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Java 继承与 final 修饰

在 Java 编程中，继承是实现类之间关系的重要方式，extends 是实现继承的关键字。通过继承，派生类可以继承基类的属性和方法，从而减少代码冗余。然而，Java 的继承机制也有其自身的限制和特殊规则，理解这些规则对于代码的正确编写至关重要。本文将详细探讨 Java 的继承机制以及 final 修饰符的使用。

1. Java 继承 - extends 的使用

在 Java 中，extends 用于定义派生类（subclass），派生类可以继承基类（superclass）的属性和方法。派生类被称为子类，基类被称为父类。

extends 的注意事项

1.1 super 方法的使用示例

super 必须在派生类的构造方法中首行使用。如果没有显式调用 super，编译器会默认调用基类的无参构造方法（super()）。

示例代码

class Parent {    public Parent() {        System.out.println("Parent()");    }    public Parent(String str) {        System.out.println("Parent(String str): " + str);    }}class Derived extends Parent {    public Derived() {        super("123"); // 调用 Parent 的 String 构造方法        System.out.println("Derived()");    }}public class Test {    public static void main(String[] args) {        Derived d = new Derived();    }}

输出结果

Parent(String str): 123Derived()

2. Java 继承 - 方法覆写（overriding）

当派生类需要覆盖基类的方法时，必须遵守以下规则：

如果派生类覆写的基类方法是私有方法，则无法实现覆写，因为私有方法在派生类中是不可见的。

方法覆写示例

class Parent {    public void func(int i) {        System.out.println("Parent::func()");    }}class Derived extends Parent {    public void func(int i) {        System.out.println("Derived::func()");    }}public class Test {    public static void main(String[] args) {        Derived d = new Derived();        d.func(1);    }}

输出结果

Derived::func()

2.2 派生类无法覆写基类的私有方法示例

基类修改为私有方法

class Parent {    private void func() {        System.out.println("Parent::func()");    }    public void print() {        func();    }}class Derived extends Parent {    public void func() {        System.out.println("Derived::func()");    }}public class Test {    public static void main(String[] args) {        Derived d = new Derived();        d.print();    }}

修改后的基类

class Parent {    private void func() {        System.out.println("Parent::func()");    }    public void print() {        func();    }}public class Test {    public static void main(String[] args) {        // 输出将为 "Parent::func()"    }}

2.3 调用基类被覆盖的方法

在派生类中，可以通过 super 调用基类的方法。例如：

class Parent {    public void func() {        System.out.println("Parent::func()");    }}class Derived extends Parent {    public void func() {        super.func(); // 调用 Parent 的 func 方法        System.out.println("Derived::func()");    }}public class Test {    public static void main(String[] args) {        Derived d = new Derived();        d.func();    }}

输出结果

Parent::func()Derived::func()

3. Java final 修饰符

final 是一个终结器，用于修饰类、方法和变量。它的作用是限制代码的修改，确保代码的稳定性和安全性。

3.1 final 修饰类

当一个类被 final 修饰时，表示该类是终结类，不能再有子类。

final class A {}class B extends A { // 错误，B 不能继承 A}

3.2 final 修饰方法

当一个方法被 final 修饰时，表示该方法不能在子类中被覆写，但仍然可以通过方法重载实现。

class A {    public final void fun() {} // 不能在子类中覆写    public void fun(int i) {} // 可以通过方法重载实现}class B extends A {    public void fun() {} // 错误，不能覆写}

3.3 final 修饰变量

在 Java 中，final 修饰的变量是常量，不能被修改。

public static final String LICENSE = "GPL"; // 全局常量

下一章学习

理解 Java 的继承与 final 修饰是掌握对象编程的关键。接下来，我们将深入探讨 Java 的抽象类、接口以及多态性（polymorphism）。

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