Java 類與接口核心機制：聲明、實例化、繼承、包機制全解析

類的聲明與修飾符

[public] [abstract | final] class ClassName [extends Parent] [implements Interface...] { ... }

實例化與靜態成員

MyClass obj = new MyClass();        // 實例
MyClass.staticMethod();             // 靜態方法屬於類，無需實例
// 靜態方法只能訪問靜態字段（System.out 例外）

繼承機制

public class Child extends Parent { ... }

• 子類繼承父類非私有字段/方法。
• 單繼承：一個類只能有一個直接父類。
• super 調用父構造器/方法，this 區分同名字段/調用本類構造器。

包機制

package com.company.project.module; // 必須為文件第一行非註釋語句

• 目錄結構對應包層級：src/com/company/project/module/MyClass.java
• 導入：import com.company.project.module.*; 或 import com.company.project.module.MyClass;
• 避免 .* 導入：防止同名類衝突、減少編譯掃描、明確依賴。

完整示例：工具類與包結構

package mypack;

public class Tools {
    /** 替換字符串中所有目標子串 */
    public String replaceAll(String source, String target, String replacement) {
        if (source == null || target == null || target.isEmpty()) return source;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int idx = 0, pos;
        while ((pos = source.indexOf(target, idx)) != -1) {
            sb.append(source, idx, pos).append(replacement);
            idx = pos + target.length();
        }
        sb.append(source.substring(idx));
        return sb.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Tools t = new Tools();
        System.out.println(t.replaceAll("abcd", "b", "d")); // adcd
    }
}

接口核心規則

• 默認 public abstract 方法，JDK 8+ 支援 default/static/private 方法。
• 字段隱式 public static final（常量）。
• 類通過 implements 實現多個接口，實現多態替換。
• 接口可繼承接口（extends），形成契約層級。

訪問控制矩陣

設計原則

1. 高內聚低耦合：單一職責類，接口定義契約。
2. 優先組合，繼承慎用（IS-A 驗證）。
3. 依賴倒置：高層模組依賴抽象（接口），不依賴具體實現。