1、Java語言概述,1,第六講 繼承和多態(tài)（上）,西亞斯學院計算機系 姜斌 2011年,Java語言概述,2,課堂內(nèi)容,一、繼承的概念 1、繼承涵義 2、繼承定義，父類和子類定義 3、繼承例子 二、類庫繼承例子 1、Object類 2、例子 三、擴展類 1、繼承關(guān)系的語法定義 2、屬性繼承和隱藏 3、方法繼承, 覆蓋和重載* 4、子類中構(gòu)造函數(shù)的使用 四、Abstract繼承,一、 繼承涵義和定義,1、涵義,繼承（Inheritance）:三大特性之一 類之間的繼承關(guān)系是現(xiàn)實世界中遺傳關(guān)系的直接模擬， 一方面，它表示類之間的擴展性的聯(lián)系以及對屬性和操作的共享，即子類可以沿用父類（被繼承類）的某些

2、特征。 另一方面，子類也可以具有自己獨立的屬性和操作,1、涵義,事物之間最基本聯(lián)系: 1）“IS A”關(guān)系 繼承是一個“IS A”關(guān)系 有時也稱為“普通”和“特殊”的聯(lián)系 新擴展出來的類是原有類的某一個特例，可有一個或多個子類或擴展類存在,繼承關(guān)系,Java語言概述,6,組合關(guān)系,2）“HAS A”關(guān)系 一個事物所具有其他事物 其他事物是其組成部分，這種一般稱為“組合”或“聚合”關(guān)系 （要和繼承區(qū)別開）,Java語言概述,7,2、繼承定義,繼承性是指一個新的類繼承原有類的基本特性，并增加新的特性；原有類稱為父類或基類，新的類稱為子類或擴展類。 特征：軟件復用的一種形式。新類由已存在的類生成，可

3、以不去從頭去定義一個新類； 如果子類只從一個父類繼承，則稱為單繼承；如果子類從一個以上父類繼承，則稱為多繼承（在java中沒有多繼承，類似結(jié)構(gòu)通過接口實現(xiàn)）。,繼承關(guān)系是可以傳遞的，如左圖， E繼承C，而C繼承A，因而E也繼承了A，所以E也是A的子類，是間接子類，C是A的直接子類 Class C extends A Class F implements C, D ; Class E implements B, D(C,B,D為接口類),Java語言概述,9,3、 繼承例子,例3，飛機、汽車和輪船可歸于交通工具類， 飛機/汽車/輪船可以繼承交通工具類某些屬性和操作，所以交通工具和飛行器/汽車/輪

4、船之間是繼承關(guān)系,例2，企業(yè)中員工可以有不同特殊員工，如經(jīng)理是特殊的員工，所以，員工和經(jīng)理類之間是繼承關(guān)系,例1，動物有不同種類，例如：貓科類和鳥類，所以，動物和貓/鳥之間是繼承關(guān)系,二、類庫繼承例子,Java語言概述,11,1. Object類類中的“黃帝”,是一個特殊的類，所有類（包括類庫中的和用開發(fā)者創(chuàng)作的類都屬于其子類，并繼承其內(nèi)容） Object類是所有類的根. 每個類都以它來作為超類， 所有的類, 包括 數(shù)組（arrays）, 都可實現(xiàn)覆蓋Object類中的方法. 每個類都隱藏地擴展了此類，即等同于在類地聲明時加入，“extends Object”,Java語言概述,12,Obje

5、ct類的方法,常用的方法： String toString() 輸出關(guān)于對象的描述信息，可以被覆蓋 返回對象的字符串表示。Object 的方法返回一個字符串、包含該對象的類名、一個字符和實例散列碼(哈希)的十六進制表示。,protected Object clone() 創(chuàng)建并返回此對象的一個副本。（在子類中不要依賴Object的這個方法。） boolean equals(Objectobj) 指示某個其他對象是否與此對象“相等”。（在子類中不要依賴Object的這個方法。） protected void finalize() 當垃圾回收器確定不存在對該對象的更多引用時，由對象的垃圾回收器調(diào)用

6、此方法。 Class getClass() 返回一個對象的運行時類。 Int hashCode() 返回該對象的哈希碼值。,2、類庫類的繼承特例,由于所有類都是由繼承java.lang.Object而來，所以類庫的類都是Object的類的直接或間接子類。 例如： java.lang.String直接繼承Object javax.swing.JOptionPane間接繼承Obejct 用戶自定義類也直接或間接繼承Object,3、定義思考,我們定義的飛機類Plane，其實隱含繼承Object class Plane extends Object /系統(tǒng)在編譯時自動執(zhí)行 例如可以在Plane類中我

