在Java编程语言中,extends关键字是实现继承机制的核心，它允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法，从而实现代码的重用和扩展，理解extends的使用方法与最佳实践，是掌握面向对象编程的重要一步，本文将从基本语法、继承规则、方法重写、构造函数调用以及实际应用场景等方面，详细解析Java中extends的写法与注意事项。
extends的基本语法与核心概念
在Java中,使用extends关键字定义类的继承关系时，语法格式为：
class 子类 extends 父类 {
// 子类类体
}
父类也称为基类或超类，子类也称为派生类，通过继承，子类会自动获得父类的非私有成员（属性和方法），无需重复编写代码，同时可以在此基础上添加新的成员或修改已有成员的行为。
定义一个Animal父类和Dog子类：
class Animal {
String name;
public void eat() {
System.out.println(name + "正在吃东西");
}
}
class Dog extends Animal {
String breed; // 新增属性：品种
public void bark() { // 新增方法：叫
System.out.println(name + "正在汪汪叫");
}
}
上述代码中,Dog类继承了Animal类的name属性和eat()方法，同时新增了breed属性和bark()方法，创建Dog对象时，可以直接调用父类的方法：
Dog dog = new Dog(); dog.name = "旺财"; // 继承自Animal的属性 dog.eat(); // 继承自Animal的方法 dog.bark(); // Dog类自身的方法
继承的规则与限制
Java的继承机制遵循“单继承”原则，即一个类只能直接继承一个父类，但可以通过多层继承实现代码的扩展。
class Animal { }
class Mammal extends Animal { }
class Dog extends Mammal { }
Dog类间接继承了Animal类的成员。
继承存在以下关键限制：
- 私有成员不可继承：父类的
private属性和方法无法被子类直接访问，但可以通过父类的公共方法间接操作。 - 构造函数不可继承：子类不会继承父类的构造函数，但可以通过
super()关键字调用父类的构造函数。 - 静态成员共享：父类的静态成员（静态属性、静态方法）属于类本身，所有子类共享同一份静态成员，不属于继承范畴。
方法重写：扩展父类行为
当子类需要修改父类已有方法的实现时,可以使用“方法重写”（Override），重写需要满足以下条件：
- 方法签名（方法名、参数列表）与父类方法完全一致。
- 返回类型与父类方法相同或是其子类（协变返回类型）。
- 访问权限不能比父类方法更严格（如父类方法为
public，子类不能改为private）。 - 抛出的异常不能比父类方法更广泛。
重写Animal类的eat()方法：
class Dog extends Animal {
@Override // 注解：检查是否正确重写
public void eat() {
System.out.println(name + "正在吃狗粮"); // 修改父类方法实现
}
}
通过@Override注解，编译器会检查子类方法是否正确重写了父类方法，避免因方法签名错误导致重写失败。
构造函数调用：super()的关键作用
子类在创建对象时,会先调用父类的构造函数，初始化继承自父类的成员，子类构造函数可以通过super()显式调用父类的构造函数，且必须放在构造函数的第一行，如果未显式调用，编译器会默认添加super()，即调用父类的无参构造函数。
class Animal {
public Animal() {
System.out.println("Animal的无参构造函数");
}
}
class Dog extends Animal {
public Dog() {
super(); // 显式调用父类无参构造函数（可省略，编译器默认添加）
System.out.println("Dog的无参构造函数");
}
}
执行Dog dog = new Dog();时，输出顺序为：
Animal的无参构造函数
Dog的无参构造函数 若父类没有无参构造函数,子类必须通过super(参数列表)显式调用父类的有参构造函数，否则编译报错。
继承的实际应用场景
继承在Java开发中广泛应用于以下场景：
- 代码复用：将多个类共有的属性和方法提取到父类中，子类继承后减少重复代码，定义
Shape父类，Circle、Rectangle等子类继承其通用方法（如计算面积）。 - 扩展功能：在父类基础上添加新特性，如定义
Phone父类，SmartPhone子类新增runApp()方法。 - 多态基础：继承是实现多态的前提，通过父类引用指向子类对象，统一调用方法，提高代码灵活性。
Animal animal = new Dog(); // 父类引用指向子类对象 animal.eat(); // 调用子类重写后的eat()方法
继承的最佳实践
虽然继承能简化代码,但过度使用可能导致类之间的耦合度过高，违反“组合优于继承”的设计原则，在使用extends时需注意：
- 符合”is-a”关系：仅当子类与父类是“是一种”的关系时使用继承（如“狗是一种动物”），避免滥用继承。
- 避免多层继承：多层继承会使类结构复杂化，建议控制在三层以内。
- 优先使用组合：若类之间是“has-a”关系（如“汽车有发动机”），应通过组合（成员变量）实现，而非继承。
extends是Java实现继承的核心关键字，通过它可以高效复用代码、扩展功能，并为多态提供基础，在使用时，需严格遵守继承规则，合理设计类之间的关系，避免过度继承导致的维护问题，掌握extends的用法，不仅能提升代码的可读性和复用性，更能为后续学习多态、抽象类等高级特性打下坚实基础。
