Java程序设计@第04章-继承

Java程序设计第04章继承本章内容CORE-C04-01类、父类与抽象CORE-C04-02类、子类与继承

CORE-C04-03根父类：Object类

CORE-C04-04继承设计与应用本章目标1、实现类的继承。2、能熟练使用Object中方法

第01节类、父类与抽象知识点预览#节知识点难点重点应用1CORE-C04-01类、父类与抽象1、类的共性抽象√√

2、类的层次结构√√

1、类的共性抽象面向对象的引入会提供软件项目实现的稳定性，稳定性的一个重要方面是软件项目模块可复用与扩展。Java提供继承的语法机制类实现模块的复用与扩展、升级。publicclassPerson{privateStringname;privatebyteage;publicvoidprintInfo(){ ……..}}publicclassStudent{privateStringname;privatebyteage;privateStringschool;publicvoidprintInfo(){ ……..}publicvoidstudy(){ ……..}}2、类的层次结构Person-name:String-age:byte+printInfo():voidStudent-school:String+study():voidTeacher-dept:String+teach():void第02节类、子类与继承

知识点预览#节知识点难点重点应用2CORE-C04-02类、子类与继承1、类的扩展

√√2、类的继承语法

√√3、子类对象实例化与构造器

√√4、super

√√5、覆盖与多态

√√6、覆盖与修饰符号

√√7、覆盖与异常转移√√√8、阻止继承与final修饰符号

√√9、类型转换

√√10、类型装箱与解箱

√√11、protected修饰符号

√√1、类的扩展子类与父类的关系：子类比起父类就是成员更加丰富：成员变量增加（扩展）。处理成员变量的成员方法增加（扩展）。class父类{ //成员变量 //成员方法}class子类{ //这样也可以描述子类 //父类成员变量 //父类成员方法 //扩展的成员变量 //扩展的成员方法}子类的描述方法明显两个缺点：1、描述重复。2、从代码无法反映父子关系。2、类的继承语法-1类扩展（继承）的语法机制class子类extends父类{ //扩展的成员变量 //构造方法 //扩展的成员方法}class父类{ //成员变量 //成员方法}class子类extends父类{ //扩展的成员变量 //扩展的成员方法}子类的描述方法明显解决了缺点：1、描述不重复。2、体现父子关系。2、类的继承语法-2子类对象也可以访问父类中的成员。classClsSuper{ publicintm_a=20; publicvoidshow(){ System.out.printf("m_a=%d\n",m_a); }}classClsSubextendsClsSuper{ publicintm_b=30; publicvoidprint(inta){

//使用父类成员变量像自己的成员变量一样，不需要通过方法（对成员方法亦然） System.out.printf(“m_a=%d,m_b=%d,参数=%d\n”,m_a,m_b,a); }}ClsSubobjsub=newClsSub();System.out.println(objsub.m_a); //访问父类的成员变量System.out.println(objsub.m_b);objsub.show(); //访问父类的成员方法objsub.print(999);2、类的继承语法-3子类对象的类型：依据常规白马是马的逻辑思路，子类对象肯定是父类型。在Java的语法规则上：可以把子类类型的对象赋值给父类类型的对象。依据马不一定是白马的逻辑思路，父类对象不一定是子类类型。在Java的语法规则上：不能把父类对象赋值给子类对象。classClsSubextendsClsSuper{ //ClsSuper是ClsSub的子类}

ClsSubsub=null;ClsSupersup=newClsSuper(); sub=sup; //语法错误sub=newClsSuper(); //语法错误sup=sub; //语法正确

