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Java繼承機制詳解：建構物件導向程式的基石

Java中的繼承機制允許一個物件繼承父物件的全部屬性和行為，是物件導向程式設計 (OOPs) 的核心概念。 透過繼承，我們可以建立基於現有類別的全新類，重複使用父類的方法和字段，並在此基礎上添加新的方法和字段。

什麼是繼承？

Java繼承機制允許一個類別（子類別或衍生類別）繼承另一個類別（超類別或父類別）的屬性和方法。 子類別可以存取超類別的成員（欄位和方法），強制執行複用規則，並促進類別的層次結構。 繼承體現了「IS-A」關係，也稱為父子關係。

為什麼要使用Java繼承？

• 程式碼重複使用: 繼承顯著提高程式碼重複使用性，避免重複編寫相同的功能碼。
• 方法重寫 (實現運行時多態性): (待補充)

繼承相關的術語

• 類別: 具有共同屬性的物件集合，是建立物件的範本或藍圖。
• 子類別/子類別: 繼承其他類別的類，也稱為衍生類別、擴充類別或子類別。
• 超類/父類: 子類繼承特徵的類，也稱為基類或父類。
• 復用性: 在建立新類別時重複使用現有類別欄位和方法的機制。

Java繼承的語法

class 子类名称 extends 超类名称 {
    // 方法和字段
}

extends 關鍵字表示建立一個從現有類別派生的新類別。 「extends」 的意思是擴充功能。 在Java術語中，被繼承的類別稱為父類別或超類，新類別稱為子類別或子類別。

上圖顯示，Programmer 是子類，Employee 是超類。兩者之間的關係是 Programmer IS-A Employee，表示程式設計師是一種員工。

範例：Programmer.java

class Employee {
    float salary = 40000;
}

class Programmer extends Employee {
    int bonus = 10000;

    public static void main(String args[]) {
        Programmer p = new Programmer();
        System.out.println("程序员薪资：" + p.salary);
        System.out.println("程序员奖金：" + p.bonus);
    }
}

Java繼承的型別

根據類別的繼承關係，Java繼承主要分為三種類型：單一繼承、多層繼承和層次繼承。

注意：Java不支援透過類別實作多繼承。

當一個類別繼承多個類別時，稱為多繼承。例如：Java中的多重繼承

單一繼承範例

當一個類別繼承另一個類別時，稱為單繼承。在下面的範例中，Dog 類別繼承了 Animal 類，因此是單一繼承。

Test遺產.java

class Animal {
    void eat() {
        System.out.println("正在吃...");
    }
}

class Dog extends Animal {
    void bark() {
        System.out.println("汪汪...");
    }
}

class Test遺產 {
    public static void main(String args[]) {
        Dog d = new Dog();
        d.bark();
        d.eat();
    }
}

多層繼承範例

當存在繼承鏈時，稱為多層繼承。在下面的範例中，BabyDog 類別繼承了 Dog 類，而 Dog 類別又繼承了 Animal 類，因此是多層繼承。

Test遺產2.java

class 子类名称 extends 超类名称 {
    // 方法和字段
}

層次繼承範例

當兩個或多個類別繼承單一類別時，稱為層次繼承。在下面的範例中，Dog 和 Cat 類別都繼承了 Animal 類，因此是層次繼承。

Test遺產3.java

class Employee {
    float salary = 40000;
}

class Programmer extends Employee {
    int bonus = 10000;

    public static void main(String args[]) {
        Programmer p = new Programmer();
        System.out.println("程序员薪资：" + p.salary);
        System.out.println("程序员奖金：" + p.bonus);
    }
}

為什麼Java不支援多繼承？ （待補充）

為了降低複雜度並簡化語言，Java 不支援透過類別實作多繼承。

方法重寫與方法重載

• 方法重寫: 子類別提供對父類別中已宣告方法的特定實作。
• 方法重載: 在同一類別中，方法名稱相同，但參數數量或類型不同。

final 關鍵字的作用

final 關鍵字用來防止方法重寫和類別擴充：

• final 欄位：不能重新賦值。
• final 方法：不能被重寫。
• final 類別：不能被繼承。

參考連結：https://www.php.cn/link/9b4192ee086949047cfc64d86d895c2e

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