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第十二章：繼承

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4.7k 字

什麼是「繼承」

繼承是 Java 的物件導向三大特性之一，讓子類別（Subclass）可以**重複使用父類別（Superclass）**的屬性和方法，避免重複撰寫程式碼。



類別繼承關係

名稱 說明 關鍵字 範例
父類別（超類別） 被繼承的類別 super class Animal {}
子類別（衍生類別） 繼承的類別 extends class Dog extends Animal {}



基本語法：使用 extends

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class Animal {
    String name;
    void eat() {
        System.out.println(name + " 正在吃飯");
    }
}

class Dog extends Animal {
    void bark() {
        System.out.println(name + " 汪汪叫");
    }
}
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Dog d = new Dog();
d.name = "Bingo";
d.eat();  // 繼承來的
d.bark(); // 自己的



記憶體結構（Stack & Heap）

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Dog d = new Dog();
區域 儲存什麼
Stack 變數 d（記憶體位置）
Heap Dog 物件（有 Dog 和繼承自 Animal 的欄位與方法）



方法覆寫（Override）

子類別可以改寫父類別的方法，稱為「覆寫」。

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class Animal {
    void eat() {
        System.out.println("正在吃飯");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override // 可寫可不寫
    void eat() {
        System.out.println("貓在吃魚");
    }
}
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Cat c = new Cat();
c.eat(); // 輸出：貓在吃魚
  • 加上 @Override 註解可讓編譯器檢查是否正確覆寫
  • 必須「方法名稱、參數、回傳型別」都一致！



super 關鍵字用法

super 表示「父類別（超類別）的參考」。

範例 1

用法 說明 範例
super.方法() 呼叫父類別的方法 super.eat()
super.屬性 存取父類別的變數 super.name
super(...) 呼叫父類別建構子 super("Bingo") 
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class Animal {
    String name;
    Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
}

class Dog extends Animal {
    Dog(String name) {
        super(name); // 呼叫父類別的建構子
    }
}

範例 2

用途 範例 解釋
呼叫父類別的建構子 super(); 通常放在子類別建構子的第一行
呼叫父類別的方法 super.printInfo(); 被子類別覆寫後仍可呼叫原方法
取得父類別的成員變數 super.name 當子類別與父類別變數重名時使用 
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class Person {
    String name = "Default";

    public void printInfo() {
        System.out.println("Person: " + name);
    }
}

class Student extends Person {
    String name = "Student";

    public Student() {
        super(); // 呼叫父類別的建構子
    }

    public void printInfo() {
        super.printInfo(); // 呼叫父類別方法
        System.out.println("Student: " + this.name); // this 是子類別自己
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // ✅ 建立 Student 物件
        Student s1 = new Student();
        s1.printInfo();

        System.out.println();

        // ✅ 使用父類別參考指向子類別物件（多型）
        Person p1 = new Student();
        p1.printInfo(); // 只會呼叫覆寫後的方法（動態綁定）

        System.out.println();

        // ✅ 建立父類別物件
        Person p2 = new Person();
        p2.printInfo();
    }
}



this vs super 對照表

比較項目 this（這個物件） super（父類別）
基本用途 指向目前類別建立的物件 指向目前類別的父類別所建立的物件
變數使用 訪問目前類別的屬性，常用於參數與成員變數重名時（this.name = name;） 訪問父類別的屬性（如：super.name）
方法使用 呼叫同一類別中其他方法（如：this.printInfo()） 呼叫父類別的方法（如：super.printInfo()）
建構子使用 呼叫同一類別中的其他建構子（如：this("Tom");） 呼叫父類別的建構子（如：super("Tom");）
使用限制 只能用在方法或建構子中
this(...) 必須在建構子第一行		 只能用在子類別中
super(...) 也必須在建構子第一行
是否能同時用 ✅ 可以在同一方法或建構子中使用（但 this() 與 super() 不能同時存在建構子第一行） ✅ 可以在方法中混用，但建構子中兩者不能同時用
常見用途 區分參數與成員變數
內部方法呼叫
建構子間呼叫		 使用父類別成員（屬性與方法）
呼叫父類別建構子
隱含對象 當前子類別的物件實體 子類別中的父類別物件實體



常見錯誤

  • this() 與 super() 只能出現在建構子的第一行，不能同時存在。
  • 混淆了 this.name 與 super.name：要看你是要指自己的變數還是繼承來的。

詳細說明：

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class Person {
    String name = "PersonName";
}

class Student extends Person {
    String name = "StudentName";

    public void printNames() {
        System.out.println("this.name: " + this.name);   // 子類別的 name
        System.out.println("super.name: " + super.name); // 父類別的 name
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student();
        s.printNames();
    }
}



實作題範例

  • 父類別為 Person，有屬性 name，方法 printInfo()。
  • 子類別為 Student，有自己的 name 屬性，覆寫 printInfo() 方法，並使用 super 呼叫父類別的 printInfo()。
  • 在 main() 方法中建立一個 Student 物件並呼叫 printInfo() 方法。
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class Person {
    String name = "Default";

    public void printInfo() {
        System.out.println("Person: " + name);
    }
}

class Student extends Person {
    String name = "Student";

    public void printInfo() {
        super.printInfo(); // 呼叫父類別的 printInfo()
        System.out.println("Student: " + this.name); // this 指的是子類別自己的 name
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student();
        s.printInfo();
    }
}



其它 - 回傳練習

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public class Person {
    private String name;
    private Integer age;

    // 無參數建構子
    public Person() {
        this("匿名", 18);
    }

    // 只給年齡
    public Person(Integer age) {
        this("匿名", age);
    }

    // 只給名字
    public Person(String name) {
        this(name, 18);
    }

    // 全部給
    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // 顯示資訊用的方法
    public void printInfo() {
        System.out.println("姓名：" + name + "，年齡：" + age);
    }

    // 主程式
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person();                  // 匿名, 18
        Person p2 = new Person(25);                // 匿名, 25
        Person p3 = new Person("小明");             // 小明, 18
        Person p4 = new Person("小美", 20);         // 小美, 20

        p1.printInfo();
        p2.printInfo();
        p3.printInfo();
        p4.printInfo();
    }
}



錯誤觀念澄清

❌錯誤觀念 ✅正確觀念
Java 不支援繼承 Java 支援單一繼承
子類別無法使用父類方法 只要沒被 private 修飾都能繼承
父類別的建構子不會執行 子類別建構子會自動先呼叫父類別建構子
方法覆寫時，回傳型別可以不同 覆寫時方法簽章必須相同



重點整理

  • 繼承讓子類別 extends 父類別，節省程式碼
  • 子類別能使用父類別的屬性與方法
  • 可以使用 @Override 改寫方法內容
  • super() 能呼叫父類別建構子與成員
  • 只有單一繼承，但可用**介面（interface）**實現多型（多種行為）