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51 Java类的继承成员与方法

在Java中，继承是面向对象编程的一个核心概念，它允许我们创建一个新类来继承现有类的属性和方法。通过继承，可以提高代码的复用性和可维护性。本文将详细讲解Java类的继承成员与方法，包括构造方法、成员变量、成员方法以及访问控制等内容。

一、继承的基本概念

Java中的继承机制允许一个类继承另一个类的属性和方法。子类可以通过继承父类来使用父类的成员，或重写父类的方法，以实现不同的功能。

• 父类：被继承的类，通常也叫做“超类”或“基类”。
• 子类：继承父类的类，通常也叫做“派生类”。

Java中的继承使用extends关键字实现。例如：

```java class Animal { String name;

public void eat() {
    System.out.println(name + " is eating");
}

}

class Dog extends Animal { public void bark() { System.out.println("Woof!"); } } ```

在上面的例子中，Dog类继承了Animal类，意味着Dog类拥有Animal类的name成员变量和eat方法。

二、继承的成员变量

子类会继承父类的成员变量，但不能直接访问父类的私有成员变量。父类的成员变量访问权限受访问修饰符控制。

1. 继承的可见性

• public：子类可以访问父类的public成员变量。
• protected：子类可以访问父类的protected成员变量。
• default（包私有）：子类在同一个包中可以访问父类的default成员变量。
• private：子类不能访问父类的private成员变量。

2. 继承成员变量的示例

```java class Animal { public String name; protected int age; private String breed; }

class Dog extends Animal { public void printInfo() { System.out.println("Name: " + name); System.out.println("Age: " + age); // System.out.println("Breed: " + breed); // 编译错误，breed是private } } ```

三、继承的方法

子类继承父类的方法，并可以通过super关键字调用父类的方法。如果需要，子类还可以重写父类的方法。

1. 调用父类的方法

通过super关键字可以显式调用父类的方法，尤其是在方法被子类重写的情况下，super可以用来调用父类的原始版本。

```java class Animal { public void eat() { System.out.println("Animal is eating"); } }

class Dog extends Animal { @Override public void eat() { super.eat(); // 调用父类的eat方法 System.out.println("Dog is eating"); } } ```

2. 重写（Override）父类的方法

重写是指子类重新定义父类的方法。当父类的方法被标记为public或protected时，子类可以对其进行重写。

```java class Animal { public void sound() { System.out.println("Animal makes a sound"); } }

class Dog extends Animal { @Override public void sound() { System.out.println("Dog barks"); } } ```

在上面的例子中，Dog类重写了Animal类的sound方法，从而提供了一个具体的实现。

3. 方法重载与继承

方法重载是指同一个类中方法名称相同，但参数不同。方法重载不涉及继承，但子类可以继承父类的重载方法。

```java class Animal { public void speak() { System.out.println("Animal speaks"); }

public void speak(String sound) {
    System.out.println("Animal says: " + sound);
}

}

class Dog extends Animal { @Override public void speak() { System.out.println("Dog barks"); } } ```

在这个例子中，Dog类继承了父类Animal的speak方法，并且重写了它。

四、构造方法与继承

构造方法是用于初始化新对象的特殊方法。子类不能继承父类的构造方法，但可以通过super()调用父类的构造方法。

1. 父类构造方法的调用

当创建子类对象时，Java会先调用父类的构造方法来初始化父类部分，然后再调用子类的构造方法。如果没有显式调用super()，Java会自动调用父类的无参构造方法。

```java class Animal { public Animal(String name) { System.out.println("Animal created with name: " + name); } }

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

2. 默认构造方法

如果父类没有定义任何构造方法，Java会自动生成一个无参的构造方法。如果子类没有显式调用父类构造方法，则默认调用父类的无参构造方法。

```java class Animal {}

class Dog extends Animal { public Dog() { super(); // 调用父类的默认构造方法 System.out.println("Dog created"); } } ```

五、访问权限与继承

Java中的访问权限修饰符控制了类、变量、方法的访问范围。在继承中，子类对父类成员的访问权限受限于父类成员的修饰符。

1. public成员

子类可以访问父类中public修饰的成员。

2. protected成员

子类可以访问父类中protected修饰的成员，但无法在类外部访问。

3. 默认（包私有）成员

如果父类的成员没有修饰符（即使用默认修饰符），那么子类只能在同一个包内访问这些成员。

4. private成员

子类无法访问父类的private成员。

六、总结

Java的继承机制为类之间的代码重用提供了强大的支持。通过继承，子类不仅可以继承父类的成员变量和方法，还可以通过方法重写和构造方法调用来扩展和定制父类的行为。在使用继承时，要注意成员的访问控制以及父类构造方法的调用规则。理解和掌握继承的概念，将帮助开发者编写更简洁、高效、可维护的代码。 ```