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：

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

示例1：继承

// 父类
class Animal {
    String name;
    int age;

    void sleep() {
        System.out.println(name + " is sleeping.");
    }
}

// 子类
class Dog extends Animal {
    String breed;

    void bark() {
        System.out.println(name + " is barking.");
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog myDog = new Dog();
        myDog.name = "Buddy";
        myDog.age = 3;
        myDog.breed = "Golden Retriever";

        myDog.bark(); // 子类的方法
        myDog.sleep(); // 继承自父类的方法
    }
}

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。

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

示例2：方法重写

// 父类
class Animal {
    String name;
    int age;

    void sleep() {
        System.out.println(name + " is sleeping.");
    }
}

// 子类
class Dog extends Animal {
    String breed;

    void bark() {
        System.out.println(name + " is barking.");
    }

    @Override
    void sleep() {
        System.out.println(name + " the " + breed + " is sleeping.");
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog myDog = new Dog();
        myDog.name = "Buddy";
        myDog.age = 3;
        myDog.breed = "Golden Retriever";

        myDog.bark();
        myDog.sleep(); // 调用子类重写的方法
    }
}

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。

ParentClassName objectName = new SubClassName();

示例3：多态

// 父类
class Animal {
    String name;
    int age;

    void sleep() {
        System.out.println(name + " is sleeping.");
    }
}

// 子类
class Dog extends Animal {
    String breed;

    void bark() {
        System.out.println(name + " is barking.");
    }

    @Override
    void sleep() {
        System.out.println(name + " the " + breed + " is sleeping.");
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 多态
        Animal myAnimal = new Dog();
        myAnimal.name = "Buddy";
        myAnimal.age = 3;

        myAnimal.sleep(); // 调用子类重写的方法

        // 注意：无法访问子类特有的方法和属性
        // myAnimal.bark(); // 错误
        // myAnimal.breed = "Golden Retriever"; // 错误
    }
}

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。

  abstract class AbstractClassName {
      // 抽象方法
      abstract ReturnType methodName(Parameters);
  
      // 具体方法
      ReturnType methodName(Parameters) {
          // 方法实现
      }
  }
  ```
  
  

• 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。

  interface InterfaceName {
      // 方法签名（没有方法体）
      ReturnType methodName(Parameters);
  }
  ```
  

示例4：抽象类和接口

// 抽象类
abstract class Animal {
    String name;
    int age;

    abstract void makeSound();

    void sleep() {
        System.out.println(name + " is sleeping.");
    }
}

// 接口
interface Pet {
    void play();
}

// 子类实现抽象类和接口
class Dog extends Animal implements Pet {
    String breed;

    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println(name + " is barking.");
    }

    @Override
    public void play() {
        System.out.println(name + " is playing.");
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog myDog = new Dog();
        myDog.name = "Buddy";
        myDog.age = 3;
        myDog.breed = "Golden Retriever";

        myDog.makeSound(); // 实现抽象类的抽象方法
        myDog.sleep(); // 继承自抽象类的具体方法
        myDog.play(); // 实现接口的方法
    }
}

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。