Java程序設(shè)計@第04章_繼承

1、4JavaJava程序設(shè)計程序設(shè)計第第0404章章 繼承繼承本章內(nèi)容本章內(nèi)容CORE-C04-01 類、父類與抽象CORE-C04-02 類、子類與繼承 CORE-C04-03 根父類：Object類 CORE-C04-04 繼承設(shè)計與應(yīng)用本章目標(biāo)本章目標(biāo)1、實現(xiàn)類的繼承。2、能熟練使用Object中方法第01節(jié) 類、父類與抽象知識點預(yù)覽知識點預(yù)覽# #節(jié)節(jié)知識點知識點難點難點重點重點應(yīng)用應(yīng)用1CORE-C04-01 類、父類與抽象1、類的共性抽象2、類的層次結(jié)構(gòu)1、類的共性抽象、類的共性抽象面向?qū)ο蟮囊霑峁┸浖椖繉崿F(xiàn)的穩(wěn)定性，穩(wěn)定性的一個重要方面向?qū)ο蟮囊霑峁┸浖椖繉崿F(xiàn)的穩(wěn)定性，

2、穩(wěn)定性的一個重要方面是軟件項目模塊可復(fù)用與擴展。面是軟件項目模塊可復(fù)用與擴展。u Java提供繼承的語法機制類實現(xiàn)模塊的復(fù)用與擴展、升級。public class Person private String name; private byte age; public void printInfo(). public class Student private String name; private byte age; private String school; public void printInfo(). public void study(). 2、類的層次結(jié)構(gòu)、類的層次結(jié)構(gòu)Per

3、son-name:String-age:byte+printInfo():voidStudent-school:String+study():voidTeacher-dept:String+teach():void第02節(jié) 類、子類與繼承 知識點預(yù)覽知識點預(yù)覽# #節(jié)節(jié)知識點知識點難點難點重點重點應(yīng)用應(yīng)用2CORE-C04-02 類、子類與繼承1、類的擴展2、類的繼承語法3、子類對象實例化與構(gòu)造器4、super5、覆蓋與多態(tài)6、覆蓋與修飾符號7、覆蓋與異常轉(zhuǎn)移8、阻止繼承與final修飾符號9、類型轉(zhuǎn)換10、類型裝箱與解箱11、protected修飾符號1、類的擴展、類的擴展子類與父類的關(guān)系：

4、子類與父類的關(guān)系：u 子類比起父類就是成員更加豐富： 成員變量增加（擴展）。 處理成員變量的成員方法增加（擴展）。 class 父類父類 /成員變量成員變量/成員方法成員方法 class 子類子類/這樣也可以描述子類這樣也可以描述子類 /父類成員變量父類成員變量/父類成員方法父類成員方法/擴展的成員變量擴展的成員變量/擴展的成員方法擴展的成員方法 子類的描述方法明顯兩個缺點：子類的描述方法明顯兩個缺點： 1、描述重復(fù)。、描述重復(fù)。 2、從代碼無法反映父子關(guān)系、從代碼無法反映父子關(guān)系。2、類的繼承語法、類的繼承語法-1類擴展（繼承）的語法機制類擴展（繼承）的語法機制 class 子類子類 ext

5、ends 父類父類 /擴展的成員變量擴展的成員變量/構(gòu)造方法構(gòu)造方法/擴展的成員方法擴展的成員方法 class 父類父類 /成員變量成員變量/成員方法成員方法 class 子類子類 extends 父類父類/擴展的成員變量擴展的成員變量/擴展的成員方法擴展的成員方法 子類的描述方法明顯解決了缺點：子類的描述方法明顯解決了缺點： 1、描述不重復(fù)。、描述不重復(fù)。 2、體現(xiàn)父子關(guān)系、體現(xiàn)父子關(guān)系。2、類的繼承語法、類的繼承語法-2子類對象也可以訪問父類中的成員。子類對象也可以訪問父類中的成員。class ClsSuperpublic int m_a=20;public void show()Syst

6、em.out.printf(m_a=%dn,m_a);class ClsSub extends ClsSuperpublic int m_b=30;public void print(int a) /使用父類成員變量像自己的成員變量一樣，不需要通過方法（對成員方法亦然）使用父類成員變量像自己的成員變量一樣，不需要通過方法（對成員方法亦然）System.out.printf(“m_a=%d,m_b=%d,參數(shù)參數(shù)=%dn”,m_a,m_b,a);ClsSub objsub=new ClsSub();System.out.println(objsub.m_a);/訪問父類的成員變量訪問父類的成員變

