java的继承原理与实现方法详解

让我们先从继承的概念入手。继承（Inheritance）是一种面向对象的编程技术，它允许某个类（子类）去继承它的另一个类（父类）的属性和方法。这个技术可以减少重复性代码，提高代码复用性和可维护性。在 Java 中，子类通过关键字 extends 来继承父类。

继承原理

Java 使用类的继承机制来实现继承。在 Java 中，一个类可以通过关键字 extends 继承另一个类。被继承的类称为父类（或超类），继承自父类的类称为子类（或派生类）。子类从父类继承了父类的非私有成员变量和方法，并且可以重写（override）这些方法来改变其实现方式。在 Java 中，我们可以使用 super 关键字来访问父类的成员。

继承的过程中，Java 使用了一种叫做单继承的方式。即每个子类只能继承一个父类。这是为了避免多重继承所带来的问题，比如名称冲突和歧义等。

继承实现方法

1. 创建父类

在 Java 中，我们可以使用 class 关键字来创建一个类，这个类就可以作为父类。下面是一个简单的父类示例：

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

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

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

    public void sleep() {
        System.out.println(name + " is sleeping");
    }
}

2. 创建子类

使用 extends 关键字来继承父类的属性和方法。下面是一个简单的子类示例：

public class Cat extends Animal {
    public Cat(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("Cat is eating");
    }

    public void climbTree() {
        System.out.println(super.getName() + " is climbing tree");
    }
}

在这个例子中，Cat 继承了 Animal 的所有非私有成员变量和方法，并且重写了 eat 方法。climbTree 方法是子类中新增的方法。

3. 实例化子类

我们可以使用和实例化普通类相同的方式来实例化子类，例如：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat = new Cat("Tom", 2);
        cat.sleep();
        cat.eat();
        cat.climbTree();       
    }
}

可以看到，父类的成员 sleep 方法在子类中依然能够被访问和调用。而子类的方法 climbTree 只能在子类中被调用。

示例说明

示例1

public class Vehicle {
    private int numOfWheels;

    public Vehicle(int numOfWheels) {
        this.numOfWheels = numOfWheels;
    }

    public void drive() {
        System.out.println("This vehicle is driving");
    }
}

public class Car extends Vehicle {
    public Car() {
        super(4);
    }

    public void honk() {
        System.out.println("This car is honking");
    }
}

这个示例中的 Vehicle 类是一个车辆类，包含一个 numOfWheels 属性和一个 drive 方法。Car 类是一个汽车类，继承自 Vehicle 类，并新增了一个 honk 方法。

示例2

public class Shape {
    private String color;

    public Shape(String color) {
        this.color = color;
    }

    public double getArea() {
        return 0;
    }
}

public class Circle extends Shape {
    private int radius;

    public Circle(String color, int radius) {
        super(color);
        this.radius = radius;
    }

    @Override
    public double getArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

这个示例中的 Shape 类是一个图形类，包含一个 color 属性和一个 getArea 方法。Circle 类是一个圆形类，继承自 Shape 类，并重写了 getArea 方法。