1、新型軟件開發(fā)原理與工具 第一篇 Java,主講：顧曦 電話Email：guxi 武漢科技大學 機械自動化學院 2015,第六講 多態(tài),0、漸進式開發(fā),問題域 描述,解域 步驟,目標,計劃,問題分解,細節(jié)與處理,分析與設計：由抽象到具體，及擴展,運行：具體問題具體解決,漸進式（迭代式）開發(fā)符合人們認識和處理事物時的習慣。,結合已有,Java的支撐技術,組合與繼承 Object 抽象類、接口 運行時類型識別 final,1、組合與繼承,1.0 組合,將對象引用置于新的class中,public class arrTest private score S=new score

2、(); ,arrTest,S,1.1 繼承,從抽象到具體，使對象更有層次，提高代碼的可重用性 子類從父類中繼承方法和屬性 子類可以定義新的屬性和方法。,class childClass extends parentClass /body ,示例,public class Person public String name; public String getName() return name; public class Employee extends Person public int employeeNumber; public int getEmployeeNumber() retur

3、n employeeNumber; public class Manager extends Employee public String responsibilities; public String getResponsibilities() return responsibilities; ,類定義,測試（ InhtTest ）,public class InhtTest public static void main(String args) Employee li = new Employee(); = Li Ming; li.employeeNumber = 123

4、456; System.out.println(li.getName(); System.out.println(li.getEmployeeNumber(); Manager he = new Manager(); = He Xia; he.employeeNumber = 543469; he.responsibilities = Internet project; System.out.println(he.getName(); System.out.println(he.getEmployeeNumber(); System.out.println(he.getResp

5、onsibilities(); ,設置父類屬性 調用父類方法，,結果,上例Person中增加一個私有屬性： private sex； 可以在InhtTest中用 li. sex = “女”方式賦值和取值嗎？ 演示 結論： 子類不能直接訪問從父類中繼承的私有屬性及方法，但可使用公有（及保護）方法進行訪問,1.2 重寫（overriding）,概念：子類重新定義從父類繼承來的屬性及方法，父類的屬性和方法則被隱藏和覆蓋。 即子類定義了與父類同名的屬性或方法的。,class A1 int x = 2; int doplus() class B1 extends A1 int x=100; int do

6、plus() ,13,子類聲明了與父類同樣（返回類型，方法名稱，參數(shù)的個數(shù)及類型）的方法。 重寫的訪問權限可以比被覆蓋的寬松，但是不能更為嚴格 重寫的應用場合 子類中實現(xiàn)與父類相同的功能，但采用不同的算法或公式 在名字相同的方法中，要做比父類更多的事情 在子類中需要取消從父類繼承的方法 當子類執(zhí)行它自己聲明的方法時，所操作的就是它自己聲明的變量；調用從父類繼承的方法，則操作的是從父類繼承的屬性。,方法的重寫,14,必須重寫的方法 子類必須覆蓋父類中的抽象方法，否則子類自身也成為抽象類. 不能重寫的方法 基類中聲明為final的終結方法 基類中聲明為static 的靜態(tài)方法 在子類中使用被覆蓋的

7、屬性或方法 super.屬性 super.方法();,重寫的注意事項,示例（A1/B1）,public class A1 int x = 2; int doPlus() x=x+2; return x; ,public class B1 extends A1 int x=100; int doPlus() x=x+2; x+= super.doPlus() + super.x ; return x; public static void main(String args) B1 b=new B1(); System.out.println( b.doPlus() ); ,16,組合與繼承,“包

8、含”關系用組合來表達 如果在新類內部使用現(xiàn)有類的特性，通常應選擇組合。 “屬于”關系用繼承來表達 取得一個現(xiàn)成的類，并制作它的一個特殊版本。通常，這意味著我們準備使用一個常規(guī)用途的類，并根據特定需求對其進行定制,2、Object 類,18,2.1 Object 類,Java程序中所有類的直接或間接父類 Object類定義了所有對象必須具有的狀態(tài)和行為： public final Class getClass() 獲取當前對象所屬的類信息，返回Class對象 public String toString() 返回當前對象本身的有關信息，按字符串對象返回 public boolean equals

9、(Object obj) 比較兩個對象是否是同一對象，是則返回true protected Object clone( ) 生成當前對象的一個拷貝，并返回這個復制對象 public int hashCode() 返回該對象的哈希代碼值 protected void finalize() throws Throwable 定義回收當前對象時所需完成的資源釋放工作,19,兩個對象具有相同的類型，及相同的屬性值，則稱二者相等(equal) 如果兩個引用變量指向的是同一個對象，則稱這兩個變量(對象)同一(identical) 兩個對象同一，則肯定相等 兩個對象相等，不一定同一 比較運算符“=” 判斷的

10、是這兩個對象是否同一,Object類的相等和同一,20,示例：判斷兩個對象是否同一 public class Exam4_7 public static void main(String args) BankAccount a = new BankAccount(Bob, 123456, 100.00f); BankAccount b = new BankAccount(Bob, 123456, 100.00f); /b = a; if (a = b) System.out.println(YES); else System.out.println(NO); 運行的結果為“NO”，原因是使用等

11、號“=”判斷的是兩個對象是否同一，顯然a和b是兩個對象,21,所有類的該方法從Object繼承 用于檢查引用的相等性（檢查是否兩個引用是同一個內存中的對象）， Object類中的 equals() 方法的定義如下： public boolean equals(Object x) return this = x; ,2.2 equals方法,22,當需要在實例中作其他比較時，需重寫該方法 比如：要判斷兩個對象各個屬性域的值是否相同 String類中已經重寫了Object類的Equals方法，以判別兩個字符串是否內容相同,equals方法的重寫,示例（equalsTest）,重寫equals方法

