Java 继承

在Java中，继承是面向对象编程的一个重要特性。它允许一个类（称为子类）继承另一个类（称为父类）的属性和方法，以便实现代码的重用和逻辑的扩展。通过继承，子类可以获取父类的非私有字段和方法，同时也可以定义自身的属性和方法，甚至可以重写父类的方法。

1. 继承的基本概念

在Java中，类之间的继承是通过关键字extends来实现的。在一个子类中，使用super关键字可以调用父类的构造方法和属性。

示例代码：

class Animal {
    String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void speak() {
        System.out.println("动物发出声音");
    }
}

class Dog extends Animal {

    public Dog(String name) {
        super(name); // 调用父类构造方法
    }

    @Override
    public void speak() {
        System.out.println(name + " 叫：汪汪！");
    }
}

public class InheritanceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("小白");
        dog.speak(); // 输出: 小白 叫：汪汪！
    }
}

2. 继承的优势

1. 代码重用：继承允许子类复用父类的代码，减少冗余，提升代码的可维护性。

2. 逻辑扩展：在父类已有的基础上，子类可以增加新的属性和方法，从而拓展功能。

3. 多态性：通过继承，Java实现了多态。如果父类的引用指向子类对象，就可以调用子类的实现。这种特性在设计模式中尤为重要。

3. 继承的注意事项

1. 单继承：Java不支持多重继承，即一个类只能有一个直接的父类。这是为了避免“菱形继承”问题，确保了类层次结构的清晰。

2. 访问修饰符：只有public和protected成员能被子类访问，private成员在子类中不可见。

3. 构造方法：子类的构造方法会默认调用父类的无参构造，如果父类没有无参构造，则必须显式调用父类的构造方法。

4. 继承的例子

以下是一个更复杂的继承示例，其中涉及多个类，这样可以更好的展示继承的用法。

class Vehicle {
    String type;

    public Vehicle(String type) {
        this.type = type;
    }

    public void displayType() {
        System.out.println("车辆类型: " + type);
    }
}

class Car extends Vehicle {
    int doors;

    public Car(String type, int doors) {
        super(type);
        this.doors = doors;
    }

    @Override
    public void displayType() {
        super.displayType();
        System.out.println("车门数量: " + doors);
    }
}

class Bike extends Vehicle {
    boolean hasCarrier;

    public Bike(String type, boolean hasCarrier) {
        super(type);
        this.hasCarrier = hasCarrier;
    }

    @Override
    public void displayType() {
        super.displayType();
        System.out.println("是否有货架: " + (hasCarrier ? "是" : "否"));
    }
}

public class InheritanceExample {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle myCar = new Car("汽车", 4);
        myCar.displayType();

        System.out.println("-------------------");

        Vehicle myBike = new Bike("自行车", true);
        myBike.displayType();
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个名为Vehicle的父类，并定义了两个子类Car和Bike。每个子类都有其特定的属性和方法。通过displayType方法，我们可以看到如何在子类中重写父类的方法来提供更具体的实现。

总结

Java的继承机制大大提高了代码的复用性和可维护性，是面向对象编程的重要特性之一。在设计类层次结构时，合理利用继承可以使代码更简洁、易懂。通过实践和经验的积累，开发者能够更好地掌握继承的用法，设计出更加优雅和高效的代码。