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一、题目描述
设计学生类Student包含属性有姓名name和年龄age，由学生类派生出本科生类Undergraduate和研究生类 Graduate。本科生包含的属性有专业specialty，研究生包含的属性有研究方向study_direction ，每个类都有相关数据的toString()输出方法。
二、题目代码
1.解析版
// ============ 爸爸类：学生 ============
class Student {
private String name; // 私有：只能通过公开方法访问
private int age; // 私有：保护数据
// 构造器：Student s = new Student("张三", 18);时自动跑，负责给姓名、年龄赋初值
public Student(String name, int age) {
this.name = name; // 把形参 name 塞进成员变量 name
this.age = age; // 把形参 age 塞进成员变量 age
}
public String getName() {
return name; // 把名字"复制"一份给你，原件不动
}
public void setName(String name) {
this.name = name; // 你传新名字，我就覆盖旧的
}
public int getAge() {
return age; // 把年龄"复制"一份给你
}
public void setAge(int age) {
this.age = age; // 你传新年龄，我就覆盖旧的
}
// 打印对象时自动调用，决定"长什么样"
@Override
public String toString() {
return "姓名：" + name + "，年龄：" + age;
}
}
// ============ 大儿子类：本科生 ============
// 关键字 extends 表示"本科生 是 一种 学生"，自动拥有爸爸所有非私有成员
class Undergraduate extends Student {
private String specialty; // 本科生比爸爸多出来的属性：专业
// 构造器：先让父类把姓名年龄搞定，再处理自己的专业
public Undergraduate(String name, int age, String specialty) {
super(name, age); // 调用父类的构造器，必须放第一行
this.specialty = specialty; // 自己的属性自己管
}
// 给外部读专业
public String getSpecialty() {
return specialty;
}
// 给外部改专业
public void setSpecialty(String specialty) {
this.specialty = specialty;
}
// 打印时先拉父类的信息过来，再拼上自己的特色
@Override
public String toString() {
return "本科生：[" + super.toString() + "，专业：" + specialty + "]";
}
}
// ============ 二儿子类：研究生 ============
class Graduate extends Student {
private String researchDirection; // 研究生比父类多出来的属性：研究方向
public Graduate(String name, int age, String researchDirection) {
super(name, age); // 先让爸爸搞定姓名年龄
this.researchDirection = researchDirection; // 自己的方向自己存
}
public String getResearchDirection() {
return researchDirection;
}
public void setResearchDirection(String researchDirection) {
this.researchDirection = researchDirection;
}
@Override
public String toString() {
return "研究生：[" + super.toString() + "，研究方向：" + researchDirection + "]";
}
}
// ============ 测试入口 ============
public class TestStudent {
// JVM 启动时唯一入口
public static void main(String[] args) {
// 用本科生模板造对象：姓名、年龄、专业 一次给齐
Undergraduate u = new Undergraduate("张三", 20, "计算机科学与技术");
// 用研究生模板造对象：姓名、年龄、研究方向 一次给齐
Graduate g = new Graduate("李四", 25, "人工智能与机器学习");
// 直接打印对象，会偷偷调用它们各自的 toString() 方法
System.out.println(u);
System.out.println(g);
// 通过 set 方法改内部数据，体现"封装"------外界不直接碰字段
u.setSpecialty("软件工程"); // 张三转专业
g.setResearchDirection("大数据分析"); // 李四换方向
// 再打一次，看改动效果
System.out.println("\n修改后：");
System.out.println(u);
System.out.println(g);
}
}2.简洁版
代码如下（示例）：
class Student {
private String name;
private int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "姓名：" + name + "，年龄：" + age;
}
}
