ch繼承和多態(tài)

1、第7章繼承和多態(tài)w 7.1.1 為什么需要繼承為什么需要繼承w 先看個(gè)例子：假如我們要開(kāi)發(fā)一個(gè)復(fù)雜的文字處理軟件，類似Word，其中含有很多對(duì)話框，這些對(duì)話框的出現(xiàn)，都需要編寫代碼。那么總代碼量就會(huì)很大。而實(shí)際每個(gè)對(duì)話框都有寬度和高度，都有背景顏色，都有標(biāo)題，都可以顯示，都可以關(guān)閉等這些共同功能，我們可以將這些對(duì)話框共同的功能寫在一個(gè)類中，讓每個(gè)對(duì)話框都來(lái)“繼承”這個(gè)類中的功能。w 這種策略叫做繼承(Inheritance)。繼承，是面向?qū)ο蟮闹匾卣?。w 在Java中，被繼承的類叫做父類、基類或者超類，與之對(duì)應(yīng)的叫做子類或者派生類。繼承是通過(guò)extends(繼承)關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)的，格式如下：w

2、class 子類 extends 父類7.1 使用繼承使用繼承w 7.1.2 如何實(shí)現(xiàn)繼承如何實(shí)現(xiàn)繼承w 顯然，兩個(gè)對(duì)話框都有標(biāo)題和顯示功能，因此，首先將兩個(gè)類共同的部分寫成一個(gè)類：Dialog。代碼為：w 注意注意：如果一個(gè)成員是private的，不能在類的外部使用，當(dāng)然也不能被子類使用。一般，成員變量定義為protected類型，成員函數(shù)定義為public類型。7.1 使用繼承使用繼承w 7.1.2 如何實(shí)現(xiàn)繼承如何實(shí)現(xiàn)繼承w 接下來(lái)編寫字體對(duì)話框類FontDialog，繼承Dialog類：w 表面看，該類只定義了一個(gè)成員變量fontName，實(shí)際上，還從父類繼承了title，可以當(dāng)成自己

3、的變量一般使用，從“this.title = title;”就可以看出來(lái)。7.1 使用繼承使用繼承w 7.1.2 如何實(shí)現(xiàn)繼承如何實(shí)現(xiàn)繼承w 我們用一個(gè)主函數(shù)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，代碼為：w 運(yùn)行，控制臺(tái)上打?。?.1 使用繼承使用繼承w 7.1.2 如何實(shí)現(xiàn)繼承如何實(shí)現(xiàn)繼承w 注意：注意：w 1. Java不支持多重繼承，一個(gè)子類只能有一個(gè)父類，不允許出現(xiàn)如下情況：w class 子類 extends 父類1,父類2 w 2. 但是，Java中可以有多層繼承，比如A繼承了B，B又繼承了C。此時(shí)相當(dāng)于A間接繼承了C。7.1 使用繼承使用繼承w 7.1.3 繼承的底層本質(zhì)繼承的底層本質(zhì)w 實(shí)際上，從本質(zhì)上

4、講，子類繼承父類之后，實(shí)例化子類對(duì)象的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)首先實(shí)例化父類對(duì)象。w 只要實(shí)例化子類對(duì)象，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)先實(shí)例化一個(gè)父類對(duì)象與之對(duì)應(yīng)，當(dāng)然此時(shí)調(diào)用的是父類沒(méi)有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。w 此時(shí)就出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：父類構(gòu)造函數(shù)萬(wàn)一有參數(shù)呢？此時(shí)，系統(tǒng)就必須要求在實(shí)例化父類對(duì)象時(shí)，傳入?yún)?shù)，否則報(bào)錯(cuò)?？蠢樱?.1 使用繼承使用繼承w 7.1.3 繼承的底層本質(zhì)繼承的底層本質(zhì)w 系統(tǒng)在子類構(gòu)造函數(shù)處報(bào)錯(cuò)：w 其原因是，父類沒(méi)有不帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。解決該問(wèn)題，有兩種方法：w 1. 給父類增加一個(gè)不帶參數(shù)的空構(gòu)造函數(shù)。給父類增加一個(gè)不帶參數(shù)的空構(gòu)造函數(shù)。w 2. 在子類的構(gòu)造函數(shù)中，第一句用在子類的構(gòu)造函數(shù)中，

5、第一句用super來(lái)給父類構(gòu)造函數(shù)傳參數(shù)。來(lái)給父類構(gòu)造函數(shù)傳參數(shù)。w 注意注意w “super(title);”必須寫在子類構(gòu)造函數(shù)的第一句，傳入的參數(shù)必須和父類構(gòu)造函數(shù)中參數(shù)列表類型匹配。7.1 使用繼承使用繼承w 7.2.1 什么是成員覆蓋什么是成員覆蓋w 在子類繼承父類時(shí)，如果出現(xiàn)子類成員和父類成員定義相同的情況，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？(值得一提的是，我們一般討論的是成員函數(shù)的定義相同，成員變量的定義相同，一般很少使用)。w 子類中成員函數(shù)的定義和父類相同，指名稱相同，參數(shù)列表相同、返回類型相同。w 看下面的代碼：7.2 成員的覆蓋成員的覆蓋w 7.2.1 什么是成員覆蓋什么是成員覆蓋w

