第4章繼承性和多態(tài)性1繼承性和多態(tài)性主要內(nèi)容4.1繼承性派生類的定義super關(guān)鍵字protected和final關(guān)鍵字4.2多態(tài)性4.3抽象類和接口抽象類接口4.4初始化塊2繼承性和多態(tài)性4.1繼承性類具有繼承性，子類對(duì)父類的繼承關(guān)系體現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)世界中特殊和一般的關(guān)系。通過繼承可以更有效地組織程序結(jié)構(gòu)，明確類間關(guān)系，并充分利用已有的類來完成更復(fù)雜、深入的開發(fā)。4.1.1派生類的定義Java中的所有類都是java.lang.Object類的子類。Java語(yǔ)言中派生類的定義格式如下：示例:參看例4.1class<子類>extends<唯一的父類名>{<類定義體>}3繼承性和多態(tài)性關(guān)于方法覆蓋只有當(dāng)實(shí)例方法能被訪問時(shí)，才能進(jìn)行方法覆蓋。私有方法不能被覆蓋.靜態(tài)方法（類方法）能被繼承，但不能被覆蓋。子類在重新定義父類已有的方法時(shí)，應(yīng)保持與父類完全相同的方法名、返回值類型和參數(shù)列表，否則就不是方法的覆蓋，而是子類定義自己特有的方法，與父類的方法無(wú)關(guān)。5繼承性和多態(tài)性3.super關(guān)鍵字super表示的是當(dāng)前對(duì)象的直接父類對(duì)象，是當(dāng)前對(duì)象的直接父類對(duì)象的引用。super的使用方法有三種：(1)訪問直接父類隱藏的數(shù)據(jù)成員，其使用形式如下：super.數(shù)據(jù)成員(2)調(diào)用直接父類中被覆蓋的成員方法，其使用形式如下：super.成員方法（參數(shù)）(3)調(diào)用直接父類的構(gòu)造方法，其使用形式如下：super（參數(shù)）示例:參看例4.26繼承性和多態(tài)性4.1.3protected和final關(guān)鍵字1.protected關(guān)鍵字用protected修飾的成員變量可以被三種類所引：該類自身、與它在同一個(gè)包中的其它類及在其它包中的該類的子類。2.final關(guān)鍵字使用final關(guān)鍵字可以定義常量。定義類時(shí)，在class關(guān)鍵字前加關(guān)鍵字final，表示此類是最終類，不能被其它類繼承，不能做父類。用final修飾成員方法，表示此方法不能被它的子類覆蓋。7繼承性和多態(tài)性3.native關(guān)鍵字native修飾的方法稱為本地方法，此方法使用的目的是為了將其它語(yǔ)言(例如，C、C++、FORTRAN、匯編等)嵌入到Java語(yǔ)言中。這樣可以充分利用已經(jīng)存在的其它語(yǔ)言的程序功能模塊，避免重復(fù)編程。8繼承性和多態(tài)性運(yùn)行時(shí)的多態(tài)性是Java多態(tài)性的最重要的體現(xiàn)，在Java語(yǔ)言的繼承關(guān)系中，子類對(duì)象與父類對(duì)象之間有一個(gè)重要特性：在任何需要父類對(duì)象的地方，都可以使用子類對(duì)象來代替，即子類對(duì)象可以作為父類對(duì)象來使用。一個(gè)對(duì)象可以通過引用子類的實(shí)例來調(diào)用子類的方法，通常，方法在父類中定義，在子類中覆蓋，子類中調(diào)用哪個(gè)方法是在運(yùn)行時(shí)決定的，取決于對(duì)象的類型，稱為運(yùn)行時(shí)的多態(tài)性。示例:參看例4.310繼承性和多態(tài)性4.3抽象類和接口抽象類體現(xiàn)數(shù)據(jù)抽象的思想，是實(shí)現(xiàn)程序多態(tài)性的一種手段。接口則是Java中實(shí)現(xiàn)多重繼承的唯一途徑。4.3.1抽象類抽象類的作用在于將許多有關(guān)的類組織在一起，提供一個(gè)公共的類，即抽象類，而那些被它組織在一起的具體的類做為它的子類由它派生出來。定義一個(gè)抽象類的格式如下：abstractclassabstractClass{/*類定義體*/}抽象方法是指在返回值類型前加上abstract關(guān)鍵字，且沒有方法體。格式如下：abstract<返回值類型><抽象方法名>([<形式參數(shù)列表>]);示例:參看例4.411繼承性和多態(tài)性(6)抽象類不能使用new運(yùn)算符創(chuàng)建對(duì)象，但仍可在抽象類中定義構(gòu)造方法，可由派生類的構(gòu)造方法調(diào)用；(7)abstract和final不能同時(shí)修飾一個(gè)類；(8)abstract不能與private、static、final或native同時(shí)修飾一個(gè)方法；(9)abstract類中不能有private的數(shù)據(jù)成員或成員方法；(10)父類是非抽象類（即具體類），則其子類仍可是抽象類；(11)雖然不能創(chuàng)建抽象類的對(duì)象，但抽象類可以當(dāng)作數(shù)據(jù)類型使用，如作為方法形參類型、返回值類型、數(shù)組元素類型等等。

13繼承性和多態(tài)性4.3.2

