详解Java面向对象中的继承

什么是继承？

继承是面向对象编程中的一种重要概念，它允许一个类从另一个类中继承相同的属性和方法，同时可以在自己的子类中添加新的属性和方法。在继承关系中，被继承的类称为父类或基类，继承的类称为子类或派生类。

Java语言中继承的实现方式是通过使用关键字extends，如下所示：

public class ChildClass extends ParentClass {
    // 子类的代码
}

其中，ChildClass是子类的名字，ParentClass是父类的名字，extends关键字用来指定继承关系。

继承的好处

1. 提高代码复用性

当多个类有许多公共属性和方法的时候，可以把它们提取到一个父类中。这样可以避免重复编写代码，提高代码复用性。

2. 提高代码扩展性

当需要在已有类的基础上添加新的功能时，可以通过继承的方式来进行扩展。可以在父类中定义一些通用方法，然后在子类中通过重写方法或添加新的方法，在不修改父类代码的情况下添加新的功能。

继承的特点

1. 子类可以继承父类中可见的属性和方法

在Java语言中，子类可以继承父类中声明为public和protected的属性和方法，但是不能继承private的属性和方法。

2. 子类可以重写继承自父类的方法

在子类中，如果需要改变父类中某个方法的实现，可以通过重写该方法来实现。

以下是一个例子：

public class Animal {
    public void move() {
        System.out.println("动物可以移动");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    public void move() {
        System.out.println("狗可以跑和走");
    }
}

在该例子中，Dog类重写了父类Animal的move()方法，从而可以改变动物移动的方式。

3. 子类可以调用父类的构造方法

在子类的构造方法中，可以使用super()关键字来调用父类的构造方法，从而完成对父类构造方法的调用。

以下是一个例子：

public class Animal {
    public Animal(String name) {
        System.out.println("动物的名字是：" + name);
    }
}

public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }
}

在该例子中，Dog类继承了父类Animal的构造方法，并在自己的构造方法中调用了父类的构造方法，从而完成了对父类构造方法的调用。

示例说明

示例一

假设有一个Person类，其中包含人的姓名和年龄信息。现在，我们想要创建一个Student类，它可以继承Person类，并在该类中添加学生的学号和班级信息。

以下是代码示例：

public class Person {
    protected String name;
    protected int age;

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

    public void displayPersonInfo() {
        System.out.println("姓名：" + name + "，年龄：" + age);
    }
}

public class Student extends Person {
    protected String studentId;
    protected String className;

    public Student(String name, int age, String studentId, String className) {
        super(name, age);
        this.studentId = studentId;
        this.className = className;
    }

    public void displayStudentInfo() {
        System.out.println("姓名：" + name + "，年龄：" + age + "，学号：" + studentId + "，班级：" + className);
    }
}

在该例子中，Student类继承了父类Person的属性和方法，并添加了学生的学号和班级信息。通过调用displayStudentInfo()方法，可以输出学生的所有信息。

示例二

假设有一个Shape类，其中包含形状的面积和周长计算方法。现在，我们想要创建一个Rectangle类和一个Circle类，分别代表长方形和圆形，并在这两个类中重新定义面积和周长的计算方式。

以下是代码示例：

public class Shape {
    protected double area;
    protected double perimeter;

    public void calculateArea() {}
    public void calculatePerimeter() {}
}

public class Rectangle extends Shape {
    private double width;
    private double height;

    public Rectangle(double width, double height) {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    public void calculateArea() {
        area = width * height;
    }

    public void calculatePerimeter() {
        perimeter = (width + height) * 2;
    }

    public void displayInfo() {
        System.out.println("长方形的面积为：" + area + "，周长为：" + perimeter);
    }
}

public class Circle extends Shape {
    private double radius;

    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    public void calculateArea() {
        area = Math.PI * radius * radius;
    }

    public void calculatePerimeter() {
        perimeter = 2 * Math.PI * radius;
    }

    public void displayInfo() {
        System.out.println("圆形的面积为：" + area + "，周长为：" + perimeter);
    }
}

在该例子中，Rectangle类和Circle类分别继承了父类Shape的属性和方法，并重写了calculateArea()和calculatePerimeter()方法，计算不同形状的面积和周长。通过调用displayInfo()方法，可以输出不同形状的面积和周长的信息。