6、在父類和子類中都有函數(shù)show()，子類對(duì)象調(diào)用“fd.show();”，調(diào)用的是子類中的show，函數(shù)父類中的show呢？運(yùn)行，控制臺(tái)上打?。簑 可見(jiàn)，如果子類中的函數(shù)定義和父類相同，最后調(diào)用時(shí)是調(diào)用子類中的方法。這叫做覆蓋或者重寫(Override)。7.2 成員的覆蓋成員的覆蓋w 7.2.2 成員覆蓋有何作用成員覆蓋有何作用w 從前面可以看出，成員覆蓋好像是不小心引起的，實(shí)際不然。成員覆蓋有著很大的作用。其最大的作用是：在不改變?cè)创a的情況下，能夠?qū)σ粋€(gè)模塊的功能進(jìn)行改造。w 比如，我們從網(wǎng)上下載了一個(gè)類，該類專門負(fù)責(zé)圖像處理操作，包含三個(gè)功能：w 7.2 成員的覆蓋成員的覆蓋w 7.2

7、.2 成員覆蓋有何作用成員覆蓋有何作用w 由于該類不是為我們量身定做的，因此，功能可能無(wú)法完全滿足需要。假如我們?cè)谑褂脮r(shí)，并不是從硬件讀取圖像，而是從文件讀取圖像，因此，需要改變r(jià)ead函數(shù)功能；而對(duì)于handle函數(shù)，我們希望圖像去噪聲之后還能進(jìn)行銳化；功能3不變。我們就可以充分通過(guò)覆蓋來(lái)幫我們完成：7.2 成員的覆蓋成員的覆蓋w 7.3.1 什么是多態(tài)什么是多態(tài)w 多態(tài)(Polymorphism)，也是面向?qū)ο蟮幕咎卣髦唬彩擒浖こ痰闹匾枷?。w 注意注意：前面講解的函數(shù)重載也是一種多態(tài)，稱為靜態(tài)多態(tài)，本章講解的多態(tài)，特指動(dòng)態(tài)多態(tài)。w 動(dòng)態(tài)多態(tài)的理論基礎(chǔ)是：父類引用可以指向子類對(duì)象。

8、w 比如下面的代碼：7.3 使用多態(tài)性使用多態(tài)性w 7.3.1 什么是多態(tài)什么是多態(tài)w 注意，在main函數(shù)中，有一句“Dialog dialog = new FontDialog();”，首先定義了一個(gè)Dialog類型的父類引用，但是卻指向了一個(gè)子類對(duì)象。w 控制臺(tái)打?。簑 可以看出，調(diào)用的是子類的show函數(shù)。w 注意注意w 本例中，父類和子類都有show函數(shù)，如果子類中沒(méi)有show函數(shù)，或者不小心將show函數(shù)寫成別的函數(shù)，則會(huì)調(diào)用父類的show函數(shù)；如果父類中沒(méi)有show函數(shù)，代碼將會(huì)報(bào)錯(cuò)。7.3 使用多態(tài)性使用多態(tài)性w 7.3.2 如何使用多態(tài)性如何使用多態(tài)性w 到此為止，我們還看不

9、出多態(tài)性有什么作用。實(shí)際上，“父類引用可以指向子類對(duì)象”可以進(jìn)行延伸到如下兩個(gè)方面：w 1. 函數(shù)的形參可以是父類類型函數(shù)的形參可以是父類類型的引用的引用，實(shí)際傳入的可以是子類對(duì)象。，實(shí)際傳入的可以是子類對(duì)象。w 用一個(gè)案例來(lái)強(qiáng)化該概念。我們將對(duì)話框顯示時(shí)，如果要美觀一些，最好將對(duì)話框顯示在屏幕中央。因此，必須編寫一個(gè)函數(shù)，來(lái)計(jì)算當(dāng)前屏幕的寬度和高度，結(jié)合對(duì)話框的寬度和高度，將其顯示?？墒牵?dāng)需要很多這樣的對(duì)話框時(shí)，就得利用函數(shù)重載，編寫相應(yīng)多個(gè)這樣的“居中顯示”函數(shù)，非常麻煩。w 利用多態(tài)，我們可以讓所有對(duì)話框繼承一個(gè)共同的父類，“居中顯示”函數(shù)傳入?yún)?shù)時(shí)，形參設(shè)置為父類對(duì)象，而傳入時(shí)則實(shí)際

