Java-核心标称技术图文课件--5.pptx

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1、 1%大连理工大学出版社地址:大连市软件园路80号发行:0411-84708842E-mail:DutpD(第二版)主编：张屹蔡木生新世纪应用型高等教育软件专业系列规划教材Java Java Java Java 核心编程技术核心编程技术核心编程技术核心编程技术 2 绩效概述绩效管理绩效管理实施过程KPI与BSc第 2 页第五章继承和多态性5.2子类的创建5.1继承的概念5.3访问修饰符和继承性5.5成员变量的隐藏和方法重写5.4is-a和has-a之间的联系 目 录 5.6super关键字5.8 final关键字5.7继承的层次性5.9多态性5.10Object类 3 第五章继承和多态性5.1

2、继承的概念继承是面向对象程序设计的一个主要特征，是一种由巳有的类创建新类的机制。它允许 创建分等级、分层次。利用继承，我们可以先创建一个具有一系列相关对象的一般特性的通用 类，然后根据该通用类再创建具有特殊特性的新类。新类继承通用类的状态和行为，并根据需 要增加自己的新的状态和行为。由继承而得到的类称为子类或派生类，被继承的通用类称为 父类、超类或基类。继承反映了类型之间的静态联系，它很好地模拟了现实世界中的分类别、多层次的对象关系。在编程技术中，继承是一种代码复用技术，它使得我们可以在一定的基础 上进行开发工作，而不需要一切从零开始。4 第五章继承和多态性5.2子类的创建4.2.3 Stri

3、ngBuffer类的常用方法的常用方法1.对象自身操作子类的创建与我们前面所介绍的类的创建包含的内容几乎是一样的，一样包含了类的声明和类体两个部分，不同的地方是需要在声明子类时体现子类的继承性。子类继承超类是通过在子类的声明语句后面使用关键字“extends”来体现的。创建子类的一般语法格式如下：访问修饰符类型修饰符 class 子类名 extends 超类子类成员变量声明子类方法定义上述例子声明Manager类为Employee类的子类，Employee类是Manager类的超类。注：如果一个类的声明中没有使用extends关键字，则会被系统默认为是Object类的子类。5 第五章继承和多态

4、性5.3访问修饰符和继承性子类能继承超类的状态和行为，即子类能继承超类的成员变量和方法。子类继承超类的成员变量和方法，就象它们是在子类中直接声明和定义的一样，可以被子类定义的方法操作。从前面有关章节内容的讨论中，我们也知道类的每个成员都被赋予一定的访问权限，通过访问权限可以使类的成员不被其他类以末授权方式访问。所以虽然子类能继承超类的成员变量和方法，但并不意味着超类的所有成员变量或方法都能被子类继承，子类的继承性需要由类成员访问修饰符来决定。下面我们来讨论子类的继承性和访问修饰符的关系。6 第五章继承和多态性5.3访问修饰符和继承性1.类访问修饰符类访问修饰符声明类时可使用两种访问修饰符：pu

5、blic和缺省。使用public修饰符声明的类为公有类，使用缺省修饰符(即没有任何修饰符)声明的类为友好类。公有类可以被包内和包外的任意类访问，即在任意类中，public类都是可见的；友好类只能被同一个包中的类访问，对同一个包中的类中是可见的。所以如果希望包中的成员能被包外的类访问，必须将类声明为public。2.类成员访问修饰符类成员访问修饰符(1)private访问修饰符声明的成员变量和方法称为私有变量和私有方法。(2)public修饰符声明的成员变量和方法称为公有变量和公有方法。(3)protected访问修饰符声明的成员变量和方法称为受保护的变量和受保护的方法。(4)缺省访问修饰符声明