接口與C++不同，Java不支持多重繼承，而是用接口實(shí)現(xiàn)比多重繼承更強(qiáng)的功能。接口則把方法的定義和類的層次區(qū)分開來，通過它可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地定位所調(diào)用的方法。同時(shí)，接口可以實(shí)現(xiàn)“多重繼承”，且一個(gè)類可實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，正是這些機(jī)制使得接口提供了比多重繼承更簡(jiǎn)單，更靈活，而且更強(qiáng)健的功能。接口就是方法定義和常量值的集合。從本質(zhì)上講，接口是一種特殊的抽象類，這種抽象類中只包含常量和方法的定義，而沒有方法的實(shí)現(xiàn)。14繼承性和多態(tài)性1．聲明接口聲明接口的格式如下：[修飾符]interface接口名［extends父接口名列表］{常量數(shù)據(jù)成員聲明抽象方法聲明}其中：(1)interface是聲明接口的關(guān)鍵字，可以把它看成一個(gè)特殊類；(2)接口名要求符合Java標(biāo)識(shí)符命名規(guī)則；(3)修飾符有兩種：public和默認(rèn)。public修飾的接口是公共接口，可以被所有的類和接口使用；默認(rèn)修飾符的接口只能被同一個(gè)包中的其它類和接口使用；15繼承性和多態(tài)性(6)接口中沒有自身的構(gòu)造方法，所有成員方法都是抽象方法；在接口中只能給出這些抽象方法的方法名、返回值和參數(shù)列表，而不能定義方法體，即僅僅規(guī)定了一組信息交換、傳輸和處理的“接口”。格式如下：返回值類型方法名（參數(shù)列表）；17繼承性和多態(tài)性2.接口的實(shí)現(xiàn)接口定義僅僅是實(shí)現(xiàn)某一特定功能的一組功能的對(duì)外接口和規(guī)范，而不能真正地實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，這個(gè)功能的真正實(shí)現(xiàn)是在“繼承”這個(gè)接口的各個(gè)類中完成的，要由這些類來具體定義接口中各抽象方法的方法體。一個(gè)類只能繼承一個(gè)父類，但是可實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。類定義的完整格式如下：[<修飾符>]class<類名>[extends<父類名>][implements<接口名1>,<接口名2>,……]{//類定義體}示例:參看例4.518繼承性和多態(tài)性關(guān)于接口的實(shí)現(xiàn)(1)在類中，用implements關(guān)鍵字就可以調(diào)用接口。一個(gè)類可以調(diào)用多個(gè)接口，這時(shí)，在implements后用逗號(hào)隔開多個(gè)接口的名字；(2)如果實(shí)現(xiàn)某接口的類不是抽象類，則在類的定義體部分必須實(shí)現(xiàn)指定接口的所有抽象方法，即為所有抽象方法定義方法體，而且方法頭部分應(yīng)該與接口中的定義完全一致，即有完全相同的返回值和參數(shù)列表；(3)如果實(shí)現(xiàn)某接口的類是抽象類，則它可以不實(shí)現(xiàn)該接口所有的方法。(4)接口的抽象方法的訪問限制符都己指定為public，所以類在實(shí)現(xiàn)方法時(shí)，必須顯式地使用public修飾符，否則編譯系統(tǒng)警告為縮小了接口中定義的方法的訪問控制范圍。19繼承性和多態(tài)性4.類型轉(zhuǎn)換和instanceof運(yùn)算符基本數(shù)據(jù)類型可以進(jìn)行強(qiáng)制或自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換，也可以把一個(gè)類的對(duì)象轉(zhuǎn)換為繼承鏈中的另一個(gè)對(duì)象。將子類的實(shí)例轉(zhuǎn)換為父類的實(shí)例總是可行的，因?yàn)樽宇惖膶?shí)例也是父類的實(shí)例。例如例4.5中的語(yǔ)句Shapes[0]=point;//等價(jià)于Shapes[0]=(Shape)point;把父類對(duì)象轉(zhuǎn)換為子類對(duì)象時(shí)，必須使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，為使轉(zhuǎn)換成功，必須確保轉(zhuǎn)換的對(duì)象是子類的一個(gè)實(shí)例。21繼承性和多態(tài)性進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)確保該對(duì)象是另一個(gè)類的實(shí)例，可以利用instanceof運(yùn)算符來完成。如：Pointpoint1=newPoint();//Point是Circle的父類if(point1instanceofCircle){ Circlecircle1=(Circle)point1;}22繼承性和多態(tài)性父類對(duì)象與和子類對(duì)象的轉(zhuǎn)化需要注意如下的原則：(1)子類對(duì)象可以被視為是其父類的一個(gè)對(duì)象；(2)父類對(duì)象不能當(dāng)成是其某一個(gè)子類的對(duì)象；(3)如果一個(gè)方法的形式參數(shù)定義的是父類對(duì)象，那么調(diào)用這個(gè)方法時(shí)，可以使用子類對(duì)象作為形式參數(shù)；(4)如果父類對(duì)象引用指向的實(shí)際是一個(gè)子類對(duì)象，那么這個(gè)父類對(duì)象的引用可以用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化成子類對(duì)象的引用。在轉(zhuǎn)換之前要使用instanceof運(yùn)算符進(jìn)行判斷。23繼承性和多態(tài)性4.4初始化塊初始化塊用來和構(gòu)造方法一起初始化對(duì)象。初始化塊是封裝在一對(duì)大括號(hào)內(nèi)的語(yǔ)句塊，初始化塊在類的定義體內(nèi)，但不能包含在方法體內(nèi)或構(gòu)造方法體內(nèi)。初始化塊分為對(duì)象（實(shí)例）初始化塊和靜態(tài)（類）初始