7、量System.out.println(objsub.m_b);objsub.show();/訪問父類的成員方法訪問父類的成員方法objsub.print(999);2、類的繼承語法、類的繼承語法-3子類對象的類型：子類對象的類型：u 依據(jù)常規(guī)白馬是馬的邏輯思路，子類對象肯定是父類型。在Java的語法規(guī)則上： 可以把子類類型的對象賦值給父類類型的對象。u 依據(jù)馬不一定是白馬的邏輯思路，父類對象不一定是子類類型。在Java的語法規(guī)則上： 不能把父類對象賦值給子類對象。class ClsSub extends ClsSuper/ClsSuper是是ClsSub的子類的子類 ClsSub sub=n

8、ull; ClsSuper sup=new ClsSuper(); sub=sup;/語法錯誤語法錯誤 sub=new ClsSuper();/語法錯誤語法錯誤 sup=sub;/語法正確語法正確 2、類的繼承語法、類的繼承語法-4子類對父類的擴展有幾個重點必須清楚：子類對父類的擴展有幾個重點必須清楚：u 盡管子類擴展父類，但子類與父類屬于不同的類塊，作用域不同，遵循不同作用域規(guī)則。 子類的成員變量可以與父類的成員變量重名。 子類的成員方法可以與父類的成員方法重名，甚至參數(shù)類型、順序、個數(shù)都完全相同。 class ClsSuper public int m_a=20;public void s

9、how(int a) class ClsSub extends ClsSuperpublic int m_a=30;public void show(int a) 成員變量在父子類中重名成員變量在父子類中重名的解決規(guī)則與成員方法是不同的的解決規(guī)則與成員方法是不同的2、類的繼承語法、類的繼承語法-4子類的成員變量與父類的成員變量重名的訪問規(guī)則：子類的成員變量與父類的成員變量重名的訪問規(guī)則：u 當(dāng)使用對象訪問，根據(jù)對象的申明類型來確認(rèn)：對象申明為父類型，就訪問父類中成員變量，聲明為子類類型就訪問子類中成員變量。子類中沒有，就到父類中查找成員變量并訪問。 class ClsSuper public

10、int m_a=20; class ClsSub extends ClsSuperpublic int m_a=30; ClsSuper o1=new ClsSuper(); System.out.println(o1.m_a);/ClsSuper中成員。中成員。 ClsSuper o2=new ClsSub(); System.out.println(o2.m_a);/ClsSuper中成員。中成員。 ClsSub o3=new ClsSub(); System.out.println(o3.m_a);/ClsSub 中成員。中成員。 3、子類對象實例化與構(gòu)造器、子類對象實例化與構(gòu)造器-1子

11、類與父類是屬于兩個不同的塊，也就是屬于兩個不同的作用域，作子類與父類是屬于兩個不同的塊，也就是屬于兩個不同的作用域，作用域不同也意味著內(nèi)存存儲區(qū)域的差異。用域不同也意味著內(nèi)存存儲區(qū)域的差異。u 子類對象的空間分配也是分成兩個部分：父類內(nèi)存空間，子類內(nèi)存空間。 20 30m_am_aClsSuperClsSubClsSuper o2=new ClsSub(); System.out.println(o2.m_a);/ClsSuper中成員。中成員。 o2對象實際是訪問位置對象實際是訪問位置 對象決定訪問的開始位置，對象決定訪問的開始位置， 類型決定訪問的范圍。類型決定訪問的范圍。3、子類對象實例

12、化與構(gòu)造器、子類對象實例化與構(gòu)造器-2當(dāng)子類擴展父類，子類對象可以訪問父類的成員，但其中有一個必須當(dāng)子類擴展父類，子類對象可以訪問父類的成員，但其中有一個必須要注意：要注意：u 父類的構(gòu)造器不能初始化子類成員，子類構(gòu)造器不能初始化父類成員。u 子類與父類的成員都是由自己的構(gòu)造器完成初始化。u 子類對象化的時候，首先判定是否有父類，沒有父類就直接調(diào)用構(gòu)造器完成成員變量初始化。u 有則調(diào)用父類構(gòu)造器完成父類成員變量的初始化，然后調(diào)用子類構(gòu)造器初始化子類成員變量。u 不管父子類，他們的成員都使用自己的構(gòu)造器來初始化自己的成員變量。子類的構(gòu)造器不能初始化父類的成員，父類構(gòu)造器不能初始化子類的成員。當(dāng)子