6、的成员变量和方法称为友好变量和友好方法。5.3.1 访问修修饰符符 7 第五章继承和多态性5.3访问修饰符和继承性子类能继承超类的成员变量和成员方法，在继承过程中，需要注意的是，类的每一个成员都被赋予了一定的访问权限，成员访问权限不同，子类对它的继承性也不同。子类对超类的继承性主要有以下三种情况：5.3.2 子子类的的继承性承性 8 第五章继承和多态性5.3访问修饰符和继承性1.在同一个包中，子类能继承超类的所有非private成员。例如：package mypackage1；class Animal public int legs;protected float weight；String

7、color；private void f()package mypackage1；class Cat extends Animal void g()Cat tom=new Cat();tom.legs=4；/合法，继承了公有变量tom.weight=23f；/合法，继承了受保护的变量tom.color=“白色”;/合法，继承了友好变量tom.f()；/非法，私有方法没有被继承，不能被访问 5.3.2 子子类的的继承性承性 9 第五章继承和多态性5.3访问修饰符和继承性2.在不同包中，子类只能继承超类的public和protected成员。例如：package mypackage1；public

8、 class Animal /类的访问修饰符必须为public，才能被其他包中的类可见 public int legs；protected float weight；String color；private void f()package mypackage2；import mypackage1.Animal；class Cat extends Animal public static void main(String args)Cat tom=new Cat()；tom.legs=4；/合法，不同包可以继承公有变量 tom.weight=23f；/合法，不同包可以继承受保护的变量 tom.c

9、olor=白色；/非法，不同包不可以继承友好变量 tom.f()；/非法，私有方法没有被继承，不能访问 5.3.2 子子类的的继承性承性 10 第五章继承和多态性5.4is-a和has-a之间的联系is-a和has-a是表示类之间相互关系的两种方式，is-a表示了类之间的静态联系，而has-a则表示了类之间的动态联系。is-a表示的是一种属于关系，是“一般和具体”的关系；而has-a表示的则是一种包含关系，是一种“整体和部件”的关系。11 第五章继承和多态性5.5成员变量的隐藏和方法重写子类继承超类后，自动继承超类的非私有成员变量和成员方法，但如果在子类中定义了与超类同名的成员变量，且这些成员

10、变量在超类中是非私有的，则超类的这些成员变量不能被子类继承，此时称子类的成员变量隐藏了超类的成员变量。另一方面，如果在子类中定义了一个方法，这个方法的名字、返回类型和参数声明与超类的某个方法完全相同，并且超类的这个方法是非私有的，此时超类的这个方法被子类隐藏而不能被子类继承，称这时子类的这个方法覆盖(override)或重写了超类的同名方法。12 第五章继承和多态性5.5成员变量的隐藏和方法重写子类通过成员变量的隐藏和方法的重写可以把超类的状态和行为改变为自身的状态和行为。如果子类重写了超类的方法，则运行时系统调用子类重写的方法，否则调用继承的方法。在重写超类方法时应注意以下两点：1.重写超类

11、的方法时，可以保持或提升访问级别，但不允许降低方法的访问级别。2在子类中，如果要访问被子类隐藏的超类的成员变量和被重写的超类的方法，可以使用关键字super，具体请参见下一节内容。13 第五章继承和多态性5.6super关键字在Java中，super关键字可在子类中用来表示对直接超类的引用，所以当我们想在子类中使用被隐藏了的超类的成员变量和被重写的超类方法时，可以使用super关键字。具体应用时，super关键字的使用有两种形式：一是使用super调用超类的构造方法；二是使用super访问已被子类成员隐藏掉的超类成员。14 第五章继承和多态性5.6super关键字1.1.使用使用supersu

12、per调用超类的构造方法调用超类的构造方法在子类继承超类时，除了超类的私有成员不能被子类继承外，超类的构造方法也不能被子类继承。如果想在子类中使用超类的构造方法，需要使用super关键字。在子类中使用super调用超类的构造方法时，super语句必须放在子类的构造方法中，并 且作为子类构造方法的第一条语句。调用超类构造方法的格式是：super(参数列表）；。2.2.使用使用supersuper访问被隐藏的超类的成员变量和被重写的超类方法访问被隐藏的超类的成员变量和被重写的超类方法在子类中使用super访问被隐藏的成员变量和被重写的超类方法的格式如下：访问被隐藏的成员变量：super.成员变量名

