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Java 基礎教程：繼承機制深度解析與 protected 訪問控制

編輯：Java 程式設計入門

繼承是面向對象「is-a」關係的代碼體現，配合組合「has-a」，構成復用雙引擎。本文從類繼承、訪問控制、方法覆蓋、構造鏈四大維度，構建完整繼承知識體系。

繼承基礎：extends 關鍵字

class Human {
    private int height;
    public Human(int h) { this.height = h; }
    public int getHeight() { return height; }
    public void growHeight(int h) { height += h; }
    public void breath() { System.out.println("hu...hu..."); }
}

class Woman extends Human { // 繼承 Human
    public Human giveBirth() { // 新增方法
        System.out.println("Give birth");
        return new Human(20);
    }
}

繼承關係：箭頭指向基類

基類：Human，被繼承類。
衍生類：Woman，繼承類，自動擁有基類所有 public/protected 成員。
單繼承：Java 類僅能繼承一個直接父類，但可多層繼承（A → B → C）。

三層視角：基類定義、衍生類定義、外部使用

外部視角：統一接口

外部使用者看到的是合併後的公共接口，無感知內部繼承結構。

衍生類開發者需理解內存佈局：

基類對象 + 衍生層 = 衍生對象

創建衍生對象時，**先構造基類對象（子對象），再構建衍生層**。
基類 private 成員存在但不可直接訪問，只能通過基類 public/protected 方法間接操作。
衍生層訪問基類 public/protected 成員用 super.member，調用基類構造用 super(args)。

protected：給子類的特權通道

設計意圖：基類預留擴展點給子類，但對包外非子類隱藏。典型用法：

基類定義 protected void onDataLoaded() {}，子類覆寫掛鉤業務邏輯（模板方法模式）。
基類暴露 protected Logger logger，子類直接用日誌，外部不可見。

方法覆蓋：多態的運行時分派

class Woman extends Human {
    @Override
    public void breath() { // 覆蓋基類方法
        super.breath(); // 可選：調用基類版本
        System.out.println("su...su..."); // 女性特有呼吸聲
    }
}

覆蓋規則：

方法簽名（名+參數列表）完全一致。
返回類型兼容（协变返回：子類型可替換父類型）。
拋出異常範圍不大於基類（可少拋、拋子類異常）。
訪問權限不低於基類（可放寬，不可收窄）。
final/static/private 方法不可覆蓋。

外部調用 woman.breath() 執行衍生類版本，實現動態綁定。

構造鏈：super() 必須首行

class Woman extends Human {
    public Woman(int h) {
        super(h); // 必須第一行顯式調用基類構造，否則隱式調用 super()
        System.out.println("Hello, Pandora!");
    }
}

基類無無參構造時，衍生類必須顯式 super(args) 指定調用哪個基類構造。