《Java語言程序設(shè)計》課件第4章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（下）

第四章面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（上）

本章學(xué)習(xí)要點理解繼承的概念；掌握繼承中構(gòu)造方法的調(diào)用順序；理解方法重寫的概念；理解上轉(zhuǎn)型的概念；理解多態(tài)的概念；理解抽象類和接口的區(qū)別；掌握抽象方法的寫法；掌握final關(guān)鍵字修飾的變量、方法和類的特點；理解內(nèi)部類的概念；掌握匿名內(nèi)部類的使用；掌握上轉(zhuǎn)型對象的特點。

4.1類的繼承

4.1.1“子類”和“父類”

4.1.2繼承中構(gòu)造方法的調(diào)用

4.1.3繼承中成員變量的隱藏

4.1.4繼承中成員方法的重寫

4.1.5繼承中的上轉(zhuǎn)型

4.1.6繼承中的多態(tài)

4.1.1“子類”和“父類”

classAextendsB{},其中A為子類，B為父類或者超類或者基類繼承就是為了避免多個類間重復(fù)定義共同的屬性和行為。子類可以繼承父類的一切非私有的成員，構(gòu)造方法除外。子類除了繼承父類的非私有成員外，還可以有自己的什么呢？可以有不同于父類的屬性和行為。

4.1.1“子類”和“父類”Java中類的繼承是“單繼承”，即只允許一個類直接繼承另一個類，也就是extends關(guān)鍵字后面只能有一個類名。例如：classStudentextendsPerson,Person1,Person2{…}會導(dǎo)致編譯錯誤。盡管一個類只能有一個直接的父類，但是它可以有多個間接的父類。例如：Student類繼承Person類，Person類繼承Person1類，Person1類繼承Person2類，那么Person1和Person2類是Student類的間接父類。

4.1.2繼承中構(gòu)造方法的調(diào)用

子類可以繼承父類中的非私有成員，也就是不能繼承父類中的私有成員，同時，子類也不能繼承父類中的構(gòu)造方法。子類既然不能繼承父類的構(gòu)造方法，那么子類是如何調(diào)用父類的構(gòu)造方法呢？就是通過“super();”這條語句，而且這條語句可以省略。但是如果把“super();”這條語句寫出來，它一定要在第一條的位置，否則會編譯出錯?！皊uper();”這條語句的作用就是調(diào)用父類中無參數(shù)的構(gòu)造方法，所以當(dāng)父類中沒有無參構(gòu)造時，子類中的構(gòu)造方法中第一條語句必須顯示地用super調(diào)用父類中有參數(shù)的構(gòu)造方法，否則編譯會出錯。

4.1.3繼承中成員變量的隱藏

如果子類繼承于某個父類，當(dāng)子類中聲明的成員變量和父類中聲明的成員變量重名時，子類就隱藏了繼承到的成員變量。那么，子類如何操作父類中被隱藏的成員變量呢？有兩種方法：第一，在子類中使用super關(guān)鍵字調(diào)用父類中被子類隱藏的成員變量。第二，子類通過調(diào)用從父類繼承的方法來操作隱藏的成員變量。Cat類中的第5行和第9行代碼，通過super.來調(diào)用父類Animal中被隱藏的成員變量name。

4.1.4繼承中成員方法的重寫

在子類中如果創(chuàng)建了一個方法與父類中的某個方法具有相同的名稱、相同的返回值類型、相同的參數(shù)列表，只是方法體中的實現(xiàn)不同，以實現(xiàn)不同于父類的功能。這種方式被稱為方法重寫，又稱為方法覆蓋。在重寫方法時，需要遵循以下規(guī)則：1.參數(shù)列表必須完全與被重寫的方法參數(shù)列表相同，否則不能稱其為重寫。2.返回的類型必須與被重寫的方法的返回類型相同，否則不能稱其為重寫。3.訪問修飾符的限制一定要不小于被重寫方法的訪問修飾符，否則不能稱其為重寫。4.重寫方法一定不能拋出新的檢査異?；蛘弑缺恢貙懛椒暶鞲訉挿旱臋z査型異常。4.1.5繼承中的上轉(zhuǎn)型

對象的類型轉(zhuǎn)換往往發(fā)生在具有繼承關(guān)系的父類和子類之間，向上類型轉(zhuǎn)換是將子類對象轉(zhuǎn)為父類對象。如果A是B的父類，當(dāng)把子類對象賦值給父類對象的引用時，稱父類的引用是子類對象的上轉(zhuǎn)型對象。例如：Aa；a=newB();或者：Aa=newB();其中newB()是子類B的一個對象，而a為父類A的一個引用變量，a=newB()這條語句使得父類的引用a指向了子類對象newB()，此時a就叫做newB()的上轉(zhuǎn)型對象。4.1.5繼承中的上轉(zhuǎn)型上轉(zhuǎn)型對象有三個特點：1.當(dāng)子類重寫了一個方法后，上轉(zhuǎn)型對象調(diào)用方法時，調(diào)用的必須是經(jīng)過重寫后的方法。2.當(dāng)子類繼承或隱藏了某個成員變量或方法，此時上轉(zhuǎn)型對象可以訪問。3.上轉(zhuǎn)型對象不能操作子類新增的成員變量，也不能操作子類新增的方法。在上轉(zhuǎn)型的三個特點中，最常用的就是第1條。