13、访问被隐藏的方法：super.方法名 15 第五章继承和多态性5.7继承的层次性在Java中，不允许多重继承，但却允许多层继承，即一个子类又可以是其它类的超类，从而可以形成类的多级继承层次结构。5.7.1 继承的承的层次次结构构 16 第五章继承和多态性5.7继承的层次性在Java中是这样规定构造方法的执行顺序的：首先执行超类的构造方法对继承来的成员变量赋值，然后由子类的构造方法对自已定义的成员变量赋值，也就是说超类构造方法和子类构造方法是各施其职，谁定义的变量，就由谁负责赋值。在多层继承中，子类构造方法的执行顺序是按创建时的顺序，从上往下执行。这样的执行顺序规定其实就是我们上一节中介绍的使用

14、super调用超类构造方法时super语句必须是子类构造方法中的第一条语句的原因。5.7.2 构造方法的构造方法的执行行顺序序 17 第五章继承和多态性5.8 final关键字到目前为止，我们已经知道，在声明类、成员变量和方法时，都可以使用final关键字。根据final关键字出现的位置的不同，final关键字分别具有以下三种功能：1阻止类的继承。2阻止方法的重写。3创建常量。18 第五章继承和多态性5.8 final关键字在定义类时，如果使用final关键字声明类，那么这个类将不能被子类继承。例如：final class A public void f()System.out.println

15、(使用final声明A类);/编译出错,不能创建A的子类class B extends Apublic void f()System.out.println(创建A的子类);5.8.1 使用使用final阻止阻止继承承 19 第五章继承和多态性5.8 final关键字在某些情况下，我们可能不希望某个方法被子类重写，这时，可以在定义方法时，将该方法声明为final型即可。例如：class A public final void f()System.out.println(使用final声明f方法);/编译出错,不能重写f方法class B extends Apublic void f()Syst

16、em.out.println(重写f方法);5.8.2 使用使用final阻止方法的重写阻止方法的重写 20 第五章继承和多态性5.8 final关键字声明成员变量时，可以使用final，这样成员变量将转变为一个具有固定值的常量。需要注意事的是，使用final声明变量时，需要同时给变量赋值，此后，该变量在整个程序执行期间将保持声明时所赋的值，不能更改该值。例如：public class FinalVariableDemo final int NO=10;/声明常量public void f()NO=20;/非法,修改常量的值System.out.println(创建常量);5.8.3使用使用f

17、inal创建常量建常量 21 第五章继承和多态性5.9多态性对象的向上转型对象的实体是子类负责创建的，但向上转型对象会失去原对象的一些属性和功能，主要表现如下：1向上转型对象不能操作子类新增的成员变量(失掉了一些属性)；不能使用子类新增的方法(失掉了一些功能)。2向上转型对象可以操作子类继承或重定义的成员变量，也可以操作子类继承或重写的方法。向上转型对象操作子类的这些成员，其作用等价于子类对象去调用这些方法。因此，如果子类重写了超类的某个方法后，向上转型对象调用这个方法时，一定是调用这个重写的方法。5.9.1向上向上转型型对象象 22 第五章继承和多态性5.9多态性使用向上转型对象时，需特别注

18、意以下几点：1不要将超类创建的对象和子类对象的向上转型对明混淆，即：(A a=new B()!=new A()2可以将对象的向上转型对象强制转换到一个子类对象，这时该子类对象又具备了子类的所有属性和功能，如：A a=new B();B b=(B)a;3不可以将超类创建的对象的引用赋值给子类对象(即不能说动物是狗)。如：A a=new A();B b=a;/非法5.9.1向上向上转型型对象象 23 第五章继承和多态性5.9多态性使用instancoeof运算符可以判断对象是否是某个类的实例，常常用在类层次的强制类型转换的情况下。instanceof运算符使用了一般格式如下：对象 instance

