java如何定义子类和父类

在Java中，定义子类和父类的方法包括使用extends关键字、重写父类方法、调用父类构造函数等。具体来说，Java中定义子类和父类的步骤包括：使用extends关键字继承父类、使用@Override注解重写父类方法、利用super关键字调用父类构造函数、访问父类成员变量。下面将详细描述如何在Java中定义子类和父类，并解释各个关键步骤。

一、定义父类

在Java中，父类是一个被其他类所继承的类。父类可以包含字段、方法以及构造函数。以下是一个简单的例子：

public class Animal {
    // 字段
    private String name;
    // 构造函数
    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
    // 方法
    public void makeSound() {
        System.out.println("Animal makes a sound");
    }
    // 获取name的方法
    public String getName() {
        return name;
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个名为Animal的父类，它有一个字段name、一个构造函数、一个方法makeSound，以及一个获取name的方法getName。

二、定义子类

子类是继承自父类的类，可以扩展父类的功能。使用extends关键字来定义子类：

public class Dog extends Animal {
    // 子类特有的字段
    private String breed;
    // 子类的构造函数
    public Dog(String name, String breed) {
        // 调用父类的构造函数
        super(name);
        this.breed = breed;
    }
    // 重写父类的方法
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
    // 获取breed的方法
    public String getBreed() {
        return breed;
    }
}

在这个例子中，Dog类继承了Animal类。它拥有Animal类的所有字段和方法，并添加了一个新的字段breed和一个新的方法getBreed。此外，子类还重写了父类的makeSound方法。

三、重写父类方法

在子类中，可以重写父类的方法以提供特定的实现。重写使用@Override注解：

@Override
public void makeSound() {
    System.out.println("Dog barks");
}

通过重写，Dog类提供了一个不同于Animal类的makeSound方法实现。

四、调用父类构造函数

在子类的构造函数中，使用super关键字调用父类的构造函数：

public Dog(String name, String breed) {
    super(name);
    this.breed = breed;
}

这样可以确保父类的构造函数先于子类的构造函数执行，从而正确初始化父类的字段。

五、访问父类成员变量

子类可以直接访问父类的公共字段和方法：

public String getName() {
    return super.getName();
}

使用super关键字可以访问父类的字段和方法。

六、示例：创建子类对象

定义好父类和子类后，可以创建子类对象并调用其方法：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("Buddy", "Golden Retriever");
        System.out.println(dog.getName()); // 输出: Buddy
        System.out.println(dog.getBreed()); // 输出: Golden Retriever
        dog.makeSound(); // 输出: Dog barks
    }
}

通过上述代码，我们创建了一个Dog类的对象，并调用了它的方法。

七、继承的好处和局限性

1、代码复用

继承允许子类复用父类的代码，从而减少代码重复。例如，Dog类继承了Animal类的字段和方法，可以直接使用这些成员，而不需要重新定义。

2、易于维护

通过继承，可以将通用的功能集中在父类中，子类只需实现特定的功能。当需要修改通用功能时，只需修改父类中的代码即可，方便维护。

3、代码扩展

继承使得代码更容易扩展。可以通过创建新的子类来扩展系统的功能，而不需要修改现有的类。例如，可以创建一个新的Cat类，继承自Animal类，并实现特定的功能。

4、层次结构复杂

继承的层次结构过于复杂时，可能会导致代码难以理解和维护。过深的继承层次会导致类之间的依赖关系过于紧密，增加了系统的复杂度。

5、父类修改影响子类

由于子类依赖于父类，当父类的实现发生变化时，可能会影响子类的行为。例如，如果修改了Animal类的某个方法，可能会导致Dog类出现错误。

八、接口与继承

在Java中，除了继承之外，还可以使用接口来定义子类和父类的关系。接口定义了一组方法，子类可以实现这些方法，而不需要继承具体的实现。

以下是一个示例：

public interface Animal {
    void makeSound();
}
public class Dog implements Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
}

在这个例子中，Animal是一个接口，定义了一个方法makeSound。Dog类实现了Animal接口，并提供了具体的实现。

九、抽象类与继承

在Java中，可以使用抽象类来定义父类。抽象类不能实例化，可以包含抽象方法和具体方法。