Наследование

Определение

Класс может расширить один другой класс через extends. Наследник получает доступное поведение базового типа и может добавлять или переопределять операции.

class Message {
    private final String body;
 
    Message(String body) {
        this.body = body;
    }
 
    String body() {
        return body;
    }
}
 
final class EmailMessage extends Message {
    private final String subject;
 
    EmailMessage(String subject, String body) {
        super(body);
        this.subject = subject;
    }
}

Java не поддерживает множественное наследование классов, но класс может реализовать несколько интерфейсов.

Что наследуется

Наследник получает члены базового класса с учётом доступности:

public и protected доступны по своим правилам;
package-private доступен только в том же пакете;
private-состояние остаётся частью объекта, но напрямую недоступно наследнику;
конструкторы не наследуются;
final-метод нельзя переопределить, final-класс нельзя расширить.

Каждый конструктор наследника начинает цепочку конструктора родителя через super(...). Объект наследника содержит состояние своей базовой части, а не отдельный «вложенный объект-родитель».

Подтип и контракт

Наследование полезно, когда объект наследника можно везде подставить вместо родителя, не меняя ожидаемого поведения:

void publish(Message message) {
    audit(message.body());
}
 
publish(new EmailMessage("Status", "Ready"));

Наследник не должен усиливать предусловия, ослаблять обещанные постусловия или нарушать инварианты родителя. Одного сходства полей недостаточно для отношения «является».

Динамический вызов

Переопределённый instance-метод выбирается по реальному классу объекта:

class Formatter {
    String format() {
        return "base";
    }
}
 
class JsonFormatter extends Formatter {
    @Override
    String format() {
        return "json";
    }
}
 
Formatter formatter = new JsonFormatter();
formatter.format(); // "json"

Поля и static-методы полиморфно не переопределяются: они разрешаются по статическому типу и могут лишь скрываться. Это одна из причин не строить API на скрытии.

protected

protected даёт доступ:

всем классам того же пакета;
наследникам в других пакетах, но с ограничениями на обращение через экземпляр.

Это шире, чем «только наследникам». Часто private плюс защищённая операция сохраняют инварианты лучше, чем открытие поля через protected.