12、目地：學號相同則equals。,public boolean equals (Object o) if(o instanceof student) student c = (student)o; Return studentNo= c.studentNo; else return false; ,24,final 方法，返回一個Class對象，用來代表對象隸屬的類。 通過Class 對象，你可以查詢Class對象的各種信息：比如它的名字，它的基類，它所實現(xiàn)接口的名字等。 void PrintClassName(Object obj) System.out.println(The Objects

13、 class is + obj.getClass().getName(); ,getClass方法,3、抽象類與接口,抽象類與接口的意義,包含抽象方法的類稱為抽象類，其本身不能實例化，只是為了繼承而定義的。 抽象類是類層次中較高層次的概括 抽象類包含抽象方法，也可以包括被它的所有子類共享的公共行為和公共屬性 強迫用戶生成更具體的實例,26,3.1 抽象類,代表一個抽象概念的類，不能實例化。 可包含常規(guī)類能夠包含的任何東西：構造方法，非抽象方法，屬性。 也可包含抽象方法，這種方法只有方法的聲明，而沒有方法的實現(xiàn),27,abstract class name abstract (.); . . .

14、 ,示例,可以將Person 類聲明為抽象類,28,抽象方法,語法：關鍵字abstract public abstract (.); 僅有方法頭，而沒有方法體 具體實現(xiàn)由當前類的不同子類在它們各自的類聲明中完成 抽象類可以包含抽象方法 目地：強迫子類完成指定的行為，規(guī)定其子類需要用到的“標準”行為,29,需注意的問題,一個抽象類的子類如果不是抽象類，則它必須為父類中的所有抽象方法書寫方法體，即重寫父類中的所有抽象方法 只有抽象類才能具有抽象方法，即如果一個類中含有抽象方法，則必須將這個類聲明為抽象類 除了抽象方法，抽象類中還可以包括非抽象方法,30,一個繪圖的例子,各種圖形都需要實現(xiàn)繪圖方法，

15、可在它們的抽象父類中聲明一個draw抽象方法 然后在每一個子類（extends）中重寫draw方法.,31,class Circle extends GraphicObject void draw() . . . class Rectangle extends GraphicObject void draw() . . . ,abstract class GraphicObject abstract void draw(); ,2.2 接口（interface）,更進一步，所有方法都是抽象方法。用于創(chuàng)建有差別的或未知的或未指定的即插即用組件,interface Instrument5 int

16、i = 5; / 屬性為static ,多重繼承,Java是單根繼承體系 由于接口沒有任何實現(xiàn)細目，也就是說，接口不與任何存儲空間有關聯(lián)，因此可以輕易合并多個接口，從而成為java的多重繼承(與C+的多重繼承比較)。,class Hero extends ActionCharacter implements CanFight, CanSwim, CanFly public void swim() public void fly() ,4、運行時類型識別,4.1 運行時類型識別 （RTTI， Run-time type identification ）,概念：編譯時并不知道數(shù)據類型，運行時確定對

17、象的真實類型。 編譯時 V.S. 運行時 編譯時類型 寫代碼時的預設類型 在程序的生命周期，編譯時類型不會因給定的實例而發(fā)生變化 運行時類型 編譯者無從知曉對象運行時類型,4.2 示例（edu.wust.RTTI. Shapes）,public interface Shape void draw(); ,public class Circle implements Shape public void draw() System.out.println(Circle.draw(); ,public class Square implements Shape public void draw()

18、System.out.println(Square.draw(); ,public class Triangle implements Shape public void draw() System.out.println(Triangle.draw(); ,三個具體形狀,public class Shapes public static void main(String args) ArrayList s = new ArrayList(); s.add(new Circle(); s.add(new Square(); s.add(new Triangle(); for(Shape S:s

19、) S.draw(); ,輸出： Circle.draw() Square.draw() Triangle.draw(),測試,4.3 工廠模式,public class shapeFactory public static shapeCreator(int i) if (i=1) return new Circle(); else if (i=2) return new Square(); ,測試,public class factoryTest public static void main(String args) Shape c=shapeFactory.shapeCreator(1)

20、; c.draw(); ,4.4 Class 對象,每個類都有一個Class 對象 寫一個新類時，同時也會創(chuàng)建一個Class 對象（更恰當?shù)卣f，是保存在一個完全同名的.class 文件中） 在運行期，一旦我們想生成那個類的一個對象，用于執(zhí)行程序的Java 虛擬機（JVM）首先就會檢查那個類型的Class 對象是否已經載入。若尚未載入，JVM 就會查找同名的.class 文件，并將其載入。所以Java 程序啟動時并不是完全載入的，這一點與許多傳統(tǒng)語言都不同。 每個Class 只有在它需要的時候才會載入，而static 初始化工作是在類載入時執(zhí)行的。,Class c = null; try c =

21、 Class.forName(FancyToy); catch(ClassNotFoundException e) Class faces = c.getInterfaces(); for(int i = 0; i faces.length; i+)printInfo(facesi); Class cy = c.getSuperclass(); Object o = null; try o = cy.newInstance(); catch(InstantiationException e) catch(IllegalAccessException e) ,4.5 工廠模式2,public static Shape newShape(String sType) Shape s =null; try Class c = Class.forName(sType); /動態(tài)裝載類 s= (Shape)c.newInstance(); catch (Exception e) return null; ret