《Java程序設(shè)計(jì)教程》課件第4章 深入面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)

多態(tài)

2接口

4繼承

31抽象類

33內(nèi)部類

35本章內(nèi)容提要

面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法力求符合人腦的思維方式，通過符合人類思維的更抽象的客觀世界模型，降低、分解問題的難度和復(fù)雜性，并以此來解決問題。4.１繼承

繼承的定義在Java語言中，用extends關(guān)鍵字來表示一個(gè)類繼承了另一個(gè)類，被繼承的類稱為父類、超類或基類，派生的新類稱為子類。例如：

publicclassSubextendsBase{

…}4.１繼承1．父類與子類父類和子類的關(guān)系可以用自然語言描述為：子類isa父類。

[例4-1]子類繼承父類子類與父類的關(guān)系類似于家族關(guān)系，繼承關(guān)系可以一直傳遞下去。4.１繼承2．繼承的限制（1）子類和父類位于同一個(gè)包中子類繼承父類中public、protected和默認(rèn)訪問級別的成員變量和成員方法。（2）子類和父類位于不同的包中子類繼承父類中public和protected訪問級別的成員變量和成員方法。

[例4-2]繼承的限制4.１繼承3．類繼承的原則（1）子類只能有一個(gè)直接父類（2）繼承具有傳遞性（3）繼承不能循環(huán)（4）除Object類外，所有類都有父類4.１繼承

屬性隱藏子類繼承父類時(shí)，不需要重新定義父類中可以被繼承的屬性。某些情況下，子類需要對從父類繼承來的屬性變量重新加以定義，使父類和子類的屬性同名但不同值，這種機(jī)制稱為屬性的隱藏。

[例4-3]屬性隱藏4.１繼承

方法覆蓋

如果在子類中定義的一個(gè)方法，其名稱、返回類型及參數(shù)定義正好與父類中某個(gè)方法的名稱、返回類型及參數(shù)定義相同，則可以說，子類的方法覆蓋了父類的方法。方法的參數(shù)定義相同指方法中所有對應(yīng)順序的參數(shù)的類型相同，并且參數(shù)的個(gè)數(shù)相同。

4.１繼承【例4-4】方法的覆蓋4.１繼承直接訪問父類的學(xué)制：4直接訪問子類的學(xué)制：3調(diào)用子類的方法(已覆蓋的方法)訪問子類的學(xué)制：3方法覆蓋的其他要求：（1）子類方法不能縮小父類方法的訪問權(quán)限。（2）子類方法不能拋出比父類方法更多的異常。（3）方法覆蓋只存在于子類和父類（包括直接父類和間接父類）之間。

4.１繼承

（4）父類的靜態(tài)方法不能被子類覆蓋為非靜態(tài)方法。（5）子類可以定義與父類的靜態(tài)方法同名的靜態(tài)方法，以便在子類中隱藏父類的靜態(tài)方法（6）父類的非靜態(tài)方法不能被子類覆蓋為靜態(tài)方法。（7）父類的私有方法不能被子類覆蓋。4.１繼承super與this關(guān)鍵字

1．引用構(gòu)造方法在子類的構(gòu)造方法中，可以使用super代表指定的某個(gè)父類的構(gòu)造方法；使用this關(guān)鍵字可以代表同一類中不同的構(gòu)造方法。當(dāng)調(diào)用子類的構(gòu)造方法創(chuàng)建對象時(shí)，如果在子類的構(gòu)造方法中沒有顯式的調(diào)用父類的構(gòu)造方法，則super()方法將被自動調(diào)用。4.１繼承【例4-5】super與this關(guān)鍵字4.１繼承createastudent：John,heisagraduateStudentcreateastudent：Tom,heisagraduateStudenthistutor：Bill,hisspecialtydirection：computer

