Java繼承語法：子類如何繼承父類，簡單理解繼承關係

我們先從生活中的例子開始思考：爲什麼貓和狗都屬於“動物”，而不是單獨定義兩套完全相同的代碼？這時候，“繼承”就派上用場了！繼承的核心思想是子類可以複用父類的屬性和方法，同時擴展自己的功能。想象一下，貓和狗都是動物（父類），它們天生就繼承了“動物”的共同特點（比如會呼吸、會喫飯），同時每個子類又有自己獨特的行爲（比如貓會抓老鼠，狗會看家）。這種“我有的你也有，我有的你還能更好”的關係，就是繼承要解決的問題。

1. 繼承的基本語法：子類 extends 父類¶

要實現繼承，需要先定義一個父類，再用extends關鍵字定義子類，讓子類繼承父類的屬性和方法。

舉個例子：

// 父類：動物（定義共同特徵）
class Animal {
    // 父類的屬性（成員變量）：動物都有名字和年齡
    String name;
    int age;

    // 父類的方法（成員方法）：動物的共同行爲
    public void eat() {
        System.out.println(name + "正在喫飯");
    }

    public void sleep() {
        System.out.println(name + "正在睡覺");
    }
}

// 子類：貓（繼承動物的特徵）
class Cat extends Animal {
    // 子類可以添加自己的屬性/方法（貓特有的行爲）
    String color; // 貓的顏色

    public void catchMouse() {
        System.out.println(name + "正在抓老鼠！");
    }
}

關鍵點：¶

父類（Animal）：定義共性特徵（屬性和方法）。
子類（Cat）：用extends關鍵字繼承父類，獲得父類的所有非private屬性和方法，並可添加自己的功能。

2. 子類能繼承什麼？不能繼承什麼？¶

子類繼承父類後，會自動獲得：
- 父類的非private屬性（成員變量）。
- 父類的非private方法（成員方法）。

注意：父類中被private修飾的屬性/方法，子類無法直接訪問！如果需要訪問，必須通過父類的public或protected方法（如getter/setter）。

class Animal {
    private String name; // 私有屬性，子類無法直接訪問

    // 父類提供公共方法訪問私有屬性
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void test() {
        // 直接訪問父類的name會報錯！必須通過父類的方法
        // System.out.println(name); // 錯誤！
        System.out.println(getName()); // 正確：通過父類的public方法訪問
    }
}

3. 繼承的核心：“is-a”關係¶

繼承不是隨便用的！子類和父類必須是“is-a”關係（子類是父類的一種）。

✅ 正確：貓是動物 → Cat extends Animal（貓“是”動物）。
❌ 錯誤：如果關係是“貓有爪子”（has-a關係），應該用組合而非繼承。

比如：

// 正確：學生是人類的一種（is-a）
class Student extends Person {}

// 錯誤：輪子不是交通工具的一種（has-a關係）
// class Wheel extends Vehicle {}

4. 方法重寫（Override）：子類“個性化”父類方法¶

子類可以重寫父類的方法，即修改方法的實現邏輯，但保持方法簽名（返回值、參數列表）不變。

例子：父類Animal有一個makeSound()方法，子類Cat和Dog分別重寫這個方法實現不同的叫聲。

class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("動物發出叫聲");
    }
}

class Cat extends Animal {
    // 重寫父類的makeSound方法
    @Override // 註解：告訴編譯器這是方法重寫（可選但建議加）
    public void makeSound() {
        System.out.println("喵喵喵~");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("汪汪汪！");
    }
}

測試：¶

Cat myCat = new Cat();
myCat.makeSound(); // 輸出：喵喵喵~

Dog myDog = new Dog();
myDog.makeSound(); // 輸出：汪汪汪！

5. super關鍵字：調用父類的“我”¶

super是Java關鍵字，用於調用父類的屬性、方法或構造方法。

5.1 調用父類的屬性/方法¶

如果子類和父類有同名屬性/方法，用super明確指定調用父類：

class Animal {
    String name = "動物";
    public void info() {
        System.out.println("我是" + name);
    }
}

class Cat extends Animal {
    String name = "貓"; // 子類同名屬性

    public void showInfo() {
        System.out.println("子類name：" + name); // 調用子類屬性
        System.out.println("父類name：" + super.name); // 調用父類屬性
    }
}

5.2 調用父類的構造方法¶

子類構造方法中，super()必須放在第一行，用於調用父類的構造方法：

class Animal {
    String name;
    public Animal(String name) { // 父類帶參構造
        this.name = name;
    }
}

class Cat extends Animal {
    public Cat(String name) {
        super(name); // 必須先調用父類構造方法
        this.name = name;
    }
}

6. 繼承的優點和注意事項¶

優點：¶

代碼複用：父類定義共性，子類直接繼承，避免重複寫代碼。
擴展性：子類可在父類基礎上添加新功能（如Cat新增catchMouse()方法）。
結構清晰：通過繼承形成類的層次關係（如動物→貓→中華田園貓）。

注意事項：¶

單繼承：Java類只能單繼承（一個子類只能有一個直接父類），但支持多層繼承（子類的子類）。
private成員不可直接訪問：父類private屬性/方法需通過public方法訪問。
方法重寫規則：子類方法的返回值類型、參數列表必須與父類完全一致（協變返回值除外，如父類返回Object，子類返回String）。

總結¶

繼承是Java面向對象的核心特性，通過extends關鍵字實現子類繼承父類的屬性和方法。關鍵記住：
- 繼承的核心是“is-a”關係，子類必須是父類的一種。
- 子類可重寫父類方法，通過super調用父類成員。
- 繼承讓代碼更簡潔、複用性更強，是實現代碼擴展和維護的重要手段。

現在你可以嘗試定義自己的父類和子類，比如“人（Person）”作爲父類，“學生（Student）”作爲子類，體驗繼承的魅力吧！