java怎么写extends

Java中,extends关键字是实现类之间继承关系的核心机制，它体现了面向对象编程中的IS-A语义（即子类是一种更具体的父类类型），以下是关于如何使用extends的详细说明：

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基本语法规则

定义子类时,通过class Subclass extends Superclass的形式声明继承关系。

class Animal {      // 父类/超类
    String name;
    void eat() { ... }
}
class Dog extends Animal {   // 子类继承自Animal
    // 新增成员或重写方法
}

Dog自动获得Animal的所有非私有属性和方法（如字段name和行为eat()），同时可以扩展自己的功能，这种单继承特性确保每个子类仅有一个直接父类，避免了C++中的多重继承混乱问题。

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关键特性解析

特性	说明	示例
成员变量继承	子类可直接访问父类的protected/public成员	Dog d = new Dog(); d.name = "Buddy";
方法覆盖（Override）	子类能重新定义父类的方法以实现多态	@Override void bark() { System.out.println("汪汪"); }
构造函数调用链	必须显式/隐式调用父类构造器（使用super()）	public Dog() { super(); }
类型兼容性	向上转型允许将子类实例赋值给父类引用	Animal a = new Dog(); a.eat();
访问权限限制	private成员不被继承，默认修饰符仅在同一包内可见	父类的私有数据需通过公共方法间接操作

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典型应用场景

代码复用与层次化设计

通过继承构建类层级结构,减少重复代码，例如图形系统中：

abstract class Shape {
    void draw() { /通用绘制逻辑/ }
}
class Circle extends Shape { ... }
class Square extends Shape { ... }

所有形状共享基础绘图能力,而具体实现由子类完成。

多态行为模拟

结合方法重写实现动态绑定：

void interact(Animal obj) { // 参数为父类类型
    obj.makeSound();        // 实际调用的是子类的实现
}
interact(new Dog());       // 输出"汪汪"而非默认的动物叫声

框架扩展点

许多库利用继承提供扩展能力,如Android中的View组件定制：

public class MyButton extends android.widget.Button {
    // 添加自定义样式或行为
}

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常见误区规避

️ 错误示范1：试图继承final类
若父类被声明为final（如String），则无法被继承，编译器会直接报错：“Cannot extend final class”，解决方案是改用组合模式替代继承。

️ 错误示范2：过度依赖继承导致耦合度过高
当需要多个“身份”时（例如既想飞又想游泳），优先使用接口实现而非强制单继承：

// 不良设计
class FlyingFish extends Fish implements Flyable { ... }
// 推荐方案
interface Flyer { void fly(); }
class FlyingFish implements FishBehavior, Flyer { ... }

️ 错误示范3：忽略父类构造函数初始化
未正确调用super()可能导致父类状态异常。

class Person {
    String idCard;          // 必须在构造时分配
    public Person(String num) { this.idCard = num; }
}
class Student extends Person {
    public Student() { }   // 编译错误！必须显式调用父类有参构造器
}

应修改为：public Student() { super("STU_"); }

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进阶技巧

抽象类的强制规范

使用abstract修饰符定义不完全模板类，强制子类实现特定方法：

abstract class Appliance {
    abstract void turnOn();   // 无具体实现
    void plugIn() { ... }     // 公共逻辑保留
}
class WashingMachine extends Appliance {
    @Override void turnOn() { /实现通电启动/ }
}

泛型约束下的继承

在集合框架中使用通配符限定类型范围：

List<? extends Number> numList = new ArrayList<Integer>(); // 允许添加null但禁止其他类型元素

此处? extends Number表示接受任何Number子类型的列表（如Integer、Double等）。

与接口的区别决策树

条件	选择extends	选择implements
是否存在具体实现需求
是否需要多“角色”支持	（接口可多实现）
是否属于自然分类关系	（如猫→动物）
是否需要版本兼容升级	（接口演化不影响旧代码）

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FAQs

Q1: Java为什么不允许多重继承？如何突破限制？
答：Java为避免菱形继承歧义（如两个父类的同名方法冲突），采用单继承+多接口实现的方式，若需类似效果，可通过内部类包装或接口组合达成。

interface Swim {}
interface Fly {}
class Duck implements Swim, Fly { ... }

Q2: 子类构造函数中super()的位置有何讲究？
答：根据Java规范，子类构造器的第一行必须是对父类构造器的调用（默认为无参super()），若父类没有默认构造器，则必须在子类构造器中显式指定参数匹配的super调用。

class Base { public Base(int x) {...} }
class Derived extends Base {
    public Derived() { super(42); } // 正确写法
}