13、類初始化的時候，會調(diào)用父類構(gòu)造器，但由于構(gòu)造器重載，當(dāng)子類初始化的時候，會調(diào)用父類構(gòu)造器，但由于構(gòu)造器重載，JavaJava引入如下語法規(guī)則：引入如下語法規(guī)則：u 當(dāng)子類初始化的時候，默認(rèn)調(diào)用父類的缺省構(gòu)造器。u 但也可以指定構(gòu)造器類初始化父類成員變量。3、子類對象實例化與構(gòu)造器、子類對象實例化與構(gòu)造器-3使用使用supersuper指定父類構(gòu)造器指定父類構(gòu)造器 class ClsSuper private int m_a=20;public ClsSuper()public ClsSuper(int a)m_a=a; class ClsSub extends ClsSuperprivate

14、int m_b=30;public ClsSub(int b,int a)super(a);/調(diào)用調(diào)用ClsSuper(int a)m_b=b;public ClsSub(int b)/調(diào)用調(diào)用ClsSuper()構(gòu)造器，構(gòu)造器，m_a=20m_b=b;Super必須在構(gòu)造器的第一行。必須在構(gòu)造器的第一行。調(diào)用缺省構(gòu)造器3、子類對象實例化與構(gòu)造器、子類對象實例化與構(gòu)造器-4當(dāng)把子類對象賦值給父類對象，最后導(dǎo)致真正的類型無法確認(rèn)。當(dāng)把子類對象賦值給父類對象，最后導(dǎo)致真正的類型無法確認(rèn)。JavaJava提供專門的語法來識別對象的真正類型。提供專門的語法來識別對象的真正類型。u 對象 instanc

15、eof 類型 ClsSuper o2=new ClsSub(); if(o2 instanceof ClsSub) System.out.println(“o2 是是ClsSub類型類型”); 4、super關(guān)鍵字關(guān)鍵字supersuper除了當(dāng)成構(gòu)造器使用外，還可以作為作用域使用：除了當(dāng)成構(gòu)造器使用外，還可以作為作用域使用：u 當(dāng)父類成員與子類成員沖突的時候，使用super.成員可以區(qū)分是父類中成員，不加super前綴或者加this前綴表示是當(dāng)前類成員。u 當(dāng)父類、子類成員不沖突的時候，不需要super前綴。注意：注意：u super作為構(gòu)造器使用，必須放在構(gòu)造器中，而且必須是第一行。u s

16、uper作為作用域使用，可以在構(gòu)造器，也可以在成員方法內(nèi)使用，可以放在任意行。5、覆蓋與多態(tài)、覆蓋與多態(tài)-1父類與子類的成員方法重名，沖突分成兩種情況：父類與子類的成員方法重名，沖突分成兩種情況：u 在類內(nèi)部不通過對象使用。 可以使用this，super關(guān)鍵字區(qū)分。u 通過對象使用。 Java語法的默認(rèn)規(guī)則是：不管對象是什么類型，調(diào)用的方法都是new后構(gòu)造器所在類的方法。（與對象的表現(xiàn)類型無關(guān)），稱為覆蓋（Override） class ClsSuper public void show() class ClsSub extends ClsSuperpublic void show() Cls

17、Super objsuper=new ClsSub(); objsuper.show();先確認(rèn)對象的實際類型。先確認(rèn)對象的實際類型。再確認(rèn)類所在的方法，并調(diào)用。再確認(rèn)類所在的方法，并調(diào)用。5、覆蓋與多態(tài)、覆蓋與多態(tài)-2JavaJava提供的提供的OverrideOverride語法對程序的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)有非常重要的作用。語法對程序的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)有非常重要的作用。 class ClsSuper public void show() class ClsSub1 extends ClsSuperpublic void show()/實現(xiàn)實現(xiàn)1 class ClsSub2 extends ClsSuperpu

18、blic void show()/實現(xiàn)實現(xiàn)2 class Main public static void main(String args)ClsSuper obj=new ClsSub1();/表現(xiàn)類型表現(xiàn)類型ClsSuper實際類型實際類型ClsSub1call(obj);/call內(nèi)部的調(diào)用因?qū)ο蟛煌煌?nèi)部的調(diào)用因?qū)ο蟛煌煌?稱為多態(tài)（一個方法多種實現(xiàn)）稱為多態(tài)（一個方法多種實現(xiàn)）public static void call(ClsSuper obj)obj.show();6、覆蓋與修飾符號、覆蓋與修飾符號-1為了防止方法被覆蓋，可以使用修飾符為了防止方法被覆蓋，可以使用修