7、們定義有toString方法，這個實際繼承了覆蓋了父類Object同名方法； 方法為： public String toString() return (speed is:+ speed + nlook is:+look); 思考：如果我們不定義這個方法會怎么樣,三、 繼承的實現(xiàn) 定義擴展類,Java語言概述,17,父類名跟在extends 關(guān)鍵字后面，用來說明當前類是哪個已經(jīng)存在類的子類，存在繼承關(guān)系。,定義順序： 1）定義父類“動物類” Animal； 2）然后定義子類“貓類” Cat; Class Cat extends Animal,子類從父類繼承有兩個主要的方面： （1）屬性的繼承。

8、例如，員工是一個父類，有名字、薪水和聘用日期屬性。子類繼承所有屬性 （2）方法的繼承。一個父類定義了若干操作，如屬性獲取的三個get方法，加薪方法，它們要被繼承。,1、 繼承關(guān)系定義,聲明類頭-父類名,Java語言概述,18,1） 在動物類中包含基本屬性，在Cat中包括特有屬性“爪子數(shù)”，在Bird類中有“翅膀數(shù)”屬性； 2）（見Employee類的代碼）Employee類是一個父類。因為子類是父類的擴展，增加了父類沒有的屬性和方法 protected String name; /在Employee類中 protected double salary; protected Date hireD

9、ay;/ 上述屬性已經(jīng)被繼承 /在Manager類中 private double bonus; /經(jīng)理才有業(yè)績金 ,我是擴展類！,2 屬性繼承與隱藏,子類繼承了父類成員屬性和方法，同時提供更多特有屬性和方法，比它們的父類具有更多的功能，,Java語言概述,19,2 屬性繼承與隱藏,對于父類來說，屬性的作用域范圍和屬性設(shè)置是有要求的，要求如下： 父類代碼中定義的private屬性是訪問范圍在子類無法訪問到。,（1）子類可以訪問其父類的protected或 public（不推薦）成員;推薦設(shè)成protected （2）protected訪問是為了體現(xiàn)繼承關(guān)系來專門提供的訪問范圍。 （3）由于被繼

10、承的父類成員沒有在子類聲明中列出，但是這些成員確實存在于子類中。,Java語言概述,20,2 屬性繼承與隱藏,Manger類增添了一個新的字段用于存儲獎金，并且增添了一個新方法用于設(shè)置它的值：（它繼承了Employee中的所有屬性和方法） class Manager extends Employee public void setBonus（double b） bonus=b; private double bonus; ,Java語言概述,21,3 方法繼承、覆蓋與重載,對于Manager對象，可以使用getName和getHireDay等方法。即使這些方法沒有明顯地在Manager類中定義

11、，它們也自動地從Employee類中繼承過來了。（注意Object是所以類的超類，見附錄） 2）方法覆蓋（Methods Overriding） 方法的覆蓋是指：子類定義同名方法來覆蓋父類的方法，是多態(tài)技術(shù)的一個實現(xiàn)。當父類方法在子類中被覆蓋時，通常是子類版本在方法被子類對象調(diào)用時動態(tài)使用，并做一些附加的工作。,1）方法繼承（Methods Inheriting）,Java語言概述,22,方法覆蓋實現(xiàn)如下：Override,如果Employee中定義了getSalary()方法，Manager類中也要定義getSalary()方法，那么有兩種情況， a， 一種是方法體完全重寫; b, 一種是調(diào)

12、用父類中的該方法，再加一些語句。 Public double getSalary() double baseSalary=super.getSalary(); return baseSalary+bonus; Super使編譯器調(diào)用父類方法的一種手段。,Java語言概述,23,關(guān)于覆蓋應注意的事項：,（1）不使用super而希望引用父類方法會導致無限的遞歸，因為子類方法實際上是在調(diào)用它自己。 （2）方法覆蓋中，子類在重新定義父類已有的方法時，應保持與父類完全相同的方法頭聲明，即與父類完全相同的方法名、返回值和參數(shù)列表。 （3）子類可以添加字段，也可以添加方法或者覆蓋父類中的方法。然而，繼承不能

13、去除父類中的任何字段和方法。,Java語言概述,24,3）方法重載（Methods Overloading）,重載的定義：可以用相同的方法名但不同的參數(shù)表來定義方法（參數(shù)表中參數(shù)的數(shù)量、類型或次序有差異），注意方法的限定符相同，返回值類型相同，這稱為方法重載。,重載（overloading）：當多個方法具有相同的名字而含有不同的參數(shù)時，便發(fā)生重載。編譯器必須挑選出調(diào)用哪個方法。它通過將在不同方法頭部中的參數(shù)類型和在特定的方法調(diào)用中使用值的類型進行比較，從而挑選出正確的方法。,Java語言概述,25,注意重載不是子類對父類同名方法的重新定義，而是類對自身已有同名方法的重新定義： A）java中允

