深入理解Java子类及其代码实现：继承、多态与代码示例386

Java作为一门面向对象的编程语言，其核心概念之一便是继承。继承机制允许子类继承父类的属性和方法，从而实现代码复用和扩展。本文将深入探讨Java子类相关的知识点，包括继承的语法、多态性的体现以及各种代码示例，帮助读者全面掌握Java子类的运用。

一、继承的语法与关键字

在Java中，使用关键字extends来声明子类继承父类。语法格式如下：
class Subclass extends Superclass {
// 子类独有的成员变量和方法
}

其中，Superclass代表父类，Subclass代表子类。子类继承了父类所有非私有(private)的成员变量和方法。需要注意的是，子类可以拥有自己的成员变量和方法，也可以重写（override）父类的方法。

二、子类构造方法

子类的构造方法会在创建子类对象时被调用。在子类构造方法中，可以使用super()关键字调用父类的构造方法。如果没有显式调用父类的构造方法，Java编译器会自动调用父类的无参构造方法。如果父类没有无参构造方法，则必须在子类构造方法中显式调用父类的构造方法，否则编译会出错。
class Animal {
String name;
public Animal(String name) {
= name;
}
}
class Dog extends Animal {
String breed;
public Dog(String name, String breed) {
super(name); // 调用父类构造方法
= breed;
}
}

三、方法重写（Override）与多态性

子类可以重写父类的方法，这意味着子类可以提供父类方法的特定实现。方法重写的关键在于：方法名、参数列表必须与父类方法完全相同，返回值类型必须相同或为父类返回值类型的子类型（协变返回类型）。
class Animal {
public void makeSound() {
("Generic animal sound");
}
}
class Dog extends Animal {
@Override
public void makeSound() {
("Woof!");
}
}
class Cat extends Animal {
@Override
public void makeSound() {
("Meow!");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Animal animal = new Animal();
(); // Output: Generic animal sound
Animal dog = new Dog();
(); // Output: Woof!
Animal cat = new Cat();
(); // Output: Meow!
}
}

这段代码演示了多态性：父类引用可以指向子类对象。根据实际对象类型，调用makeSound()方法会产生不同的结果，这就是多态性的体现。

四、访问修饰符的影响

父类的成员变量和方法的访问修饰符会影响子类对其的访问权限。public成员可以在任何地方访问；protected成员可以在同一包内或子类中访问；default(无修饰符)成员只能在同一包内访问；private成员只能在父类内部访问。子类无法直接访问父类的私有成员。

五、final关键字

如果将父类声明为final类，则该类不能被继承。如果将父类的方法声明为final方法，则该方法不能被子类重写。
final class FinalClass {
// ...
}
class MyClass extends FinalClass { // 编译错误: Cannot inherit from final FinalClass
// ...
}

六、抽象类与接口

抽象类使用abstract关键字声明，可以包含抽象方法(没有方法体的方法)。抽象类不能被实例化，只能被子类继承并实现其抽象方法。接口类似于抽象类，但接口中所有方法都是抽象方法，并且接口可以多继承。
abstract class Animal {
abstract void makeSound();
}
class Dog extends Animal {
@Override
void makeSound() {
("Woof!");
}
}

七、代码示例：一个更复杂的继承场景

假设我们需要模拟一个简单的银行系统，其中有账户(Account)和储蓄账户(SavingsAccount)两种账户类型。储蓄账户继承自账户，并具有额外的利息率属性。
class Account {
protected double balance;
public Account(double balance) {
= balance;
}
public void deposit(double amount) {
balance += amount;
}
public void withdraw(double amount) {
if (balance >= amount) {
balance -= amount;
} else {
("Insufficient balance!");
}
}
public double getBalance() {
return balance;
}
}
class SavingsAccount extends Account {
private double interestRate;
public SavingsAccount(double balance, double interestRate) {
super(balance);
= interestRate;
}
public void addInterest() {
balance += balance * interestRate;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
SavingsAccount savingsAccount = new SavingsAccount(1000, 0.05);
(500);
();
("Savings account balance: " + ());
}
}