2、类的继承语法-4子类对父类的扩展有几个重点必须清楚：尽管子类扩展父类，但子类与父类属于不同的类块，作用域不同，遵循不同作用域规则。子类的成员变量可以与父类的成员变量重名。子类的成员方法可以与父类的成员方法重名，甚至参数类型、顺序、个数都完全相同。classClsSuper{ publicintm_a=20; publicvoidshow(inta){ }}classClsSubextendsClsSuper{ publicintm_a=30; publicvoidshow(inta){ }}成员变量在父子类中重名的解决规则与成员方法是不同的2、类的继承语法-4子类的成员变量与父类的成员变量重名的访问规则：当使用对象访问，根据对象的申明类型来确认：对象申明为父类型，就访问父类中成员变量，声明为子类类型就访问子类中成员变量。子类中没有，就到父类中查找成员变量并访问。classClsSuper{ publicintm_a=20;}classClsSubextendsClsSuper{ publicintm_a=30;}ClsSupero1=newClsSuper();System.out.println(o1.m_a); //ClsSuper中成员。ClsSupero2=newClsSub();System.out.println(o2.m_a); //ClsSuper中成员。

ClsSubo3=newClsSub();System.out.println(o3.m_a); //ClsSub中成员。

3、子类对象实例化与构造器-1子类与父类是属于两个不同的块，也就是属于两个不同的作用域，作用域不同也意味着内存存储区域的差异。子类对象的空间分配也是分成两个部分：父类内存空间，子类内存空间。2030m_am_aClsSuperClsSubClsSupero2=newClsSub();System.out.println(o2.m_a); //ClsSuper中成员。

o2对象实际是访问位置

对象决定访问的开始位置，

类型决定访问的范围。3、子类对象实例化与构造器-2当子类扩展父类，子类对象可以访问父类的成员，但其中有一个必须要注意：父类的构造器不能初始化子类成员，子类构造器不能初始化父类成员。子类与父类的成员都是由自己的构造器完成初始化。子类对象化的时候，首先判定是否有父类，没有父类就直接调用构造器完成成员变量初始化。有则调用父类构造器完成父类成员变量的初始化，然后调用子类构造器初始化子类成员变量。不管父子类，他们的成员都使用自己的构造器来初始化自己的成员变量。子类的构造器不能初始化父类的成员，父类构造器不能初始化子类的成员。当子类初始化的时候，会调用父类构造器，但由于构造器重载，Java引入如下语法规则：当子类初始化的时候，默认调用父类的缺省构造器。但也可以指定构造器类初始化父类成员变量。3、子类对象实例化与构造器-3使用super指定父类构造器classClsSuper{ privateintm_a=20; publicClsSuper(){ } publicClsSuper(inta){ m_a=a; } }classClsSubextendsClsSuper{ privateintm_b=30; publicClsSub(intb,inta){

super(a); //调用ClsSuper(inta) m_b=b; } publicClsSub(intb){ //调用ClsSuper()构造器，m_a=20 m_b=b; }}Super必须在构造器的第一行。调用缺省构造器3、子类对象实例化与构造器-4当把子类对象赋值给父类对象，最后导致真正的类型无法确认。Java提供专门的语法来识别对象的真正类型。

对象instanceof类型ClsSupero2=newClsSub();if(o2instanceofClsSub){System.out.println(“o2是ClsSub类型”);}4、super关键字super除了当成构造器使用外，还可以作为作用域使用：当父类成员与子类成员冲突的时候，使用[super.成员]可以区分是父类中成员，不加super前缀或者加this前缀表示是当前类成员。当父类、子类成员不冲突的时候，不需要super前缀。注意：super作为构造器使用，必须放在构造器中，而且必须是第一行。super作为作用域使用，可以在构造器，也可以在成员方法内使用，可以放在任意行。5、覆盖与多态-1父类与子类的成员方法重名，冲突分成两种情况：在类内部不通过对象使用。可以使用this，super关键字区分。通过对象使用。Java语法的默认规则是：不管对象是什么类型，调用的方法都是new后构造器所在类的方法。（与对象的表现类型无关），称为覆盖（Override）classClsSuper{ publicvoidshow(){ }}classClsSubextendsClsSuper{ publicvoidshow(){ }}ClsSuperobjsuper=newClsSub();objsuper.show();先确认对象的实际类型。再确认类所在的方法，并调用。5、覆盖与多态-2Java提供的Override语法对程序的稳定结构有非常重要的作用。classClsSuper{ publicvoidshow(){ }}classClsSub1extendsClsSuper{ publicvoidshow(){ //实现1 }}classClsSub2extendsClsSuper{ publicvoidshow(){ //实现2 }}classMain{ publicstaticvoidmain(String[]args){ ClsSuperobj=newClsSub1(); //表现类型ClsSuper实际类型ClsSub1 call(obj); //call内部的调用因对象不同而不同。 } //称为多态（一个方法多种实现） publicstaticvoidcall(ClsSuperobj){ obj.show(); }}6、覆盖与修饰符号-1为了防止方法被覆盖，可以使用修饰符final。使用final修饰的方法是不能被覆盖的。为了防止覆盖方法因拼写原因，而没有覆盖，可以使用标注修饰让编译器做语法检测。@Override。 //注意区分大小写。