10、為相應(yīng)的子類對(duì)象。7.3 使用多態(tài)性使用多態(tài)性w 7.3.2 如何使用多態(tài)性如何使用多態(tài)性w 2. 函數(shù)的返回類型是父類類型，實(shí)際返回的可以是子類對(duì)象。函數(shù)的返回類型是父類類型，實(shí)際返回的可以是子類對(duì)象。w 比如：w 在方法fun中，返回的是父類類型，實(shí)際返回的是子類對(duì)象。當(dāng)然，主函數(shù)中dialog調(diào)用的也是子類對(duì)象的show方法。7.3 使用多態(tài)性使用多態(tài)性w 7.3.2 如何使用多態(tài)性如何使用多態(tài)性w 從上例可以看出，在main函數(shù)中，根本沒(méi)有FontDialog類的痕跡，main函數(shù)僅僅需要認(rèn)識(shí)Dialog類，就能夠調(diào)用Dialog的所有不同子類的函數(shù)，而不需要知道這些函數(shù)是怎么實(shí)現(xiàn)的。

11、如果fun函數(shù)中返回的對(duì)象由FontDialog改為ParagraphDialog，main函數(shù)不需要做任何修改。7.3 使用多態(tài)性使用多態(tài)性w 7.3.3 父子類對(duì)象的類型轉(zhuǎn)換父子類對(duì)象的類型轉(zhuǎn)換w 1. 子類類型對(duì)象轉(zhuǎn)換成父類類型。子類類型對(duì)象轉(zhuǎn)換成父類類型。w 根據(jù)多態(tài)性原理，子類對(duì)象無(wú)需轉(zhuǎn)換，就可以賦值給父類引用。w 2. 父類類型對(duì)象轉(zhuǎn)換成子類類型。父類類型對(duì)象轉(zhuǎn)換成子類類型。w 嚴(yán)格講，父類類型對(duì)象無(wú)法轉(zhuǎn)換成子類類型，比如，下面的代碼是錯(cuò)的：w 但是有一種特殊情況，如果父類類型對(duì)象原來(lái)就是某一種子類類型的對(duì)象，則可以轉(zhuǎn)換成相應(yīng)子類類型對(duì)象，此時(shí)使用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換即可。w 問(wèn)答問(wèn)答：如何判

12、斷一個(gè)對(duì)象實(shí)際是什么類型呢：如何判斷一個(gè)對(duì)象實(shí)際是什么類型呢?w 答：可以使用instanceof操作符來(lái)進(jìn)行判斷，格式為：“對(duì)象名 instanceof 類名”。7.3 使用多態(tài)性使用多態(tài)性1.總是可以總是可以“父子父子”賦值。此時(shí)不需要賦值。此時(shí)不需要類型轉(zhuǎn)換。類型轉(zhuǎn)換。2.可以執(zhí)行類型轉(zhuǎn)換可以執(zhí)行類型轉(zhuǎn)換“子（子）父子（子）父”，但需要運(yùn)行時(shí)進(jìn)行檢查。如果父類變量引但需要運(yùn)行時(shí)進(jìn)行檢查。如果父類變量引用的是正確的子類型，賦值將執(zhí)行。如果用的是正確的子類型，賦值將執(zhí)行。如果父類變量引用的是不相關(guān)的子類型，將會(huì)父類變量引用的是不相關(guān)的子類型，將會(huì)生成生成class castException

13、異常。異常。如：如：A 是是B的父類。的父類。A a= new B(); /父類父類A的對(duì)象的對(duì)象a是在子類是在子類B的對(duì)象上塑造的。的對(duì)象上塑造的。就可以：就可以：B b= (B)a; /通過(guò)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換將父類賦給子類通過(guò)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換將父類賦給子類w 7.4.1 為什么需要抽象類為什么需要抽象類w 還記得前面講的那個(gè)多態(tài)例子的代碼吧，在Dialog中和FontDialog中都包含了一個(gè)show函數(shù)。但是，每次調(diào)用，我們都是調(diào)用子類的show函數(shù)，父類的show函數(shù)似乎沒(méi)有什么作用，能否去掉呢？答案是不行，并且子類的show函數(shù)也不能去掉，如果去掉，則調(diào)用的是父類的show方法。w 其實(shí)，我們可以將該

14、函數(shù)定義為抽象函數(shù)，規(guī)定它必須被重寫，否則系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)。只需要在該函數(shù)定義前加上abstract即可，代碼如下：w 含有抽象函數(shù)的類叫做抽象類，抽象類必須用abstract修飾。 7.4 抽象類和接口抽象類和接口w 7.4.1 為什么需要抽象類為什么需要抽象類w 注意注意w 1. 抽象類不能被實(shí)例化（只能被繼承），比如上面的例子，“Dialog dlg = new Dialog();”是錯(cuò)的。w 2. 抽象函數(shù)必須被重寫，除非子類也是抽象類，但在非抽象子類中依然要重寫。w 3. 抽象類中也可以含有普通成員函數(shù)。7.4 抽象類和接口抽象類和接口w 7.4.2 為什么需要接口為什么需要接口w 我們知道