14、許對任何方法重載。所有，要描述一個方法，需要指定方法的名字以及它的參數(shù)類型。此表達式被稱為方法的型構(gòu)（Signiture） 例如： String 類有四個叫做indexOf的方法，它們的型構(gòu)不同： indexOf(int); indexOf(String) indexOf(int,int); indexOf(String, int) B）注意：返回值類型不是方法特征中的一部分。即不能有這樣的兩個方法：它們具有相同的名字和參數(shù)類型，但只是具有不同的返回值類型。,Java語言概述,26,4 在子類中使用構(gòu)造函數(shù),子類構(gòu)造函數(shù)也不能直接訪問父類中的私有字段 （1）子類構(gòu)造函數(shù)總是先調(diào)用（顯式的或隱式

15、地）其父類的構(gòu)造函數(shù)，以創(chuàng)建和初始化子類的父類成員。 （2）構(gòu)造函數(shù)不能繼承，它們只屬于定義它們的類。 （3）當創(chuàng)建一個子類對象時，子類構(gòu)造函數(shù)首先調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù)并執(zhí)行，接著才執(zhí)行子類構(gòu)造函數(shù)。 見書上構(gòu)造器規(guī)則(P74, 段1),Java語言概述,27,如果構(gòu)造函數(shù)有參數(shù)時，子類構(gòu)造函數(shù)在使用時可先執(zhí)行父類帶有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。 Person(String n,int i) name=n; age=i; Student(String n,int i,String j) super(n,i); Sno=j; ,/要放在子類構(gòu)造器第一行,四、抽象類與抽象方法,abstract是抽象修飾符，可以

16、用來修飾類或方法。,1、抽象類(abstract) 現(xiàn)實生活中，可以發(fā)現(xiàn)很多事物可以認為是同一種概念，而這個概念只是抽象的概念。例如：“交通工具”，“鳥”，“人”等等； 相對應有些事物是具體的：如“自行車”，“三輪車”，“卡車”；“麻雀”，“老鷹”；“學生”，“職工”等等；,實際的使用中動物是一個“抽象概念”，我們可以把剛才例子改一下，如何抽象？,Code: public class cat extends Animal . public class Bird extends Animal . ,RETURN,2、 抽象類(abstract) 抽象類是針對具體類（Concrete）來說的，抽象

17、類和具體類是繼承的關(guān)系（抽象繼承）。 當一個類被聲明為abstract時，這個類被稱為是抽象類。所謂抽象類就是沒有具體實例對象的類。 抽象類包含了一些概念基本的屬性和抽象方法，具體類包含子類特殊的屬性和方法。,詳細,new,Animal cat1 = new Cat(); /向上轉(zhuǎn)型 Animal cat2 = new Cat(); Animal bird1 = new Bird();,見例子TestExtends2,注意: 抽象類不能實例化,3、 抽象方法 作為類方法修飾符，abstract則聲明了一種僅有方法頭，而沒有具體的方法體和操作實現(xiàn)的抽象方法。只含有一個聲明，沒有方法主體。下面是抽

18、象方法聲明時采用的語法： abstract void methodName(); 抽象類中：abstract方法只有方法頭的聲明，而用一個分號來代替方法體的定義： 子類：在繼承的子類中，對于抽象方法要求實現(xiàn)，方法頭和抽象方法一樣。（如果還有子類，這個類還可定義為抽象類）,抽象方法很重要，在Java編程語言中抽象方法是非常重要的概念。不僅抽象類，在接口里你會大量的用到它。,Java語言概述,34,小結(jié),繼承的涵義和概念，是現(xiàn)實什么關(guān)系體現(xiàn)？ 父類和子類的概念，又叫做什么？ 如何定義Java繼承關(guān)系，關(guān)鍵詞是？ 繼承中屬性和方法的特點，this和super關(guān)鍵詞的用法 什么是抽象類，,Java語言

19、概述,35,作業(yè),做書上課后題1,2 理解Manager繼承Employee的例子（代碼見我的課后任務包（實驗時ftp上下載 ，包括Employee，Manager，InheritanceTest.java）。 通過Manager例子的理解，自己思考工資系統(tǒng)的UML圖設(shè)計，實現(xiàn)工資系統(tǒng)的例子；,附錄,UML說明和,Java語言概述,37,特別例子：繼承的應用示范（點，圓的抽象）,+setPoint(),+toString(),-X: int,-Y: intr,Point,+setRadius(),+getRadius(),-,Circle,+getX(),+getY(),-radius,+toString(),+area(),點和圓的關(guān)系是一種繼承關(guān)系，圓可以理解成具有半徑的點。,Java語言概述,38,6 擴展類繼承的應用示范,（見例子5-2） 現(xiàn)在討論一個繼承性的具體例子5-2，點、圓的層次結(jié)構(gòu)。首先建立并使用Point類，然后從point類繼承產(chǎn)生Circle類。