聚合關系與抽象類別

1、第10章 組成、聚合關係與抽象類別10-1 類別的組成關係 - 巢狀類別10-2 類別的聚合關係10-3 抽象類別10-4 抽象類別與介面10-5 常數(shù)類別110-1 類別的組成關係 - 巢狀類別10-1-1 巢狀類別10-1-2 內層類別的使用210-1-1 巢狀類別-說明巢狀類別強調類別間的關聯(lián)性，強調內層類別一定需要外層類別，如果外層類別的物件不存在，內層類別物件也不會存在，內層的成員類別稱為內層類別（Inner Classes）。310-1-1 巢狀類別-巢狀類別的宣告Order巢狀類別的宣告，如下所示：class Order / Order外層類別 class OrderStatus

2、 / OrderStatus內層類別 Order類別擁有成員類別OrderStatus的內層類別，Order是巢狀類別的外層類別（Enclosing Class）。410-1-1 巢狀類別-UML類別圖UML類別圖的組成關係是一種成品和零件（Whole-Part）的類別關係，強調是成品的專屬零件，如下圖所示：510-1-1 巢狀類別-特點巢狀類別強調類別間的關係。例如：訂單擁有訂單狀態(tài)，所以OrderStatus類別是Order類別的一部分。巢狀類別的內層類別也是外層類別的成員，所以其他成員可以存取或呼叫內層類別的成員變數(shù)和方法，就算宣告成private也一樣可以；反之，內層類別的方法也可以直

3、接存取其他成員變數(shù)和呼叫成員方法。在Java程式檔案只允許一個宣告成public的類別，如果巢狀類別宣告成public，內層類別也一樣是public的存取權限，可以讓同一個程式檔案的多個類別擁有public存取權限。610-1-2 內層類別的使用-說明巢狀類別的內層類別是外層類別的零件，是其一部分，所以不能宣告static靜態(tài)的類別變數(shù)和方法，而且只有在外層類別的物件存在時，內層類別才會存在。在第10-1-1節(jié)的程式範例是使用外層類別的物件變數(shù)來取得內層類別的物件，在這一節(jié)我們直接在主程式的程式碼建立內層類別的物件和指定成員變數(shù)值，以便說明內層類別專屬零件的角色。710-1-2 內層類別的使用

4、-類別範例例如：Payment巢狀類別宣告，如下所示：class Payment / Payment外層類別 class Card / Card內層類別 Payment類別是外層類別，Card類別是內層類別。810-1-2 內層類別的使用-建立巢狀類別的物件在程式碼先使用new運算子建立p1參考的Payment物件，接著使用Payment.Card宣告物件變數(shù)master，如下所示：Payment p1=new Payment(pay002,5600.0);Payment.Card master = p1.new Card();然後使用p1.new建立Card物件，最後指定內層類別物件的成員變

5、數(shù)值，如下所示：master.type = MASTER;master.number = 2433-4444-7890-1234;910-2 類別的聚合關係10-2-1 一對一的聚合關係10-2-2 一對多的聚合關係10-2-3 遞迴的聚合關係1010-2 類別的聚合關係在Java程式實作聚合關係和結合關係相同，其差異在於聚合關係的兩個類別擁有成品和零件（Whole-Part）的類別關係，並不是地位對等的兩個類別。聚合關係和上一節(jié)組成關係的差異，在於組成關係的零件是專屬零件，所以組成關係的零件並不能單獨存在。聚合關係的零件可以共用，而且零件的物件可以單獨存在。1110-2-1 一對一的聚合關係

6、-說明與UML類別圖一對一的聚合關係是指類別中擁有一個物件變數(shù)參考到其他類別的物件，此類別是成品（Whole），其他類別是零件（Part）。例如：Student類別擁有Date類別的生日，生日是學生的零件。UML類別圖，如下圖所示：1210-2-1 一對一的聚合關係-類別宣告Java程式碼也是使用物件變數(shù)參考其他物件，其類別宣告如下所示：class Student private Date birthday; class Date private Student student; 1310-2-1 一對一的聚合關係-Student()建構子在Student()建構子使用new運算子來建立Dat

7、e物件，如下所示：birthday = new Date(d, m, y, this);上述建構子的最後1個參數(shù)是指定Date物件的student物件變數(shù)值是目前的Student物件。1410-2-2 一對多的聚合關係-說明與UML類別圖一對多的聚合關係是指1個類別對多個類別，也就是成品需要同樣的多個零件。例如：一輛車有4個輪胎，Student學生擁有住家電話、宿舍電話和手機等多個Phone電話物件。UML類別圖，如下圖所示：1510-2-2 一對多的聚合關係-類別宣告筆者是使用物件陣列來實作一對多的聚合關係，如下所示：class Student private int pos = 0; pr

8、ivate Phone itsPhone = new Phone3; class Phone 1610-2-3 遞迴的聚合關係-說明遞迴結合關係（Self-associations）可以使用在結合、組成或聚合關係，它是指類別擁有參考到自已的指標，以聚合關係來說，類別本身是成品；也是零件。1710-2-3 遞迴的聚合關係-UML類別圖例如：學校的科系Department類別可以分成很多子科系，每一個子科系物件也是一種Department類別。UML類別圖如下圖所示：1810-2-3 遞迴的聚合關係-類別宣告我們一樣是使用物件陣列來建立一對多的遞迴聚合關係，如下所示：class Departmen