2．引用隱藏變量在Java語言中，變量的隱藏有兩種：其一，子類成員變量和父類成員變量同名，父類變量隱藏；其二，類的局部變量和類的成員變量同名，隱藏類的成員變量。4.１繼承【例4-6】被覆蓋變量的訪問4.１繼承stu_no=40011stu_nois30011stu_noofStudentis10011stu_noofGraduateStudentis200113．引用覆蓋方法當(dāng)子類的某個(gè)方法覆蓋了父類的一個(gè)方法，可以通過super關(guān)鍵字訪問父類的方法，而通過this關(guān)鍵字則可以訪問當(dāng)前類中的方法。

super關(guān)鍵字不能多重使用。例如，super.super（）就是非法操作。

4.１繼承【例4-7】被覆蓋方法的訪問4.１繼承stu_noofStudentis10011stu_noofGraduateStudentis20011stu_noofGraduateStudentis30011Java語言的多態(tài)可以分編譯時(shí)多態(tài)和運(yùn)行時(shí)多態(tài)。

編譯時(shí)多態(tài)又稱為靜態(tài)多態(tài)，主要體現(xiàn)為方法的動態(tài)重載；

運(yùn)行時(shí)多態(tài)又稱為為動態(tài)多態(tài)，主要體現(xiàn)為動態(tài)綁定。4.2多態(tài)

方法重載

對于類的方法（包括從父類中繼承的方法），如果有兩個(gè)方法的方法名相同，但參數(shù)不一致，那么可以說，一個(gè)方法是另一個(gè)方法的重載方法。參數(shù)不一致包括參數(shù)數(shù)目的不同，也包括參數(shù)順序和參數(shù)類型的不同。

4.2多態(tài)

重載方法必須滿足以下條件：（1）方法名相同。（2）方法中對應(yīng)的參數(shù)類型、個(gè)數(shù)至少有一項(xiàng)不相同。（3）方法的返回類型可以不相同。（4）方法的修飾符可以不相同。在一個(gè)類中不允許定義兩個(gè)方法名相同，并且參數(shù)定義也完全相同的方法。4.2多態(tài)[例4-8]方法重載的定義和使用4.2多態(tài)astudentagraduatestudentagraduatestudent:Tom

對象造型

把一個(gè)類的子類引用賦值給父類變量，稱為向上造型。例如：

Students=newGraduateStudent();

把父類對象賦值給子類對象需要強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，稱為向下造型。向下造型必須滿足這樣一個(gè)前提條件：父類對象必須是從子類對象向上造型過來的。4.2多態(tài)

對象造型機(jī)制必須遵守下面3條原則：（1）類對象只能轉(zhuǎn)換為有繼承關(guān)系的子類或父類對象，不能轉(zhuǎn)換為沒有繼承關(guān)系的類的實(shí)例。（2）一個(gè)類的實(shí)例也是其所有基類的實(shí)例。（3）對象轉(zhuǎn)換為接口的條件是，其類或某個(gè)父類實(shí)現(xiàn)了該接口。[例4-9]對象的向上造型與向下造型4.2多態(tài)

動態(tài)綁定

由于類之間的繼承關(guān)系，導(dǎo)致父類和子類中存在同名的方法，對于具有動態(tài)類型的對象，在運(yùn)行時(shí)應(yīng)該選擇哪個(gè)方法來執(zhí)行呢？此時(shí)的規(guī)則是：由最近賦值給對象變量的值的類型決定。這就是所謂的方法與方法體的后期綁定，又稱為動態(tài)綁定。4.2多態(tài)【例4-10】動態(tài)綁定4.2多態(tài)astudentagraduatestudentagraduatestudentagraduatestudent：Tom抽象類的定義[<訪問控制修飾符>]abstractclass<抽象類名>[extends<類名>][implements<接口列表>]{

成員變量聲明;

….<返回值類型><方法名>(<形參表>)[throws<例外名列表>]{……}abstract<返回值類型><方法名>(<形參表>)[throws<例外名列表>]}4.3抽象類

