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继承

• Java中提供一个关键字extends，用这个关键字，我们可以让一个类和另一个类建立起继承关系。

  public class Student extends Person {}
  

• 继承关系：
  • Student称为子类（派生类）
  • Person称为父类（基类/超类）

使用继承的好处

1. 提高代码复用性 把多个子类中重复的代码抽取到父类中 （如：Student和Teacher共有的name/age属性）
2. 增强扩展性 子类可以在父类基础上新增功能 （如：Student类添加studentId，Teacher类添加teacherId）

继承的特点

1. 单继承限制
   Java 只支持单继承（一个子类只能有一个直接父类），不支持多继承(c++)。

2. 多层继承支持

   • 允许链式继承：子类 A (直接继承)→ 父类 B (间接继承)→ 父类 C
   • 最终所有类都直接或间接继承自 Object 类

3. Object 类地位
   所有 Java 类的默认根父类（显式或隐式继承）

   public class A {  // 默认继承Object类
   // 类内容...
   }
   

4. 子类只能直接访问父类中非私有的成员

   若父类提供 public/protected 的 get 和 set 方法，子类可调用这些方法间接操作私有变量。

继承的内容

类型	非私有权限（public/protected/默认）	private权限
构造方法	不能继承（需通过super()调用）	不能继承且无法调用
成员变量	能继承并直接访问	继承但不可直接访问（使用父类非私有的get/set）
成员方法	能继承并直接调用	不能继承且不可访问

继承的内存图

当加载子类时，JVM会递归加载其父类链至Object类，父类元数据（字段/方法定义）完整存储于方法区后，再加载子类。（先加载父类，再加载子类）

• 子类不能继承父类的构造方法，但是可以通过super调用

• 子类构造方法的第一行，有一个默认的super() ; (不写也存在，虚拟机会自动加上)

• 默认先访问父类中无参的构造方法，再执行自己。

• 如果想要方法文父类有参构造，必须手动书写。

super(name,age)//需要在父类加上这个有参构造

子类对象在堆中是单一内存块，按继承层级合并存储父类与子类属性。成员访问时，JVM优先从子类作用域查找，未找到则向上追溯父类。

| Fu.name | Fu.age | Zi.game |  // 父类属性在前，子类新增在后

虚方法表

• 虚方法表属于类级别，存储在方法区（元数据区），所有同类对象共享同一虚方法表。

虚方法表的构建方法

1.父类虚方法表为基础

• 父类的虚方法表包含所有可继承方法（非private/static/final)的入口地址。
• 示例：父类Animal的虚方法表：

索引	方法名	地址
0	eat()	0x1000
1	sleep()	0x2000

2.子类虚方法表构建步骤

• 步骤1：复制父类表：子类虚方法表初始化为父类表的完整拷贝。
• 步骤2：替换重写方法：若子类重写父类方法，替换对应索引位置的地址。

重写

• 1.重写方法的名称、形参列表必须与父类中的一致。
• 子类重写父类方法时，访问权限子类必须大于等于父类（暂时了解：空着不写<protected<public）
• 3.子类重写父类方法时，返回值类型子类必须小于等于父类(即子类方法的返回值类型可以是父类方法返回值类型的子类，并不是基本数据类型中的大小关系**)
• 4.建议：重写的方法尽量和父类保持一致。
• 5.只有被添加到虚方法表中的方法才能被重写

• 步骤3：追加新方法：子类新增的虚方法追加到表末尾。
• 示例：子类Dog的虚方法表：

索引	方法名	地址	说明
0	eat()	0x3000	⬅️ 重写父类Animal.eat()
1	sleep()	0x2000	⬅️ 继承父类Animal.sleep()
2	bark()	0x4000	⬆️ 子类新增虚方法

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多态

什么是多态？

对象的多种形态

多态的前提？

• 有继承/实现关系
• 有父类引入指向子类对象
• 有方法的重写

多态的好处？

使用父类型作为参数，可以接收所有子类对象，体现多态的扩展性与便利。

多态的内存图

核心结论

变量访问：静态绑定（编译期决定引用类型，偏移量由 JVM 在类加载阶段确定）

Animal a = new Dog();
a.name → 永远访问父类变量（Animal.name="动物"）

• 规则：编译看左边，运行也看左边

• 本质：编译器根据引用类型（Animal、Dog……）生成对“字段偏移量”（field offset）的访问指令；该偏移量并非在 javac 编译期硬编码，而是由 JVM 在类加载/链接‑准备阶段 根据继承链顺序、对象头大小与对齐策略动态计算并记录的。根据这个偏移量来访问这个对象（Dog）中对应引用类型（Animal）中的变量

  • 子类可访问继承链中所有非private变量（受访问修饰符限制，如 default 仅限同包）

  • 但变量名冲突时优先访问最近父类的版本（如图中name变量的覆盖现象）

  • 若需访问子类自身字段，可通过 instanceof + 强制类型转换：

  Animal a = new Dog();
  if (a instanceof Dog) {Dog d = (Dog)a;    // 改变引用类型d.name;            // 访问子类层变量
  

方法调用：动态绑定（运行期决定）

a.show() → 执行子类重写方法（Dog.show()）

• 规则：编译看左边（检查语法），运行看右边（实际对象）
• 本质：通过对象头的类型指针→虚方法表（由于都是new Dog(),所以访问的都是访问在方法区中dog.class的虚方法表）动态路由

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包

如果同时使用两个包中的同名类，需要用全类名

com.itheima.domain1.Teacher t = new com.itheima.domain1.Teacher();
com.itheima.domain2.Teacher t2 = newcom.itheima.domain2.Teacher();

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final

• final修饰方法：最终方法，不能被重写

2. final修饰类：最终类，不能被继承

• final修饰变量：是常量，不能被修改
  • 基本数据类型：变量的值不能修改
  • 引用数据类型：地址值不能修改，内部的属性值可以修改

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