第 8 章 · 面向对象（下）

8.1 类的继承

子类通过 extends 继承父类的字段与方法，实现代码复用与“is-a”关系。

class Animal {
    void eat() { System.out.println("eating"); }
}
class Dog extends Animal {
    void bark() { System.out.println("wang"); }
}

Java 只支持单继承（一个类只能有一个父类），Object 是所有类的最终父类。
方法重写（Override）：子类用 @Override 重写父类方法，返回类型、方法名、参数须一致。
super：调用父类构造（super(...)）或父类被重写的方法（super.eat()）。

对比：C++ 支持多继承（易引发菱形问题），Java 用“单继承 + 多接口”规避；Python 支持多继承（MRO 解析）。

8.2 final 关键字

final 修饰类：不能被继承。
final 修饰方法：不能被重写。
final 修饰变量：值不可变（基本类型值不变，引用类型引用不变、对象内容可改）。

8.3 抽象类与接口

抽象类：abstract 修饰，可有抽象方法（无方法体），子类必须实现；不能被实例化。

abstract class Shape {
    abstract double area();      // 抽象方法
    void print() { System.out.println("shape"); }
}

接口：一组抽象方法的规范，JDK 8+ 可有默认方法和静态方法。

interface Flyable {
    void fly();                    // 隐式 public abstract
    default void land() { System.out.println("landing"); }
}
class Bird implements Flyable {
    public void fly() { System.out.println("flying"); }
}

一个类可实现多个接口（implements A, B），弥补单继承限制。
抽象类偏“是什么”（is-a），接口偏“能做什么”（can-do）。

对比：C++ 的“接口”靠纯虚函数 + 多继承实现；Python 有抽象基类（abc）和鸭子类型（duck typing）——只要对象有 fly() 方法就能用，不必声明实现接口。

8.4 多态

父类引用指向子类对象，运行时根据实际类型调用对应方法（动态绑定）：

Animal a = new Dog();
a.eat();               // 调用 Dog 重写后的 eat

多态让代码面向抽象编程，扩展新子类无需改动调用方。
对象类型转换：向上转型（子→父）自动；向下转型（父→子）需强转，用 instanceof 判断。
Object 类：toString()、equals()、hashCode() 常被重写。

8.5 异常

异常是程序运行期错误的对象表示，用 try/catch/finally 处理，避免程序崩溃。

try {
    int r = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("除零错误");
} finally {
    System.out.println("总会执行");
}

受检异常（checked）：编译期强制处理（需 catch 或 throws），如 IOException。
非受检异常（unchecked）：RuntimeException 及其子类，如 NullPointerException。
throws 声明方法可能抛出的异常；可自定义异常类继承 Exception。

对比：C 用错误码 + errno（易被忽略）；C++ 有异常但非强制；Python 异常全面但不区分受检/非受检。Java 的受检异常强制调用方处理，健壮但被诟病啰嗦。

8.6 包与访问控制

包（package）：组织类、避免命名冲突，对应目录结构；import 引入其他包的类。
访问修饰符（从窄到宽）：private < 默认（同包）< protected（同包+子类）< public。

8.7 与其他语言对比

特性	Java	C++	Python
继承	单继承 + 多接口	多继承	多继承
多态	虚方法（默认动态绑定）	需 `virtual` 才动态绑定	全部动态绑定
异常	强制 checked	可选	全部运行时
访问控制	4 级	3 级 + friend	约定（下划线）

关键差异：Java 默认方法就是虚方法（动态绑定），C++ 默认静态绑定、需显式 virtual；这决定了 Java 天然面向多态。