Java中的继承

1. 继承的核心概念与实现

定义：
Java 通过 extends 关键字实现类之间的继承关系，子类继承父类的非私有成员（成员变量和方法）。

public class Dog extends Animal { 
    // 子类特有属性和方法
}

核心特点：

• 单继承模式：一个类只能有一个直接父类（避免多继承的复杂性）。
• 多层继承：支持链式继承（如 Object → Animal → Dog）。
• 默认继承：所有类隐式继承 Object 类（若未显式继承其他类）。 Object 类是“祖宗类”！！！！

内存原理：

• 子类对象包含父类成员变量，存储于堆内存中。
• 方法调用时，JVM 通过方法区中的类信息确定执行逻辑。

---

2. 权限修饰符与访问控制

四大修饰符的访问范围：

修饰符	本类	同包类	子类	任意位置
private	✔️
缺省	✔️	✔️
protected	✔️	✔️	✔️
public	✔️	✔️	✔️	✔️

使用场景：

• private：隐藏敏感数据（如密码字段）。
• protected：允许子类访问，但限制其他包的非子类访问。
• public：开放工具类方法或常量。

示例：

public class BankAccount {
    private String password;  // 仅本类可访问
    protected double balance; // 子类可访问
    public static final String BANK_CODE = "CITI"; // 全局可访问
}

---

3. 方法重写（Override）

定义：
子类重写父类方法以定制自身行为，方法签名（名称、参数列表）必须与父类一致。

重写规范：

声明不变，重新实现！！！！！！

规则与注意事项：

1. 访问权限：子类方法权限 ≥ 父类（如父类为 protected，子类可为 protected/public）。
2. 返回值类型：必须相同或更具体（协变返回类型）。
3. 异常声明：子类方法抛出的异常 ≤ 父类方法。
4. 不可重写的方法：private、static、final 方法。

注解 @Override：

• 显式声明方法重写，编译器会检查格式是否正确。
• 提高代码可读性，避免拼写错误导致意外重载。

示例：

// 父类
public class Shape {
    public double calculateArea() {
        return 0.0;
    }
}

// 子类重写
public class Circle extends Shape {
    private double radius;
    
    @Override
    public double calculateArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

经典应用：重写 toString()

• 注意1：直接输出对象，默认会调用Object的toString方法（可以省略不写调用toString的代码），默认返回对象的地址信息。
• 注意2：输出对象的地址实际上是没有什么意义的，开发中更希望输出对象时看对象的内容信息，所以子类需要重写Object的toString方法。以便以后输出对象时默认就近调用子类重写的toString方法返回对象的内容。

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{name='" + name + "', age=" + age + "}";
    }
}

---

4. 构造器调用规则

子类构造器的执行逻辑：

1. 隐式调用：若未显式调用父类构造器，默认调用 super()（父类无参构造器）。
2. 显式调用：若父类没有无参构造器，必须手动调用 super(参数)。
3. 构造器链：通过 this() 调用同类其他构造器，但必须位于第一行。

代码示例：

// 父类
public class Person {
    private String name;
    public Person(String name) { // 有参构造器
        this.name = name;
    }
}

// 子类必须显式调用 super
public class Student extends Person {
    private String school;
    
    public Student(String name, String school) {
        super(name); // 必须显式调用父类构造器
        this.school = school;
    }
    
    public Student(String name) {
        this(name, "黑马程序员"); // 调用同类其他构造器
    }
}

注意事项：

• super() 和 this() 必须位于构造器首行，二者不能共存。
• 若父类构造器包含初始化逻辑（如数据库连接），子类需确保正确调用。

---

5. 成员访问的"就近原则"

访问顺序：

1. 子类局部变量 → 子类成员变量 → 父类成员变量。
2. 若父类成员被隐藏，使用 super 关键字强制访问。

示例：

public class Parent {
    String name = "Parent";
}

public class Child extends Parent {
    String name = "Child";
    
    public void printNames() {
        String name = "Local";
        System.out.println(name);        // 输出 Local
        System.out.println(this.name);   // 输出 Child
        System.out.println(super.name);  // 输出 Parent
    }
}

---

6. 总结与最佳实践

• 优先组合：通过持有对象（has-a）代替继承（is-a），提高灵活性。
• 合理封装：使用 private 和 protected 控制成员访问，避免数据暴露。
• 明确继承关系：仅在逻辑上严格符合层次结构时使用继承（如 Dog is an Animal）。
• 利用注解：@Override 提升代码可读性，@Deprecated 标记过时方法。