方法,必须要保证权限大于等于父类权限。
-
子类方法覆盖父类方法,返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。
🔹 理论理解
方法重写是指子类重新定义父类已有方法(方法签名相同,返回类型和参数一致),以实现行为差异化。
🔹 企业实战理解
-
字节跳动推荐系统:不同推荐场景(短视频、直播、电商)通过重写推荐逻辑方法,实现不同策略下的推送。
-
OpenAI fine-tuning模块:在模型微调任务中,重写训练步骤(training_step)以适应不同损失函数和优化器。
3.8 继承后的特点—构造方法
3.8.1 引入
当类之间产生了关系,其中各类中的构造方法,又产生了哪些影响呢? 首先我们要回忆两个事情,构造方法的定义格式和作用。
-
构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
-
构造方法的作用是初始化对象成员变量数据的。所以子类的初始化过程中,必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个
super(),表示调用父类的构造方法,父类成员变量初始化后,才可以给子类使用。(先有爸爸,才能有儿子)
继承后子类构方法器特点:子类所有构造方法的第一行都会默认先调用父类的无参构造方法
3.8.2 案例演示
按如下需求定义类:
-
人类 成员变量: 姓名,年龄 成员方法: 吃饭
-
学生类 成员变量: 姓名,年龄,成绩 成员方法: 吃饭
代码如下:
class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
System.out.println("父类无参");
}
// getter/setter省略
}
class Student extends Person {
private double score;
public Student() {
//super(); // 调用父类无参,默认就存在,可以不写,必须再第一行
System.out.println("子类无参");
}
public Student(double score) {
//super(); // 调用父类无参,默认就存在,可以不写,必须再第一行
this.score = score;
System.out.println("子类有参");
}
}
public class Demo07 {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student();
System.out.println("----------");
Student s2 = new Student(99.9);
}
}
输出结果: 父类无参 子类无参 ---------- 父类无参 子类有参
3.8.3 小结
-
子类构造方法执行的时候,都会在第一行默认先调用父类无参数构造方法一次。
-
子类构造方法的第一行都隐含了一个super()去调用父类无参数构造方法,super()可以省略不写。
🔹 理论理解
子类构造方法默认会先调用父类无参构造器super(),确保父类成员初始化完成后,再初始化子类成员。
🔹 企业实战理解
-
阿里中间件:RPC请求对象继承通用请求基类,子类构造器强制调用父类构造器初始化traceId、rpcId等基础追踪信息。
-
NVIDIA TensorRT推理框架:推理模块子类构建时,必须保证父类(内存资源管理器)构造完整,避免内存泄漏。
3.9 super(...)和this(...)
3.9.1 引入
请看上节中的如下案例:
class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
System.out.println("父类无参");
}
// getter/setter省略
}
class Student extends Person {
private double score;
public Student() {
//super(); // 调用父类无参构造方法,默认就存在,可以不写,必须再第一行
System.out.println("子类无参");
}
public Student(double score) {
//super(); // 调用父类无参构造方法,默认就存在,可以不写,必须再第一行
this.score = score;
System.out.println("子类有参");
}
// getter/setter省略
}
public class Demo07 {
public static void main(String[] args) {
// 调用子类有参数构造方法
Student s2 = new Student(99.9);
System.out.println(s2.getScore()); // 99.9
System.out.println(s2.getName()); // 输出 null
System.out.println(s2.getAge()); // 输出 0
}
}
我们发现,子类有参数构造方法只是初始化了自己对象中的成员变量score,而父类中的成员变量name和age依然是没有数据的,怎么解决这个问题呢,我们可以借助与super(...)去调用父类构造方法,以便初始化继承自父类对象的name和age.
3.9.2 super和this的用法格式
super和this完整的用法如下,其中this,super访问成员我们已经接触过了。
this.成员变量 -- 本类的 super.成员变量 -- 父类的 this.成员方法名() -- 本类的 super.成员方法名() -- 父类的
接下来我们使用调用构造方法格式:
super(...) -- 调用父类的构造方法,根据参数匹配确认 this(...) -- 调用本类的其他构造方法,根据参数匹配确认
3.9.3 super(....)用法演示
代码如下:
class Person {
private String name ="凤姐";
private int age = 20;
public Person() {
System.out.println("父类无参");
}
public Person(String name , int age){
this.name = name ;
this.age = age ;
}
// getter/setter省略
}
class Student extends Person {
private double score = 100;
public Student() {
//super(); // 调用父类无参构造方法,默认就存在,可以不写,必须再第一行
System.out.println("子类无参");
}
public Student(String name , int age,double score) {
super(name ,age);// 调用父类有参构造方法Person(String name , int age)初始化name和age
this.score = score;
System.out.println("子类有参");
}
// getter/setter省略
}
public class Demo07 {
public static void main(String[] args) {
// 调用子类有参数构造方法
Student s2 = new Student("张三",20,99);
System.out.println(s2.getScore()); // 99
System.out.println(s2.getName()); // 输出 张三
System.out.println(s2.getAge()); // 输出 20
}
}
注意:
子类的每个构造方法中均有默认的super(),调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。
super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行,所以不能同时出现。
super(..)是根据参数去确定调用父类哪个构造方法的。
3.9.4 super(...)案例图解
父类空间优先于子类对象产生
在每次创建子类对象时,先初始化父类空间,再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间,便可以包含其父类的成员,如果父类成员非private修饰,则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构造七调用时,一定先调用父类的构造方法。理解图解如下:

3.9.5 this(...)用法演示
this(...)
