Java 面向對象核心特性全景圖：對象模型、多態機制、克隆協議與內部類體系

對象與類

• Date d = new Date()：new Date() 在堆創建對象，d 存儲引用（類似 C++ 指針）。
• Java 無空引用概念，null 對應 C++ NULL。
• 靜態方法屬於類，不可訪問實例字段；適用於：工具方法、訪問靜態字段、工廠方法。

防御性拷貝

Getter 返回可變對象引用會破壞封裝：

// 危險
public Date getDate() { return date; }
// 安全：返回副本
public Date getDate() { return (Date) date.clone(); }

靜態成員與初始化順序

1. 靜態字段/靜態塊（按聲明順序）
2. 實例字段/實例塊（按聲明順序）
3. 構造器

工廠方法模式優於構造器：可命名、可返回子類型（如 NumberFormat.getCurrencyInstance() 返回 DecimalFormat）。

方法參數傳遞機制

• 基本類型：值傳遞，不可修改實參。
• 引用類型：引用值傳遞，可修改對象內部狀態，不可讓實參指向新對象。

多態與動態綁定

Father f = new Son();
f.field;           // 訪問 Father.field
f.staticMethod();  // 調用 Father.staticMethod()
f.instanceMethod(); // 調用 Son.instanceMethod()  ← 動態綁定

覆寫規則：子類方法可見性 ≥ 父類；拋出異常 ≤ 父類。

抽象類與接口

• 抽象類：可含具體方法/字段；單繼承；不可實例化（但可聲明數組引用）。
• 接口：Java 8 前全抽象方法，字段隱式 public static final；多實現；不可實例化。
• 核心差異：類定義「是什麼」，接口定義「能做什麼」。

Object 核心方法契約

equals

• Object 默認比較引用（同 ==）。
• 覆寫需滿足：自反性、對稱性、傳遞性、一致性、非空性。
• 覆寫 equals 必須覆寫 hashCode：相等對象 hashCode 必相等。

hashCode

散列碼無規律整數，用於哈希容器定桶。實現技巧：31 * result + fieldHash。

克隆協議

• 實現 Cloneable、重寫 public clone()、調用 super.clone()。
• 淺拷貝：基本類型複製、引用共享。
• 深拷貝：可變引用字段遞歸 clone()。
• String 等不可變/不可克隆類無需深拷貝。

內部類四大類型

掌握這些核心特性，是寫出健壯、可維護 Java 代碼的基石。