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知识点 3：面向对象 —— 继承 (Inheritance)

1. 核心理论：什么是继承？

继承是面向对象编程的三大特性之一，它允许我们根据一个已有的类来创建新类。

• 定义: 一个新类（称为子类或派生类）从一个已有类（称为父类、超类或基类）获取其属性和方法的过程。
• 关键字: 在 Java 中，使用 extends 关键字来表示继承关系。
• 核心思想: 代码复用 和 建立 “is-a” (是一种) 的关系。例如，一个“学生”是一种“人”，一个“老师”也是一种“人”。这样，“学生”和“老师”就可以复用“人”所共有的属性和行为。

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2. 深度剖析：继承的要点与规则

• 方法重写 (Method Overriding): 如果子类对父类继承来的某个方法不满意，可以重新实现这个方法。重写的方法必须与父类的方法有相同的方法名、参数列表和返回类型。我们通常在重写的方法前加上 @Override 注解，这是一个好习惯，能让编译器帮忙检查重写是否正确。

• super 关键字: super 是一个非常有用的关键字，它代表了对父类对象的引用。

  1. 调用父类构造方法: super() 或 super(参数)。在子类的构造方法中，必须调用父类的构造方法，且 super() 调用必须是构造方法中的第一行语句。如果你不写，编译器会自动帮你插入一个无参的 super()。
  2. 调用父类方法: super.方法名()。当子类重写了父类的方法后，如果还想在子类方法中执行父类的版本，就可以用 super 来调用。

• 单继承原则: Java 的类只支持单继承，即一个子类最多只能有一个直接父类。这样做是为了避免多继承带来的“菱形问题”（Diamond Problem），使得类的关系更清晰。

• final 关键字: final 可以用来限制继承。

  • 如果一个类被声明为 final (如 public final class String)，那么它不能被任何类继承。
  • 如果一个方法被声明为 final，那么它不能被子类重写。

• Object 类: 在 Java 中，如果一个类没有明确地 extends 另一个类，那么它会默认继承 java.lang.Object 类。Object 类是所有类的“祖先”。

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3. 生活中的例子与代码示例：人、学生和老师

• 生活比喻: 我们可以定义一个“人”类，它具有“姓名”和“年龄”等基本属性，以及“吃饭”、“睡觉”等基本行为。然后，“学生”和“老师”都继承自“人”。

  • “学生”继承了姓名和年龄，并增加了自己的“分数”属性和“学习”行为。
  • “老师”也继承了姓名和年龄，并增加了自己的“科目”属性和“教书”行为。

• 核心代码示例: 下面的代码就实现了这个关系。

父类：Person.java

package com.study.oop;// 父类 Person
public class Person {// 父类的私有属性，子类不能直接访问private String name;private int age;// 父类的构造方法public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}// 父类的公共方法，可以被子类继承public String getName() {return name;}public int getAge() {return age;}public void displayInfo() {System.out.print("Name: " + name + ", Age: " + age);}
}

子类：Student.java (我们将之前的 Student 类修改一下，让它继承 Person)

package com.study.oop;// Student 类继承自 Person 类
public class Student extends Person {private double score;// 子类的构造方法public Student(String name, int age, double score) {// 第一行必须调用父类的构造方法super(name, age);this.score = score;}public double getScore() {return score;}// 方法重写：重写父类的 displayInfo 方法@Overridepublic void displayInfo() {// 调用父类的方法来显示通用信息super.displayInfo();// 再加上自己的特殊信息System.out.println(", Score: " + score);}
}

子类：Teacher.java

package com.study.oop;// Teacher 类也继承自 Person 类
public class Teacher extends Person {private String subject;public Teacher(String name, int age, String subject) {super(name, age);this.subject = subject;}public String getSubject() {return subject;}// 方法重写@Overridepublic void displayInfo() {super.displayInfo();System.out.println(", Subject: " + subject);}
}