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99. Java 继承（Inheritance）

1. 什么是继承？

在 Java 语言中，继承是一种允许类从其他类派生并复用其字段和方法的机制。

📌 继承的基本概念

• 子类（Subclass）：从另一个类派生的类（又称派生类、扩展类）。
• 超类（Superclass）：被继承的类（又称基类或父类）。
• 单继承（Single Inheritance）：Java 仅支持单继承，即每个类只能直接继承一个超类。
• Object 类：所有类的祖先，未指定父类时，默认继承自 Object。

继承的好处：

• 代码复用 ✅ 避免重复编写相同代码。
• 层次结构 🚀 建立逻辑清晰的类体系。
• 可扩展性 🎯 通过子类扩展父类功能。

2. 继承示例

🎭Bicycle（自行车）类

public class Bicycle {
    // Bicycle 类包含三个字段
    public int cadence;
    public int gear;
    public int speed;

    // 构造方法
    public Bicycle(int startCadence, int startSpeed, int startGear) {
        gear = startGear;
        cadence = startCadence;
        speed = startSpeed;
    }

    // 调整踏频
    public void setCadence(int newValue) {
        cadence = newValue;
    }

    // 调整档位
    public void setGear(int newValue) {
        gear = newValue;
    }

    // 减速
    public void applyBrake(int decrement) {
        speed -= decrement;
    }

    // 加速
    public void speedUp(int increment) {
        speed += increment;
    }
}

🚵MountainBike（山地自行车）类

MountainBike 继承 Bicycle，并增加了 seatHeight 字段和 setHeight() 方法。

public class MountainBike extends Bicycle {
    // 新增字段：座椅高度
    public int seatHeight;

    // 构造方法，调用父类构造方法
    public MountainBike(int startHeight, int startCadence, int startSpeed, int startGear) {
        super(startCadence, startSpeed, startGear);
        seatHeight = startHeight;
    }

    // 设置座椅高度
    public void setHeight(int newValue) {
        seatHeight = newValue;
    }
}

3. 继承的关键点

🔹 1. 使用 super 关键字

• super 关键字用于调用父类的构造方法或方法。
• 在子类构造方法中，super(...) 必须是第一行。

public MountainBike(int startHeight, int startCadence, int startSpeed, int startGear) {
    super(startCadence, startSpeed, startGear); // 调用父类构造方法
    seatHeight = startHeight;
}

🔹 2. 方法重写（Overriding）

• 子类可以重写（override）父类的方法。
• 使用 @Override 注解可以避免拼写错误。

@Override
public void speedUp(int increment) {
    speed += increment * 2; // 速度加倍
}

🔹 3. 访问修饰符的影响

修饰符	同一类	同一包	子类	其他包
public	✅	✅	✅	✅
protected	✅	✅	✅	❌
default（无修饰符）	✅	✅	❌（同包子类可访问）	❌
private	✅	❌	❌	❌

🔹 4. final 关键字

• final 修饰类：不能被继承。
• final 修饰方法：不能被子类重写。

final class RoadBike extends Bicycle { }

4. 继承的实际应用

🌟 示例：使用继承创建不同类型的车辆

// 父类：Vehicle（交通工具）
class Vehicle {
    public void move() {
        System.out.println("交通工具正在移动...");
    }
}

// 子类：Car（汽车）
class Car extends Vehicle {
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("汽车正在行驶...");
    }
}

// 子类：Bike（自行车）
class Bike extends Vehicle {
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("自行车正在骑行...");
    }
}

public class TestInheritance {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle v1 = new Car();
        Vehicle v2 = new Bike();
        
        v1.move(); // 输出：汽车正在行驶...
        v2.move(); // 输出：自行车正在骑行...
    }
}

5. 总结

✅ 继承让代码更清晰、可复用性更高。 🚀 使用 super 关键字调用父类构造方法或方法。 🎯 方法重写可以定制子类行为，但要注意访问修饰符的作用。 ⚠ final 关键字可以防止继承和重写，合理使用。

通过继承，我们可以构建更有组织、可扩展的 Java 应用程序，减少代码重复，让代码更易于维护！💡