class Undergraduate extends Student {
private String specialty;
public Undergraduate(String name, int age, String specialty) {
super(name, age);
this.specialty = specialty;
}
public String getSpecialty() {
return specialty;
}
public void setSpecialty(String specialty) {
this.specialty = specialty;
}
@Override
public String toString() {
return "本科生：[" + super.toString() + "，专业：" + specialty + "]";
}
}
class Graduate extends Student {
private String researchDirection;
public Graduate(String name, int age, String researchDirection) {
super(name, age);
this.researchDirection = researchDirection;
}
public String getResearchDirection() {
return researchDirection;
}
public void setResearchDirection(String researchDirection) {
this.researchDirection = researchDirection;
}
@Override
public String toString() {
return "研究生：[" + super.toString() + "，研究方向：" + researchDirection + "]";
}
}
public class TestStudent {
public static void main(String[] args) {
Undergraduate u = new Undergraduate("张三", 20, "计算机科学与技术");
Graduate g = new Graduate("李四", 25, "人工智能与机器学习");
System.out.println(u);
System.out.println(g);
u.setSpecialty("软件工程");
g.setResearchDirection("大数据分析");
System.out.println("\n修改后：");
System.out.println(u);
System.out.println(g);
}
}总结
-
构造器
不会点：它到底啥时候跑？
一句话：
new的一瞬间就跑，用来给对象"接生+建档"。口诀：new 必调构造，无构造系统送，有构造自己写。
-
this.name = name不会点：左边右边都是 name，到底谁是谁？
一句话：左边是"对象自己的小抽屉"，右边是"外人递进来的纸条"。
口诀：this.成员 = 参数，把纸条塞进抽屉。
-
private的真正意义不会点：为啥不能直接
.name？一句话：
private是保险柜，钥匙只给get/set，以后想加校验不换锁。口诀：私有防黑手，通道留门口。
-
extends到底继承了啥不会点："所有非私有成员"是哪部分？
一句话：除了
private的字段/方法，其余public/protected/包私有全白嫖。口诀：私有不继承，其余全白送。
-
super(...)必须第一行不会点：为啥不能放第二行？
一句话：先让爸爸把地基打好，儿子再装修；Java 强制顺序。
口诀：super 先老爸，再搞自己。
-
@Override是干啥不会点：不写也能跑，写它干嘛？
一句话：写错方法名时编译器立刻报错，防止"以为重写、其实新建"的乌龙。
口诀：Override 护身符，写错就红叉。
-
System.out.println(对象)为啥能输出人话不会点：我没调
toString()啊？一句话：
println会自动找对象的toString()，没重写就打印"类名@哈希码"。口诀：打印对象=自动 toString，重写就能说人话。
-
set方法的意义不会点：直接改字段更快，为啥多此一举？
一句话：以后想加"年龄不能为负""专业必须来自字典"等校验，只改
set即可，外部代码零变动。口诀：今天直接改，明天需求哭；通道留一手，维护不跳楼。
-
你在
main里写Student s = new Student("张三", 18); -
JVM 一看
new，立刻做三件事：a. 在内存堆区给新对象划一块地皮。
b. 在这片地里先建一个"空壳"，字段全是默认值（
name=null,age=0）。c. 马上自动调用
public Student(String name, int age)------ 这就是构造器。构造器把
"张三"和18分别塞进name和age，壳子瞬间变成有血有肉的对象。 -
构造器跑完，对象返回给你，
s变量才拿到真正的"学生身份证"。
extends 之后，子类自动拿到爸爸下面这些东西：
-
public成员------随便用。 -
protected成员------同包或子类里直接用。 -
包私有成员（没写修饰符）------只要子类和爸爸在同一个包，也能直接用。
不会拿到的是：
-
private字段 / 方法 ------ 爸爸锁在保险柜里，儿子看不见，更摸不着。如果儿子非要玩，只能走爸爸提供的
public/protected方法（例如getName()/setName()）去间接访问。
代码看过程：
class Dad {
private String secret = "爸爸私房钱"; // 儿子看不见
public String getSecret() { // 官方复印机
return secret;
}
}
class Son extends Dad {
void play() {
// System.out.println(secret); // ❌ 直接摸会报错
System.out.println(getSecret()); // ✅ 走爸爸提供的公开方法，拿到副本
}
}所以"间接访问"就是：儿子不碰保险箱，只按爸爸提供的按钮，让爸爸代劳取/放。