详解 Java 基础的继承机制
一、什么是继承？
继承（Inheritance）是面向对象编程（OOP）的三大特性之一（封装、继承、多态），它允许一个类（子类/派生类）基于另一个类（父类/基类）的属性和方法进行扩展。通过继承，子类可以直接复用父类的功能，减少冗余代码，同时实现逻辑分层。
二、继承的核心语法
1. 基本语法
// 父类
class Animal {
String name;
public void eat() {
System.out.println(name + "正在吃东西");
}
}
// 子类继承父类
class Cat extends Animal {
public void meow() {
System.out.println(name + "喵喵叫");
}
}
// 测试类
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Cat cat = new Cat();
cat.name = "Tom";
cat.eat(); // 继承自父类的方法
cat.meow(); // 子类特有的方法
}
}
输出结果：
Tom正在吃东西
Tom喵喵叫
2. 继承的规则
- Java 是单继承语言，一个类只能直接继承一个父类。
- 所有类默认继承
Object类（Java 的根类）。 - 子类可以重写（Override）父类的方法（需满足方法签名一致）。
三、需求任务：实现员工管理系统
假设需要开发一个公司员工管理系统，包含以下需求：
- 基础功能：所有员工都有姓名、工号和基本工资。
- 分类管理：根据员工类型（普通员工、经理）计算工资：
- 普通员工：基本工资 + 绩效奖金
- 经理：基本工资 + 团队管理津贴
- 灵活扩展：未来可能新增其他员工类型（如技术专家）。
四、通过继承实现需求
任务 1：定义父类 Employee
class Employee {
private String name;
private String id;
private double baseSalary;
public Employee(String name, String id, double baseSalary) {
this.name = name;
this.id = id;
this.baseSalary = baseSalary;
}
// 计算工资（默认实现）
public double calculateSalary() {
return baseSalary;
}
// 输出员工信息
public void displayInfo() {
System.out.println("姓名：" + name + "，工号：" + id);
}
}
任务 2：定义子类 OrdinaryEmployee 和 Manager
// 普通员工
class OrdinaryEmployee extends Employee {
private double performanceBonus;
public OrdinaryEmployee(String name, String id, double baseSalary, double performanceBonus) {
super(name, id, baseSalary); // 调用父类构造方法
this.performanceBonus = performanceBonus;
}
@Override
public double calculateSalary() {
return super.calculateSalary() + performanceBonus; // 基本工资 + 绩效
}
}
// 经理
class Manager extends Employee {
private double teamAllowance;
public Manager(String name, String id, double baseSalary, double teamAllowance) {
super(name, id, baseSalary);
this.teamAllowance = teamAllowance;
}
@Override
public double calculateSalary() {
return super.calculateSalary() + teamAllowance; // 基本工资 + 津贴
}
}
任务 3：使用多态处理不同员工类型
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Employee emp1 = new OrdinaryEmployee("张三", "E001", 8000, 2000);
Employee emp2 = new Manager("李四", "M001", 15000, 5000);
emp1.displayInfo();
System.out.println("工资：" + emp1.calculateSalary());
emp2.displayInfo();
System.out.println("工资：" + emp2.calculateSalary());
}
}
输出结果：
姓名：张三，工号：E001
工资：10000.0
姓名：李四，工号：M001
工资：20000.0
五、继承中的关键机制
1. 方法重写（Override）
- 子类重写父类方法时，使用
@Override注解可提高可读性并防止拼写错误。 - 重写规则：方法名、参数列表、返回类型必须与父类一致；访问权限不能更严格。
2. super 关键字
- 用于调用父类的构造方法（必须放在子类构造方法的第一行）。
- 用于访问父类被重写的方法或属性。
3. 构造方法的调用顺序
子类实例化时，默认先调用父类的无参构造方法。如果父类没有无参构造方法，必须显式调用 super(参数)。
六、继承的注意事项
-
避免过度继承
继承层级过深会导致代码难以维护。优先考虑组合（Composition）而非继承。// 组合示例：使用接口而非继承 interface SalaryCalculator { double calculateSalary(); } -
final关键字final class：禁止被继承（如String类）。final method：禁止被子类重写。
-
继承 vs 接口
- 继承：强调“是什么”（Is-A 关系，如“猫是动物”）。
- 接口：强调“能做什么”（Has-A 能力，如“可飞行的”）。
七、实战扩展：新增技术专家类型
假设新增需求：技术专家（TechnicalExpert）的工资为基本工资 + 专利奖金。
只需新增一个子类，无需修改父类和其他子类：
class TechnicalExpert extends Employee {
private double patentBonus;
public TechnicalExpert(String name, String id, double baseSalary, double patentBonus) {
super(name, id, baseSalary);
this.patentBonus = patentBonus;
}
@Override
public double calculateSalary() {
return super.calculateSalary() + patentBonus;
}
}
八、总结
- 继承的核心价值：代码复用、逻辑分层、支持多态。
- 适用场景：存在明显层级关系的类结构（如动物 → 猫/狗）。
- 避免滥用：继承是强耦合关系，优先考虑组合或接口实现解耦。
通过本文的示例和需求任务，可以清晰理解继承在 Java 中的实际应用。合理使用继承，能让代码更简洁、更易扩展。