2.2. 继承与多态

继承和多态是面向对象编程的两个重要概念，它们使得我们可以创建更加通用、可扩展的代码。
2.2.1. 继承

继承是一种创建新类的方式，新类（子类）从现有类（父类）继承属性和方法。子类可以重写或扩展父类的功能。
要创建一个子类，可以使用 extends 关键字：

1. class SubClassName extends ParentClassName {
2.     // 子类的成员变量和方法
3. }

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示例1：继承

1. // 父类
2. class Animal {
3.     String name;
4.     int age;
6.     void sleep() {
7.         System.out.println(name + " is sleeping.");
8.     }
9. }
11. // 子类
12. class Dog extends Animal {
13.     String breed;
15.     void bark() {
16.         System.out.println(name + " is barking.");
17.     }
18. }
20. class Main {
21.     public static void main(String[] args) {
22.         Dog myDog = new Dog();
23.         myDog.name = "Buddy";
24.         myDog.age = 3;
25.         myDog.breed = "Golden Retriever";
27.         myDog.bark(); // 子类的方法
28.         myDog.sleep(); // 继承自父类的方法
29.     }
30. }

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2.2.2. 方法重写（覆盖）

子类可以重写父类的方法，以便在调用子类对象的该方法时使用子类的实现而不是父类的实现。重写方法的返回类型、方法名和参数列表必须与父类相同。

1. class SubClassName extends ParentClassName {
2.     @Override // 注解，表明该方法重写了父类的方法，非必须但建议使用
3.     ReturnType methodName(Parameters) {
4.         // 子类的实现
5.     }
6. }

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示例2：方法重写

1. // 父类
2. class Animal {
3.     String name;
4.     int age;
6.     void sleep() {
7.         System.out.println(name + " is sleeping.");
8.     }
9. }
11. // 子类
12. class Dog extends Animal {
13.     String breed;
15.     void bark() {
16.         System.out.println(name + " is barking.");
17.     }
19.     @Override
20.     void sleep() {
21.         System.out.println(name + " the " + breed + " is sleeping.");
22.     }
23. }
25. class Main {
26.     public static void main(String[] args) {
27.         Dog myDog = new Dog();
28.         myDog.name = "Buddy";
29.         myDog.age = 3;
30.         myDog.breed = "Golden Retriever";
32.         myDog.bark();
33.         myDog.sleep(); // 调用子类重写的方法
34.     }
35. }

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2.2.3. 多态

多态是一个对象在不同情况下表现出不同的行为。多态是通过父类引用指向子类对象实现的。

1. ParentClassName objectName = new SubClassName();

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示例3：多态

1. // 父类
2. class Animal {
3.     String name;
4.     int age;
6.     void sleep() {
7.         System.out.println(name + " is sleeping.");
8.     }
9. }
11. // 子类
12. class Dog extends Animal {
13.     String breed;
15.     void bark() {
16.         System.out.println(name + " is barking.");
17.     }
19.     @Override
20.     void sleep() {
21.         System.out.println(name + " the " + breed + " is sleeping.");
22.     }
23. }
25. class Main {
26.     public static void main(String[] args) {
27.         // 多态
28.         Animal myAnimal = new Dog();
29.         myAnimal.name = "Buddy";
30.         myAnimal.age = 3;
32.         myAnimal.sleep(); // 调用子类重写的方法
34.         // 注意：无法访问子类特有的方法和属性
35.         // myAnimal.bark(); // 错误
36.         // myAnimal.breed = "Golden Retriever"; // 错误
37.     }
38. }

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多态的主要优点是代码的可扩展性和维护性。当你需要添加新的子类时，不需要修改使用多态的代码。
2.2.4. 抽象类和接口

抽象类和接口是 Java 中实现多态和代码复用的两种方式。

• 抽象类：包括抽象方法（没有实现的方法）和具体方法。子类必须实现所有抽象方法。使用 abstract 关键字定义抽象类和抽象方法。
  1. abstract class AbstractClassName {
  2.     // 抽象方法
  3.     abstract ReturnType methodName(Parameters);
  5.     // 具体方法
  6.     ReturnType methodName(Parameters) {
  7.         // 方法实现
  8.     }
  9. }
  10. ```

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• 接口：定义一组方法签名（没有实现的方法）。实现接口的类必须实现所有方法。使用 interface 关键字定义接口。
  1. interface InterfaceName {
  2.     // 方法签名（没有方法体）
  3.     ReturnType methodName(Parameters);
  4. }
  5. ```

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示例4：抽象类和接口

1. // 抽象类
2. abstract class Animal {
3.     String name;
4.     int age;
6.     abstract void makeSound();
8.     void sleep() {
9.         System.out.println(name + " is sleeping.");
10.     }
11. }
13. // 接口
14. interface Pet {
15.     void play();
16. }
18. // 子类实现抽象类和接口
19. class Dog extends Animal implements Pet {
20.     String breed;
22.     @Override
23.     void makeSound() {
24.         System.out.println(name + " is barking.");
25.     }
27.     @Override
28.     public void play() {
29.         System.out.println(name + " is playing.");
30.     }
31. }
33. class Main {
34.     public static void main(String[] args) {
35.         Dog myDog = new Dog();
36.         myDog.name = "Buddy";
37.         myDog.age = 3;
38.         myDog.breed = "Golden Retriever";
40.         myDog.makeSound(); // 实现抽象类的抽象方法
41.         myDog.sleep(); // 继承自抽象类的具体方法
42.         myDog.play(); // 实现接口的方法
43.     }
44. }

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这是关于继承和多态的基本介绍。通过这些概念，你可以创建更加灵活和可扩展的代码。在实际开发中，你会遇到更多复杂和实用的用例，通过多做练习和深入学习，你将更好地掌握这些知识点。


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