19、of 类类型如果对象的类型是指定的类类型或能强制转换成指定的类型，则instanceof运算符得到值为true，否则为false。5.9.2 instanceof运算符运算符 24 第五章继承和多态性5.9多态性实现对象的多态性有两种途径，分别是编译时多态性和运行时多态性。1编译时多态性编译时多态性也称静态多态性，表现为方法重载和变量的隐藏。在前面有关章节中我们已对这两方面的内容作了详细的介绍，在这里将不再作进一步的介绍。2运行时多态性运行时多态性也称动态多态性，表现为方法的重写。动态多态性的实现可以通过向上转型对象调用各子类重写的方法，使得运行后，各子类对象可以得到彼此不同的功能行为。5.9

20、.3多多态性性 25 第五章继承和多态性5.10Object类在Java中，所有类都默认继承自java.lang.Object类，编程人员创建的任何类都均是Object类的直接或间接子类。Java在Object类中提供了一些对所有类均可用的方法，其中以下三种方法在其它类中是比较常用的方法。1.equals()方法。2.hashCode()方法。3.toString()方法。26 第五章继承和多态性5.10Object类equals()方法用于比较两个对象的引用是否相同，相同时返回true，否则返回false。下面以继承Object类的StringBuffer类为例来演示equals()方法的使

21、用。在String中的equals()方法是用来比较当前字符串对象的实体是否与参数所指定的字符串对象的实体相等，而不是比较两个对象的引用。当然如果两个对象引用相等，则它们的对象实体必然相等；如果对象引用不相同，但如果存储的值相同，则两个字符串对象的实体也相等，所以这两种情况下的字符串对象都是相等的，因而返回值都为true。5.10.1 equals()方法方法 27 第五章继承和多态性5.10Object类Java中创建的每一个对象都有一个对应的哈希代码，这个代码是作为对象在内存中的唯一标识。要查找对象的哈希代码，可以使用hashCode()方法，该方法返回表示对象哈希代码的整数值。对于使用O

22、bject类的equals()确认相等的两个对象，hashCode()方法对这两个对象返回的整数值也相同。需要注意的是，不相等的对象，它们的哈希代码则可以相同也可以不相同。5.10.2 hashCode()方法方法 28 第五章继承和多态性5.10Object类使用toString()方法可以获取有关对象的文本信息。Object类中的toString()方法的实现给出了由类全限定性名称和以及对象的十六进制的哈希代码所组成的一串文本信息。Object类的子类可以重写此方法，以获得我们所需的任何方式来提供对象的有关文本信息，如，Date类就对toString()方法进行了重写，从而可以使用“星期

23、月 日 时：分：秒 时间标准 年”的方式来获取有关Date对象的文本信息。5.10.3 toString()方法方法 29 第五章继承和多态性本章小结在本章中，我们主要介绍了有关继承和多态性方面的内容。继承是面向对象程序设计的一个主要特征，是一种由已有的类创建新类的机制。由继承而得到的类称为子类或派生类，被继承的通用类称为父类、超类或基类，子类继承超类是通过在子类的声明语句后面使用关键字“extends”来实现的。30 第五章继承和多态性本章小结使用public修饰符声明的类为公有类，使用缺省修饰符(即没有任何修饰符)声明的类为友好类。公有类可以被包内和包外的任意类访问，即在任意类中，publ

24、ic类都是可见的；友好类只能被同一个包中的类访问，对同一个包中的类中是可见的。声明类成员变量和方法时，可使用的访问修饰符有四种：public、proteced、缺省和private，使用private声明的成员称为私有成员，只能在声明它们的类中使用，在类外不可见；使用public声明的成员称为公有成员，在所有可见该公有成员所属类的类中都是可以通过对象或类名直接访问；使用protected声明的成员称为受保护的成员，受保护的成员能够被同一个包的任何类访问或通过继承访问；不使用private、protected及public声明的成员称为友好成员，能够在同一个包的其它类中被所属类的对象访问或类名直

