Java 核心基礎：類復用機制全解析（繼承、組合、final、初始化）

類復用是物件導向的基石。本文系統梳理 toString()、繼承語法、構造器鏈、try-finally、protected、向上轉型、final 語義、類加載初始化順序等核心知識點。

1. toString()：物件的字符串名片

所有非基本類型繼承自 Object，擁有 toString()。編譯器在字符串上下文需物件時自動調用。覆寫它可提供有意義的狀態描述。

2. 繼承：extends 與 super

• 隱式繼承 Object，除非顯式 extends 其他類。
• super.method() 顯式調用父類實現，構造器中 super(...) 必須首行調用父構造器。
• 無參父構造器自動調用；有參必須顯式 super(args)。

3. try-finally：資源釋放的保證

try {
  // 受保護區域，可能拋出異常、return、break
} finally {
  // 無論 try 如何退出，必定執行（除非 System.exit/崩潰）
}

適用於關閉流、釋放鎖、清理臨時資源。

4. protected：包內可見 + 子類可見

protected = package-private + 子類存取權。封裝內部細節，同時允許子類擴展。

5. 向上轉型：多態的基石

Instrument.tune(new Wind()); // Wind → Instrument 自動向上轉型
static void tune(Instrument i) { i.play(); } // 動態綁定調用 Wind.play()

「子類是父類的一種」——里氏替換原則的直觀體現。

6. 繼承 vs 組合：如何選擇？

判斷標準：是否必須向上轉型？ 必須 → 繼承；否則優先組合（new/has-a），降低耦合，提升靈活性。

7. final 多維語義

8. 類加載與初始化順序

1. 首次主動使用（new、static 存取、反射）觸發加載。
2. 遞歸加載父類 → 父類 static 初始化 → 子類 static 初始化。
3. 實例化：父類構造器 → 父類實例初始化塊/字段 → 子類構造器 → 子類實例初始化塊/字段。

掌握順序，避免 static 循環依賴、字段未初始化被讀取等陷阱。