19、飾符finalfinal。u 使用final修飾的方法是不能被覆蓋的。為了防止覆蓋方法因拼寫原因，而沒有覆蓋，可以使用標(biāo)注修飾讓編為了防止覆蓋方法因拼寫原因，而沒有覆蓋，可以使用標(biāo)注修飾讓編譯器做語法檢測。譯器做語法檢測。u Override。/注意區(qū)分大小寫。 class ClsSuper public void show() class ClsSub extends ClsSuperOverride/如果如果show方法與父類不一樣，會報編譯錯誤。方法與父類不一樣，會報編譯錯誤。public void show() public Override void show() /Override

20、作為修飾符，與其他修飾符不分先后。作為修飾符，與其他修飾符不分先后。 6、覆蓋與修飾符號、覆蓋與修飾符號-2在在overrideoverride語法中，子類中的語法中，子類中的overrideoverride方法的修飾符功能弱于父類中方法的修飾符功能弱于父類中的方法。的方法。修飾符的強弱按照如下順序排列：修飾符的強弱按照如下順序排列：u publicu 缺省(什么修飾符都不要)u protectedu private7、覆蓋與異常轉(zhuǎn)移、覆蓋與異常轉(zhuǎn)移覆蓋的異常列表在設(shè)計上是希望逐步處理，所以子類的覆蓋的異常列表在設(shè)計上是希望逐步處理，所以子類的overrideoverride方法方法的異常列表

21、中的異常類不能多于父類的異常列表中的異常類型。的異常列表中的異常類不能多于父類的異常列表中的異常類型。 class ClsSuper public void show() throws Exception class ClsSub extends ClsSuperOverridepublic void show()/語法合法語法合法public void show() throw IOException/語法非法，多于父類的異常列表語法非法，多于父類的異常列表8、阻止繼承與、阻止繼承與final修飾符號修飾符號除了防止方法被覆蓋，除了防止方法被覆蓋，JavaJava還引入了防止繼承的語法機制：

22、還引入了防止繼承的語法機制：u 在class前加final修飾符。final class ClsSuper/class ClsSuper不能再被繼承。不能再被繼承。 public void show() 9、類型轉(zhuǎn)換、類型轉(zhuǎn)換-1從前面的語法知道，把子類類型的對象賦值給父類類型的對象是合法從前面的語法知道，把子類類型的對象賦值給父類類型的對象是合法的，類型是自動轉(zhuǎn)換的。這種轉(zhuǎn)換是合理的。的，類型是自動轉(zhuǎn)換的。這種轉(zhuǎn)換是合理的。u 因為類型轉(zhuǎn)換實際的作用是改變了對象空間的訪問范圍。u 子類對象的訪問范圍大于父類類型的范圍。u 子類類型的對象賦值給父類類型的對象，只是從大的范圍限制在小的范圍。u

23、當(dāng)從父類類型的對象賦值給子類類型的對象，等同于從小范圍擴大訪問范圍，擴大的部分空間可能是合法，也可能不合法，所以父類對象賦值給子類對象是不允許的。u 但如果程序員確保擴大的空間是合法的，想轉(zhuǎn)換對象的類型，Java也提供語法進行把父類類型的對象轉(zhuǎn)換為子類類型的對象。 20 30m_am_aClsSuperClsSub9、類型轉(zhuǎn)換、類型轉(zhuǎn)換-2強制類型轉(zhuǎn)換強制類型轉(zhuǎn)換u 使用強制類型轉(zhuǎn)換，可以把父類類型對象轉(zhuǎn)換以后賦值給子類類型對象，但實際程序運行的時候可能訪問不到可能不存在的擴展空間，這樣導(dǎo)致錯誤。所以建議在對象強制轉(zhuǎn)換前，先判定他的真正類型后再轉(zhuǎn)換。 ClsSuper o1=new ClsSu

24、per();/合法合法 ClsSub o2=new ClsSub();/合法合法ClsSuper o3=new ClsSub();/合法合法ClsSub o4=new ClsSuper();/非法非法 ClsSub o5=o1;/非法非法ClsSub o6=(ClsSub)o1;/合法，但實際對合法，但實際對o1擴大訪問范圍的空間不存在擴大訪問范圍的空間不存在 if (o1 instanceof ClsSub) ClsSub o6=(ClsSub)o1; elseSystem.out.println(“不能轉(zhuǎn)換不能轉(zhuǎn)換”); 10、類型裝箱與解箱、類型裝箱與解箱在在JDK1.5JDK1.5以后