25、接访问，而不能被任何包外类对象或类名访问。31 第五章继承和多态性本章小结子类的继承性需要由类成员访问修饰符来决定，在同一个包中，子类能继承超类的所有非private成员，在不同包中，子类只能继承超类的public和protected成员。is-a表示的是一种属于关系，是“一般和具体”的关系；而has-a表示的则是一种包含关系，是一种“整体和部件”的关系。在Java中，继承就是一种is-a关系，而聚合(组合)则是一种has-a关系。成员变量的隐藏是指在子类中定义了与超类同名的成员变量，且这些成员变量在超类中是非私有的，此时子类的成员变量隐藏了超类的成员变量，超类的这些成员变量不能被子类继承。方

26、法重写是指在子类中定义了一个方法，这个方法的名字、返回类型和参数声明与超类的某个方法完全相同，并且超类的这个方法是非私有的，此时超类的这个方法被子类隐藏而不能被子类继承，称这时子类的这个方法覆盖(override)或重写了超类的同名方法。32 第五章继承和多态性本章小结super关键字可在子类中用来表示对直接超类的引用，可以使用它来访问在子类中被隐藏了的超类的成员变量和被重写的超类方法以及使用super调用超类的构造方法。super访问被隐藏的成员：super.成员名；调用超类构造方法的格式是：super(参数列表)。在子类的构造方法中，如果没有显式使用super关键字调用超类的某个构造方法，

27、则系统会默认地在子类中执行super()语句；在子类中super通过参数来匹配调用超类的构造方法，所以，使用super调用超类构造方法时，必须保证超类中定义了相对应的构造方法。在Java中，允许多层继承，即一个子类又可以是其它类的超类，从而可以形成类的多级继承层次结构。在多级继承层次结构中，构造方法的执行顺序是：首先按创建时的顺序，从上往下执行超类的构造方法对继承来的成员变量赋值，然后由子类的构造方法对自已定义的成员变量赋值。33 第五章继承和多态性本章小结可以使用final关键字声明类、成员变量和方法，根据final关键字出现的位置的不同，final关键字分别具有阻止类的继承、阻止方法的重写

28、和创建常量三种功能。使用final声明的类不能具有子类；使用final声明的方法不能被子类重写；使用final声明变量时，需要同时给变量赋值，此后，不能再更改该值。多态性(polymorephism)是指类的属性或功能在各个子类中可以具有彼此不同的具体形态。向上转型对象，是指引用子类对象的超类类型变量，向上转型对象只能访问超类定义了的方法和变量，在运行时实际调用的是子类中的相应成员，如果子类有重写超类的方法或重定义变量，就会表现出不同的行为和状态。34 第五章继承和多态性本章小结实现对象的多态性有编译时多态性和运行时多态性两种途径。编译时多态性也称静态多态性，表现为方法重载和变量的隐藏；运行时

29、多态性也称动态多态性，表现为方法的重写，动态多态性的实现可以通过向上转型对象调用各子类重写的方法，使得运行后，各子类对象可以得到彼此不同的功能行为。在Java中，所有类都默认继承自java.lang.Object类，编程人员创建的任何类都均是Object类的直接或间接子类。equals()、hashCode()和toString()三种方法是Object类提供的在其它类中比较常用的方法。equals()方法用于比较两个对象的引用是否相同，可以重写它来检查对象中存储的值。Java中创建的每一个对象都有一个对应的哈希代码，这个代码是作为对象在内存中的唯一标识，可以使用hashCode()方法来查找对象的哈希代码。使用toString()方法可以获取有关对象的文本信息，Object类中的toString()方法的实现给出了由类全限定性名称和以及对象的十六进制的哈希代码所组成的一串文本信息，可以重写此方法，以获得我们所需的任何方式来提供对象的有关文本信息。