9、t private int pos; private Department itsSub= new Department2; 1910-2-3 遞迴的聚合關係-UML物件圖2010-3 抽象類別-說明在Java類別宣告使用abstract修飾子，表示是一個抽象類別（Abstract Class），抽象類別並不能建立物件，只能被繼承用來建立子類別。在抽象類別宣告也可以使用abstract宣告方法為抽象方法，表示方法只有原型宣告，實作的程式碼是在子類別建立，而且繼承的類別一定要實作抽象方法。2110-3 抽象類別-宣告抽象類別抽象類別是建立子類別的原型，抽象方法類似介面，可以視為建立子類別的介面方

10、法。例如：抽象類別Account宣告，如下所示：abstract class Account public String accountid; private double amount; public double interest; public abstract void calInterest(); public void setBalance(double a) public double getBalance() 2210-3 抽象類別-繼承抽象類別class SavingAccount extends Account public boolean haveCard; public

11、 SavingAccount(String id, double amount, double interest, boolean haveCard) public void calInterest() double amount = getBalance(); System.out.println(利息: “ +(amount*interest); 2310-3 抽象類別-UML類別圖2410-3 抽象類別-抽象類別的物件變數(shù)宣告抽象類別不能建立物件，但是可以作為資料型態(tài)，宣告參考子類別的物件變數(shù)，如下所示：Account s2 = new SavingAccount( 002-10-333

12、-123, 15000.00, 0.02, false);父類別的物件變數(shù)可以參考子類別的物件，以口語來說：SavingAccount物件也是一種Account物件。Account物件變數(shù)可以參考SavingAccount物件呼叫實作的抽象方法calInterest()，如下所示：s2.calInterest();2510-3 抽象類別-抽象類別的物件變數(shù)存取子類別的成員Java提供instanceof運算子判斷物件變數(shù)參考的哪一種物件，如下所示：if ( s2 instanceof SavingAccount ) . Account類別的物件變數(shù)s2儲存的是SavingAccount物件的參

13、考，如果需要存取子類別的成員，請先型態(tài)轉換成SavingAccount類別的物件變數(shù)，如下所示：SavingAccount s;s = (SavingAccount) s2;2610-4 抽象類別與介面-抽象類別與介面的差異在抽象類別的方法可以宣告成抽象方法，也可以是一般方法；介面方法就只有宣告，在介面一定不會有實作程式碼。介面並不屬於類別的繼承架構；抽象類別則屬於類別的繼承架構。抽象類別一定是繼承架構的父類別，但是，就算亳無關係的類別也一樣可以實作同一個介面。一個類別只能繼承一個抽象類別，但是可以同時實作多個介面。2710-4 抽象類別與介面-抽象類別Java語言的類別可以繼承抽象類別且實作

14、介面。例如：圖形的Shape抽象類別，其類別宣告如下所示：abstract class Shape public double x; public double y; public abstract void area();2810-4 抽象類別與介面-介面例如：IPerimeter介面，其介面宣告如下所示：interface IPerimeter void perimeter();2910-4 抽象類別與介面-繼承抽象類別且實作介面class Rectangle extends Shape implements IPerimeter public void area() System.out

15、.println(長方形面積:“ +width*height); public void perimeter() System.out.println(長方形周長:“ +2*(width+height); 3010-4 抽象類別與介面-UML類別圖3110-4 抽象類別與介面-介面的物件變數(shù)1我們一樣可以使用介面來宣告物件變數(shù)，參考到實作此介面的物件，如下所示：IPerimeter r3 = new Rectangle(15.0,15.0,4.0,8.0);以口語來說：Rectangle物件就是一種實作IPerimeter介面的物件。因為IPerimeter宣告的物件變數(shù)可以參考Rectang

16、le物件，所以，可以呼叫實作的介面方法perimeter()，如下所示：r3.perimeter();3210-4 抽象類別與介面-介面的物件變數(shù)2如同抽象類別宣告的物件變數(shù)，當介面宣告的物件變數(shù)需要存取其參考類別的成員時，我們需要先型態(tài)轉換成Rectangle類別的物件變數(shù)，如下所示：Rectangle r;r = (Rectangle) r3;3310-5 常數(shù)類別-說明Java類別除了可以使用public和abstract類別修飾子外，還提供final修飾子來宣告常數(shù)類別與常數(shù)方法。如果類別宣告成final表示類別不能被繼承；如果方法宣告成final表示此方法不可以覆寫。3410-5 常數(shù)類別-使用final修飾子的理由保密原因：基於保密理由，可以將一些類別宣告成final，以防止子類別存取或覆寫原類別的操作。設計原因：基於物件導向設計的需求，我們可以將某些類別宣告成final，以避免子類別繼承。3510-5 常數(shù)類別-常數(shù)類別與方法的範例fina