15、，抽象類中還可以含有普通成員函數(shù)，如果一個(gè)抽象類中的所有函數(shù)都是抽象的，我們把它稱為接口(interface)（純抽象類）。w 在“繼承接口”的情況下，一般有另一種說(shuō)法，叫做“實(shí)現(xiàn)(implements)接口”，子類也叫做實(shí)現(xiàn)類。比如，上面的例子也可以寫成：7.4 抽象類和接口抽象類和接口w 7.4.2 為什么需要接口為什么需要接口w 說(shuō)明：說(shuō)明：1. 接口中的方法不需要專門指明關(guān)鍵字abstract，系統(tǒng)默認(rèn)其為抽象函數(shù)，接口中只能包含常量和函數(shù)。w 2. 接口中的成員函數(shù)默認(rèn)都是public訪問(wèn)類型的，成員變量默認(rèn)是用public static final標(biāo)識(shí)的，所以，接口中定義的變量就是

16、全局靜態(tài)常量。w 3. 接口可以通過(guò)extends繼承另一個(gè)接口，類通過(guò)implements關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)接口。w 4. 一個(gè)類可以在繼承一個(gè)父類的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)接口，多個(gè)接口用逗號(hào)隔開(kāi)：class 子類 extends 父類 implements 接口1,接口2,w extends關(guān)鍵字必須位于implements關(guān)鍵字之前。7.4 抽象類和接口抽象類和接口w 7.5.1 final關(guān)鍵字關(guān)鍵字w 在Java中，有時(shí)會(huì)遇到final關(guān)鍵字，final關(guān)鍵字的應(yīng)用如下：w 1. 用用final來(lái)修飾一個(gè)類。來(lái)修飾一個(gè)類。表示該類不能被繼承。w 2. 用用final來(lái)修飾一個(gè)函數(shù)。來(lái)修飾一個(gè)

17、函數(shù)。表示該函數(shù)所在的類在被子類繼承的情況下，該函數(shù)如show函數(shù)不能被重寫。w 3. 用用final來(lái)修飾一個(gè)成員變量。來(lái)修飾一個(gè)成員變量。表示該成員變量的值不允許被改變，也就是說(shuō)，不允許重新賦值(哪怕是同一個(gè)值)，因此，我們一般用final關(guān)鍵字來(lái)定義一個(gè)常量。 7.5 其他內(nèi)容其他內(nèi)容w 7.5.2 Object類類w 在Java中定義一個(gè)類時(shí)，如果沒(méi)有用extends明確標(biāo)明直接父類，那么該類默認(rèn)繼承Object類，因此，Object類是所有類的父類，或者說(shuō)，Java中任何一個(gè)類都是Object的子類。w 在Object類中，比較常用的是兩個(gè)方法。w 1. toString方法。方法。

18、 7.5 其他內(nèi)容其他內(nèi)容控制臺(tái)打印： 實(shí)際上，“System.out.println(cus);”會(huì)自動(dòng)調(diào)用其toString方法。 7.5 其他內(nèi)容其他內(nèi)容w 7.5.2 Object類類w 2. equals方法。方法。w 我們?nèi)绾闻袛鄡蓚€(gè)Customer對(duì)象是否相等？如果認(rèn)為姓名相同就相等，用“=”可以實(shí)現(xiàn)嗎？經(jīng)測(cè)試是不行的。w 實(shí)際上，除非兩個(gè)引用指向同一對(duì)象，這兩個(gè)引用用“=”判斷才會(huì)相等。w 如果我們要自定義相等的條件，需要重寫從Object繼承過(guò)來(lái)的equals方法，而且判斷兩個(gè)字符串相等，也不能用“=”，用的是equals方法。 7.6 一些工具的使用一些工具的使用w 7.6.1 將字節(jié)碼將字節(jié)碼即即class文件文件打包發(fā)布打包發(fā)布w 開(kāi)發(fā)一個(gè)項(xiàng)目后，大量.class文件不好管理，并且占據(jù)空間，因此，一般情況下，我們將這些.class文件壓縮成一個(gè)文件或若干個(gè)文件，這個(gè)過(guò)程叫做打包。在Java中，我們可以使用jar命令打包，打成的包是.jar文件。jar文件就是一種壓縮文件，當(dāng)在另一個(gè)項(xiàng)目中導(dǎo)入這個(gè)jar文件之后，系統(tǒng)能夠識(shí)別其中的類。w 打包jar文件，有2種方法：利用jar命令和