25、的版本中，以后的版本中，JavaJava語法中還引入了基本類型與語法中還引入了基本類型與WrapWrap類型之類型之間的裝箱間的裝箱(Box)(Box)與解箱與解箱(UnBox)(UnBox)的語法。的語法。傳統(tǒng)方式傳統(tǒng)方式裝箱裝箱/ /解箱方式解箱方式 Integer i=new Integer(“2000”); int j=Value(); Integer i=2000;/ 自動裝箱自動裝箱 int j=i;/自動解箱自動解箱11、protected修飾符號修飾符號修飾符修飾符protectedprotected是專門爭對父子繼承類之間的訪問限制的。是專門爭對父子繼承類之間的訪問

26、限制的。使用使用protectedprotected修飾的成員，在類塊外，只能由子類訪問：修飾的成員，在類塊外，只能由子類訪問：u 不管是直接訪問，還是使用對象訪問。注意：注意：u 子類包含子類的子類都可以訪問。第03節(jié) 根父類：Object類 知識點預(yù)覽知識點預(yù)覽# #節(jié)節(jié)知識點知識點難點難點重點重點應(yīng)用應(yīng)用3CORE-C04-03 根父類：Object類1、認(rèn)識Object類2、equals方法使用與繼承3、HashCode方法使用與繼承4、toString方法使用與繼承1、認(rèn)識、認(rèn)識Object類類不管繼承或者不繼承，在不管繼承或者不繼承，在JavaJava中所有的類都繼承自中所有的類都

27、繼承自O(shè)bjectObject的類。的類。ObjectObject類類u 提供一個缺省構(gòu)造器。u 提供一組基本方法。 class ClsSuper public void show() ClsSuper obj=new ClsSuper(); System.out.println(obj.toString();/toString方法來自方法來自O(shè)bject類。類。protected Object clone() /克隆克隆boolean equals(Object obj) /相等判定相等判定protected void finalize() /析構(gòu)回調(diào)析構(gòu)回調(diào)Class getClass()

28、 /返回運行時類型返回運行時類型int hashCode() /返回對象的返回對象的hash碼碼void notify() /喚醒當(dāng)前對象監(jiān)視的等待線程喚醒當(dāng)前對象監(jiān)視的等待線程void notifyAll() /喚醒當(dāng)前對象監(jiān)視的所有的等待線程喚醒當(dāng)前對象監(jiān)視的所有的等待線程String toString() /把對象轉(zhuǎn)換為字符串，把對象轉(zhuǎn)換為字符串，println打印對象會自動調(diào)用打印對象會自動調(diào)用void wait() /讓當(dāng)前線程等待讓當(dāng)前線程等待void wait(long timeout) /讓當(dāng)前線程等待讓當(dāng)前線程等待timeout毫秒毫秒void wait(long timeo

29、ut, int nanos) /讓當(dāng)前線程等待讓當(dāng)前線程等待timeout毫秒毫秒+納秒納秒2、equals方法使用與繼承方法使用與繼承對象相等的判定對象相等的判定u 使用=只能判定兩個對象是否使用同一空間。無法判定兩個對象的內(nèi)容是否相等。u Object提供equals方法用來判定兩個對象的內(nèi)容是否相等。 equals默認(rèn)的是判定對象的空間地址相等?？梢詏verride該方法來實現(xiàn)定制的相等判定規(guī)則。 class ClsSuper private int m_score=20; boolean equals(Object obj) if(obj instanceof ClsSuper)Cls

30、Super o=(ClsSuper)obj;if(o.m_score=this.m_score)/o.m_score可以訪問私有成員可以訪問私有成員return true; /對象的分?jǐn)?shù)相等，則對象等對象的分?jǐn)?shù)相等，則對象等elsereturn false; /對象的分?jǐn)?shù)不等，則對象不等。對象的分?jǐn)?shù)不等，則對象不等。elsereturn false;/類型不同，直接返回不等類型不同，直接返回不等3、hashCode方法使用與繼承方法使用與繼承hashCode()hashCode()方法的作用：方法的作用：u 一般的地方不需要重載hashCode，只有當(dāng)類需要放在HashTable、HashMa

31、p、HashSet等等hash結(jié)構(gòu)的集合時才會重載hashCode。規(guī)則：規(guī)則：u 如果hashCode在equals方法中不提供比較信息，則最好保持返回值不變。一般不要求hashCode的值是不變的。u 如果兩個對象通過equals判定相等，則hashCode返回值必須相等。u 如果兩個對象通過equals判定不相等，而hashCode可以返回相等的值。但equals不相等，hashCode返回不同的值可以提高HashTable的性能。 u 建議不同對象返回不同hashCode。注意：需要注意：需要overrideoverride方法方法equalsequals就一定要就一定要overrideoverride方法方法hashCodehashCode。建。建議使用議使用equalsequals中相關(guān)的成員變量的中相關(guān)的成員變量的hashCodehashCode返回值來運算而成。返