4.1.6繼承中的多態(tài)

Java實現(xiàn)多態(tài)有3個必要條件：繼承、重寫和向上轉(zhuǎn)型。4.2抽象類4.2.1抽象方法4.2.2抽象類4.2.1抽象方法

用abstract修飾的方法稱為抽象方法，抽象方法一般位于父類中，而且要被子類繼承。聲明抽象方法的一般格式如下：[方法修飾符]abstract方法返回值類型

方法名([參數(shù)列表]);抽象方法是在類中僅僅有聲明部分，并沒有實現(xiàn)方法體。構(gòu)造方法、靜態(tài)方法、私有方法不能被聲明為抽象的方法。4.2.2抽象類

用關(guān)鍵字abstract修飾的類稱為抽象類。抽象類的作用類似于“模板”，通常先給出屬性或方法的格式，然后根據(jù)這些格式來派生出新的子類，再由其子類來創(chuàng)建對象。定義抽象類的一般格式如下：[類修飾符]abstractclass類名{

聲明成員變量

聲明抽象方法//此處不能有方法體

定義一般方法//此處可以包含方法體

……}4.2.2抽象類有關(guān)抽象類說明如下：1.抽象類只能聲明對象，而不能創(chuàng)建具體對象即不能被實例化。2.在抽象類中，可以包含抽象方法，也可以包含非抽象方法，也可以不包含抽象方法。3.包含抽象方法的類一定是抽象類。4.如果一個類是某個抽象類的子類，那么該子類既可以抽象類，也可以是非抽象類。5.當(dāng)抽象類的子類是非抽象類時，必須重寫父類中所有的抽象方法。4.3接口4.3.1接口的定義4.3.2接口的實現(xiàn)4.3.3接口與抽象類4.3.4接口的回調(diào)4.3.5內(nèi)部類4.3.6匿名內(nèi)部類4.3.1接口的定義

接口的定義包括接口聲明和接口體兩部分。接口定義的格式如下：[接口修飾符]interface接口名稱[extends父接口名]{

接口體}4.3.1接口的定義對接口定義說明如下：1.接口中全部的數(shù)據(jù)都是常量，用publicfinal修飾。其中final關(guān)鍵字可以修飾類中的成員變量、成員方法，甚至可以修飾類。用final修飾的成員變量是最終變量，即為常量。程序中的其他部分可以調(diào)用該變量，但不能修改該變量的值。用final修飾的成員方法是最終方法，該方法不能被子類重寫，只能被調(diào)用。用final修飾的類是最終類，最終類不能被繼承，即沒有子類。2.全部的方法都是抽象方法，用publicabstract修飾，通常修飾符是可以省略的。3.與關(guān)鍵字class類似，interface是聲明接口的關(guān)鍵字。4.3.2接口的實現(xiàn)

Java中類與類之間的關(guān)系叫“繼承”，用extends關(guān)鍵字表示。Java中的類和接口之間的關(guān)系叫“實現(xiàn)”，即類實現(xiàn)接口，用implements關(guān)鍵字表示。Java中類繼承是“單繼承”，即一個類只能有一個直接父類，但是類實現(xiàn)接口卻支持“多實現(xiàn)”，即一個類可以同時實現(xiàn)多個接口，這也是接口出現(xiàn)的真正意義。接口和接口之間的關(guān)系叫“繼承”，一個接口可以繼承多個接口，但是接口之間的“繼承”關(guān)系，在實際開發(fā)項目中幾乎用不到。所以，我們只來看類和接口之間的實現(xiàn)關(guān)系。4.3.2接口的實現(xiàn)接口中的方法都是抽象的，所以當(dāng)一個類實現(xiàn)了某個接口時，就必須重寫接口中所有的方法。定義實現(xiàn)接口類的一般格式如下：[修飾符]class類名[extends父類名]implements接口名列表{[類的成員變量說明][類的構(gòu)造方法定義][類的成員方法定義]

接口方法定義//實現(xiàn)接口方法}4.3.2接口的實現(xiàn)一個類可以通過使用關(guān)鍵字implements實現(xiàn)一個或多個接口。當(dāng)一個類實現(xiàn)了多個接口時，多個接口之間用逗號隔開。例如：classAimplementsPrintable,Addable4.3.3接口與抽象類