抽象類的使用由于抽象類是對一種具體概念的抽象，因此，抽象類不能被實(shí)例化。定義抽象類的目的是要依據(jù)它的格式來擴(kuò)展出新的類，因此，抽象類定義了沒有具體實(shí)現(xiàn)的抽象方法，而將這些具體實(shí)現(xiàn)保留到從抽象類派生出的新類中定義。4.3抽象類[例4-11]使用抽象類4.3抽象類Rectangle：LineColor=blue,FillColor=yellow,Width=20,Height=10Circle：LineColor=red,FillColor=green,Radius=5.5

為了既能夠?qū)崿F(xiàn)多重繼承的功能，又不希望引入多重繼承的復(fù)雜性和低效率，Java提供了接口（interface）。接口是用來實(shí)現(xiàn)多重繼承功能的一種結(jié)構(gòu)，它在語法上與類相似，接口中有屬性和方法，接口間可以形成繼承關(guān)系。

4.4接口接口的定義[public]interface<接口名>[extends<父接口列表>]{[public][static][final]<屬性數(shù)據(jù)類型><屬性名>＝<屬性值>;

…[public][abstract]<返回值類型><方法名>(<形參表>)[throws<異常列表>];

…}4.4接口

interfaceEditShape{finalStringS=“SUNW”;

…voidchangeFont();}

接口的定義與類的定義非常相似，但與類不同，接口之間可以多重繼承，即一個(gè)接口可以繼承多個(gè)接口。

4.4接口

接口的實(shí)現(xiàn)

類的聲明中用implements關(guān)鍵字來表示一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了某個(gè)接口。

[<類修飾符>]class<類名>[extends<父類名>][implements<接口列表>][例4-13]接口的實(shí)現(xiàn)4.4接口

接口的多態(tài)

接口把方法描述與方法實(shí)現(xiàn)分開，不同的實(shí)現(xiàn)類對同一個(gè)方法有不同的實(shí)現(xiàn)方式，但對外具有一個(gè)統(tǒng)一的接口，在運(yùn)行時(shí)根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)類的實(shí)現(xiàn)展現(xiàn)不同的功能。4.4接口【例4-14】使用接口4.4接口上機(jī)考試標(biāo)準(zhǔn)化考試Chinses課的考試

內(nèi)部類指在一個(gè)類的類體內(nèi)部定義的類。內(nèi)部類所在的類稱為外包類。內(nèi)部類有多種形式，按照內(nèi)部類是否含有顯示的類名，可以將內(nèi)部類分為實(shí)名內(nèi)部類和匿名內(nèi)部類。4.5內(nèi)部類

實(shí)名內(nèi)部類

1．定義格式

[<類修飾符>]class<類名>[extends<父類名>][implements<接口名列表>]{

類體

}4.5內(nèi)部類

由于內(nèi)部類被看作是類的成員，因此內(nèi)部類的修飾符與類成員的修飾符相似，可以用private、protected、static等修飾。

[例4-15]簡單、直觀的實(shí)名內(nèi)部類4.5內(nèi)部類4.5內(nèi)部類2．使用方式在外包類的類體中使用實(shí)名內(nèi)部類時(shí)：實(shí)名內(nèi)部類名對象名=new實(shí)名內(nèi)部類名(構(gòu)造方法參數(shù)列表);

在外包類之外的其他類的類體中使用該外包類的實(shí)名內(nèi)部類：外包類名.內(nèi)部類名對象名=new外包類名(參數(shù)列表).new內(nèi)部類名(參數(shù)列表);

在訪問實(shí)名內(nèi)部類的靜態(tài)成員屬性和靜態(tài)成員方法時(shí)：

[外包類名.]實(shí)名內(nèi)部類.靜態(tài)屬性名;

[外包類名.]實(shí)名內(nèi)部類.靜態(tài)方法名(參數(shù)列表);[例4-16]實(shí)名內(nèi)部類的使用4.5內(nèi)部類

匿名內(nèi)部類

匿名內(nèi)部類不具有類名，不能具有抽象方法和靜態(tài)方法，并且不能派生出子類。

1．定義格式

new父類名(父類的構(gòu)造方法參數(shù)列表){