在Java编程的世界里，类继承是一个非常重要的概念。它就像是家族中的遗传一样，子类能够从父类那里继承某些特性，从而实现代码的复用和扩展。本文将深入探究Java中子类对父类的继承机制。
一、
想象一下，你正在建造一座房子。你已经有了一个基本的房屋框架设计（父类），这个框架包含了房子的一些基本结构，比如墙壁、屋顶等。现在，你想要建造不同类型的房子，如公寓（子类）或者别墅（子类）。这些不同类型的房子可以继承基本房屋框架的特性，然后再根据自己的需求添加一些独特的部分，比如公寓可能会有更多的小房间布局，别墅可能会有更大的花园。这就是Java类继承的一个简单类比。在Java中，类继承使得代码更加模块化、可维护并且高效。
二、Java类继承的基础概念
1. 父类与子类
在Java中，被继承的类称为父类（也叫超类），继承父类的类称为子类。例如，我们有一个名为Animal的父类，它可能包含一些通用的属性和方法，比如动物都有名字和年龄，都能移动。然后我们有一个Dog类作为子类，它继承自Animal类。Dog类除了拥有Animal类的名字和年龄属性以及移动方法外，还可以有自己独特的属性，如品种，以及独特的方法，如汪汪叫。
这种关系可以用以下代码表示：
java
class Animal {
private String name;
private int age;
public Animal(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
public void move {
System.out.println("The animal is moving.");
class Dog extends Animal {
private String breed;
public Dog(String name, int age, String breed) {
super(name, age);
this.breed = breed;
public void bark {
System.out.println("The dog is barking.");
2. 继承的语法
在Java中，使用“extends”关键字来表示继承关系。如上面代码中的“class Dog extends Animal”，这就表明Dog类继承自Animal类。子类可以继承父类的非私有成员变量和方法。
这里需要注意的是，Java是单继承的，也就是说一个类只能直接继承一个父类。这就像一个孩子只能有一个生物学上的父亲一样。一个类可以实现多个接口，这是Java中实现多继承类似功能的一种方式。
3. 访问修饰符的影响
在父类中，成员变量和方法可以有不同的访问修饰符，如public、private、protected和默认（没有修饰符）。这些修饰符会影响子类对父类成员的访问。
public成员在子类中可以直接访问，就像在同一个家庭中，公共的财产大家都可以使用。
private成员在子类中不能直接访问，因为private就像是个人的隐私物品，只有自己能使用。例如，如果Animal类中有一个private的成员变量表示动物的内部体温，Dog类是不能直接访问这个变量的。
protected成员在子类中可以访问，并且在同一个包中的其他类也可以访问。它就像是家庭内部可以共享的一些资源，但对外人是保密的。
默认访问修饰符的成员，只有在同一个包中的类可以访问，子类如果在不同的包中则不能直接访问。
三、子类对父类构造函数的调用
1. super关键字
在子类的构造函数中，我们可以使用super关键字来调用父类的构造函数。例如在Dog类的构造函数中“super(name, age);”就是调用Animal类的构造函数来初始化从父类继承的name和age属性。
如果父类有多个构造函数，子类必须明确调用其中一个。如果子类的构造函数没有显式调用父类的构造函数，Java会默认调用父类的无参构造函数。如果父类没有无参构造函数，那么子类的构造函数必须显式调用父类的构造函数，否则会编译出错。
2. 构造函数的执行顺序
当创建子类的对象时，首先会调用父类的构造函数，然后再调用子类的构造函数。这就像在建造房子时，先建造基础框架（父类构造），然后再在这个基础上进行个性化的建造（子类构造）。例如，当我们创建一个Dog对象时：
java
Dog myDog = new Dog("Buddy", 3, "Labrador");
首先会调用Animal类的构造函数来初始化name和age属性，然后再调用Dog类的构造函数来初始化breed属性。
四、方法重写（Override）
1. 概念
方法重写是指在子类中重新定义父类中已经存在的方法。当子类想要提供自己的实现方式来替代父类的方法时就会用到方法重写。例如，在Animal类中有一个move方法，但是对于Bird子类来说，它的移动方式是飞行，所以Bird类可以重写Animal类的move方法来实现自己的飞行逻辑。
2. 重写的规则
方法签名（方法名、参数列表、返回类型）必须与父类的方法相同。返回类型如果是基本数据类型必须完全一致，如果是引用类型可以是父类返回类型的子类。
访问修饰符不能比父类中的更严格。例如，如果父类的方法是public的，子类重写后的方法不能是private或protected的。
例如：
java
class Bird extends Animal {
@Override
public void move {
System.out.println("The bird is flying.");
3. 多态中的方法重写
方法重写在多态中起着重要的作用。多态是指同一个方法在不同的对象上有不同的表现形式。例如，我们有一个Animal数组，里面可以存放不同类型的动物对象，当我们遍历这个数组并调用move方法时，每个对象会根据自己的类来执行相应的move方法。
java
Animal[] animals = {new Dog("Max", 2, "Poodle"), new Bird};
for (Animal animal : animals) {
animal.move;
这里会分别输出狗的移动方式和鸟的飞行方式，这就是多态结合方法重写的体现。
五、继承中的成员变量隐藏
1. 概念
当子类和父类有相同名称的成员变量时，就会发生成员变量隐藏。子类中的成员变量会隐藏父类中的同名成员变量。例如，Animal类有一个成员变量color表示动物的颜色，Dog类也定义了一个color成员变量，此时Dog类中的color就隐藏了Animal类中的color。
2. 访问方式
如果要在子类中访问父类中被隐藏的成员变量，可以使用super关键字。例如：
java
class Dog extends Animal {
private String color;
public Dog(String name, int age, String color) {
super(name, age);
this.color = color;
public void showColors {
System.out.println("Dog color: " + this.color);
System.out.println("Animal color: " + super.color);
六、结论
Java中的类继承机制是一个非常强大的工具。它允许我们创建层次结构清晰的类体系，通过子类对父类的继承，实现代码的复用、扩展和多态性。我们了解了父类与子类的关系、子类对父类构造函数的调用、方法重写、成员变量隐藏等重要概念。在实际的Java编程中，合理运用类继承可以提高代码的质量和可维护性，使得程序更加高效、灵活地运行。就像建造房子一样，我们从基本的框架开始，根据不同的需求逐步构建出各种各样的建筑。Java类继承机制也是如此，从基本的父类出发，构建出丰富多样的子类，满足不同的业务需求。