抽象方法可以存在于抽象類中，而接口中所有的方法都是抽象的，從這個角度說，接口是一種特殊的抽象類。接口和抽象類之間有什么不同呢？1.基本語法不同接口中所有的方法都是抽象的，即只有方法的定義，沒有方法的實現(xiàn)。但是抽象類中可以包含抽象方法，也可以包含非抽象方法，即抽象類中既可以有方法的定義，也可以有方法的實現(xiàn)。4.3.3接口與抽象類2.實現(xiàn)類不同類和接口之間的關(guān)系是類實現(xiàn)接口，而且可以同時實現(xiàn)多個接口。類和類之間的關(guān)系叫繼承，一個類只能繼承一個類。3.設(shè)計思想不同“抽象”在面向?qū)ο笏枷胫惺且粋€很重要的概念。Java中實現(xiàn)抽象有兩種方式：接口和抽象類。抽象類是對一組具有相同屬性和方法的邏輯上有關(guān)系的事物的一種抽象，而接口則是對一組具有相同屬性和方法的邏輯上不相關(guān)的事物的一種抽象。因此抽象類表示的是“isa”關(guān)系，接口表示的是“l(fā)ikea”關(guān)系。在實際的開發(fā)中，對于接口和抽象類的選擇，反映出設(shè)計人員看待問題的不同角度。4.3.4接口的回調(diào)

在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想中，所有的對象都是通過類來描繪的。但是反過來，并不是所有的類都是用來描繪對象的，如接口和抽象類。因為接口和抽象類沒有構(gòu)造方法，故不能用其來實例化對象。前面講過“繼承中的上轉(zhuǎn)型”，即把子類對象賦值給父類的一個引用變量時，這個父類的引用變量就變成了這個子類對象的一個上轉(zhuǎn)型對象。利用上轉(zhuǎn)型對象可以實現(xiàn)“繼承中的多態(tài)”。接口中也有上轉(zhuǎn)型對象，即把接口的實現(xiàn)類對象賦值給接口的一個引用變量時，這個接口的引用變量就變成了這個實現(xiàn)類對象的一個上轉(zhuǎn)型對象，只不過在接口中我們稱為“接口的回調(diào)”。通過接口的回調(diào)也同樣可以實現(xiàn)接口中的多態(tài)。4.3.5內(nèi)部類

類的定義包括類的聲明和類體兩部分。在類體中出現(xiàn)的叫做類的成員。類的成員包括變量、方法、構(gòu)造器、內(nèi)部類。一個類在另一個類的內(nèi)部定義，這個定義在其他類體中的類稱為內(nèi)部類，包含內(nèi)部類的類叫外部類。根據(jù)內(nèi)部類是否有static修飾，可以將內(nèi)部類分成靜態(tài)內(nèi)部類和非靜態(tài)內(nèi)部類。4.3.5內(nèi)部類非靜態(tài)內(nèi)部類中不能聲明靜態(tài)變量，同樣也不能聲明靜態(tài)方法。非靜態(tài)內(nèi)部類中是通過外“外部類名.this.”引用外部類的實例變量。非靜態(tài)內(nèi)部類中是通過“外部類.”來引用外部類的靜態(tài)變量。外部類OutClass中有非靜態(tài)內(nèi)部類InnerClass,創(chuàng)建InnerClass對象的語句如下：OutClass.InnerClassinnerClass=newOutClass().newInnerClass();4.3.5內(nèi)部類靜態(tài)內(nèi)部類中可以定義實例變量和靜態(tài)變量靜態(tài)內(nèi)部類中只能通過“外部類對象”來調(diào)用該外部類的實例變量靜態(tài)內(nèi)部類中通過“外部類名.”來調(diào)用外部類的靜態(tài)變量外部類OutClass中有靜態(tài)內(nèi)部類InnerClass,創(chuàng)建InnerClass對象的語句如下：OutClass1.InnerClassinnerClass1=newOutClass1.InnerClass();4.3.6匿名內(nèi)部類

匿名內(nèi)部類是一種特殊的內(nèi)部類，適合用于創(chuàng)建那些只需要使用一次的類。匿名內(nèi)部類簡稱匿名類，沒有類名，故不能聲明對象，但是可以創(chuàng)建對象。使用匿名類創(chuàng)建對象時，只能用關(guān)鍵字new借助于超類或接口實現(xiàn)，不具有static和abstract修飾符，并且不能派生子類。匿名類分為：和類相關(guān)的匿名類、和接口相關(guān)的匿名類。4.3.6匿名內(nèi)部類1.和類相關(guān)的匿名類如果存在一個類，并沒有聲明該類的子類，但是又想使用子類創(chuàng)建一個對象，此時Java語言允許定義一個沒有類的聲明部分的子類類體，稱為匿名類。它的功能等同于一個子類，但是由于不存在類名，所以只能創(chuàng)建對象，而不能聲明對象。4.3.6匿名內(nèi)部類2.和接口相關(guān)的匿名類如果一個類實現(xiàn)了某個接口，那么Java語言允許使用該類創(chuàng)建一個匿名類，被創(chuàng)建后的匿名類只有類體，沒有類的聲明。4.4本章小結(jié)4.1.1節(jié)講解了什么是“子類”，什么是“父類”以及Java中的“單繼承”。4.1.2節(jié)講解了子類中通過super調(diào)用父類中的構(gòu)造方法，尤其要注意的是，當(dāng)父類中沒有無