-
默认是去找本类中的其他构造方法,根据参数来确定具体调用哪一个构造方法。
-
为了借用其他构造方法的功能。
package com.itheima._08this和super调用构造方法;
/**
* this(...):
* 默认是去找本类中的其他构造方法,根据参数来确定具体调用哪一个构造方法。
* 为了借用其他构造方法的功能。
*
*/
public class ThisDemo01 {
public static void main(String[] args) {
Student xuGan = new Student();
System.out.println(xuGan.getName()); // 输出:徐干
System.out.println(xuGan.getAge());// 输出:21
System.out.println(xuGan.getSex());// 输出: 男
}
}
class Student{
private String name ;
private int age ;
private char sex ;
public Student() {
// 很弱,我的兄弟很牛逼啊,我可以调用其他构造方法:Student(String name, int age, char sex)
this("徐干",21,'男');
}
public Student(String name, int age, char sex) {
this.name = name ;
this.age = age ;
this.sex = sex ;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public char getSex() {
return sex;
}
public void setSex(char sex) {
this.sex = sex;
}
}
3.9.6 小结
-
子类的每个构造方法中均有默认的super(),调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。
-
super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行,所以不能同时出现。
-
super(..)和this(...)是根据参数去确定调用父类哪个构造方法的。
-
super(..)可以调用父类构造方法初始化继承自父类的成员变量的数据。
-
this(..)可以调用本类中的其他构造方法。
3.10 继承的特点
-
Java只支持单继承,不支持多继承。
// 一个类只能有一个父类,不可以有多个父类。
class A {}
class B {}
class C1 extends A {} // ok
// class C2 extends A, B {} // error
-
一个类可以有多个子类。
// A可以有多个子类
class A {}
class C1 extends A {}
class C2 extends A {}
-
可以多层继承。
class A {}
class C1 extends A {}
class D extends C1 {}
顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object,作为父类。
🔹 理论理解
-
单继承:一个子类只能有一个直接父类。
-
多层继承:支持子类继承父类,父类继承祖父类,形成继承链。
-
继承提高代码复用,但过度继承会增加系统复杂性,应适度使用。
🔹 企业实战理解
-
阿里P8级规范:继承链最多3层,超过3层需使用组合、委托、接口等替代。
-
OpenAI系统设计:核心模块采用浅继承+多接口组合,保证系统灵活扩展与高可维护性。
-
Google Android源码:Activity、Service等核心组件仅继承一层,鼓励组合而非深度继承。
4. 关于今天知识的小结:
会写一个继承结构下的标准Javabean即可
需求:
猫:属性,姓名,年龄,颜色
狗:属性,姓名,年龄,颜色,吼叫
分享书写技巧:
1.在大脑中要区分谁是父,谁是子
2.把共性写到父类中,独有的东西写在子类中
3.开始编写标准Javabean(从上往下写)
4.在测试类中,创建对象并赋值调用
代码示例:
package com.itheima.test4;
public class Animal {
//姓名,年龄,颜色
private String name;
private int age;
private String color;
public Animal() {
}
public Animal(String name, int age, String color) {
this.name = name;
this.age = age;
this.color = color;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
}
public class Cat extends Animal{
//因为猫类中没有独有的属性。
//所以此时不需要写私有的成员变量
//空参
public Cat() {
}
//需要带子类和父类中所有的属性
public Cat(String name, int age, String color) {
super(name,age,color);
}
}
public class Dog extends Animal{
//Dog :吼叫
private String wang;
//构造
public Dog() {
}
//带参构造:带子类加父类所有的属性
public Dog(String name, int age, String color,String wang) {
//共性的属性交给父类赋值
super(name,age,color);
//独有的属性自己赋值
this.wang = wang;
}
public String getWang() {
return wang;
}
public void setWang(String wang) {
this.wang = wang;
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
//Animal : 姓名,年龄,颜色
//Cat :
//Dog :吼叫
//创建狗的对象
Dog d = new Dog("旺财",2,"黑色","嗷呜~~");
System.out.println(d.getName()+", " + d.getAge() + ", " + d.getColor() + ", " + d.getWang());
//创建猫的对象
Cat c = new Cat("中华田园猫",3,"黄色");
System.out.println(c.getName() + ", " + c.getAge() + ", " + c.getColor());
}
}

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