classClsSuper{ publicvoidshow(){ }}classClsSubextendsClsSuper{ @Override //如果show方法与父类不一样，会报编译错误。 publicvoidshow(){ } public@Overridevoidshow(){ //@Override作为修饰符，与其他修饰符不分先后。 }}6、覆盖与修饰符号-2在override语法中，子类中的override方法的修饰符功能弱于父类中的方法。修饰符的强弱按照如下顺序排列：public

缺省 (什么修饰符都不要)protectedprivate7、覆盖与异常转移覆盖的异常列表在设计上是希望逐步处理，所以子类的override方法的异常列表中的异常类不能多于父类的异常列表中的异常类型。classClsSuper{ publicvoidshow()throwsException{ }}classClsSubextendsClsSuper{ @Override publicvoidshow(){ //语法合法 }

publicvoidshow()throwIOException{ //语法非法，多于父类的异常列表 }}8、阻止继承与final修饰符号除了防止方法被覆盖，Java还引入了防止继承的语法机制：在class前加final修饰符。finalclassClsSuper{ //classClsSuper不能再被继承。 publicvoidshow(){ }}9、类型转换-1从前面的语法知道，把子类类型的对象赋值给父类类型的对象是合法的，类型是自动转换的。这种转换是合理的。因为类型转换实际的作用是改变了对象空间的访问范围。子类对象的访问范围大于父类类型的范围。子类类型的对象赋值给父类类型的对象，只是从大的范围限制在小的范围。当从父类类型的对象赋值给子类类型的对象，等同于从小范围扩大访问范围，扩大的部分空间可能是合法，也可能不合法，所以父类对象赋值给子类对象是不允许的。但如果程序员确保扩大的空间是合法的，想转换对象的类型，Java也提供语法进行把父类类型的对象转换为子类类型的对象。

2030m_am_aClsSuperClsSub9、类型转换-2强制类型转换使用强制类型转换，可以把父类类型对象转换以后赋值给子类类型对象，但实际程序运行的时候可能访问不到可能不存在的扩展空间，这样导致错误。所以建议在对象强制转换前，先判定他的真正类型后再转换。ClsSupero1=newClsSuper(); //合法

ClsSubo2=newClsSub(); //合法ClsSupero3=newClsSub(); //合法ClsSubo4=newClsSuper(); //非法ClsSubo5=o1; //非法ClsSubo6=(ClsSub)o1; //合法，但实际对o1扩大访问范围的空间不存在

if(o1instanceofClsSub){

ClsSubo6=(ClsSub)o1;}else{ System.out.println(“不能转换”);}10、类型装箱与解箱在JDK1.5以后的版本中，Java语法中还引入了基本类型与Wrap类型之间的装箱(Box)与解箱(UnBox)的语法。传统方式装箱/解箱方式Integeri=newInteger(“2000”);intj=Value();Integeri=2000; //自动装箱

intj=i; //自动解箱11、protected修饰符号修饰符protected是专门争对父子继承类之间的访问限制的。使用protected修饰的成员，在类块外，只能由子类访问：不管是直接访问，还是使用对象访问。注意：子类包含子类的子类都可以访问。第03节根父类：Object类

知识点预览#节知识点难点重点应用3CORE-C04-03根父类：Object类1、认识Object类

√√2、equals方法使用与继承

√√3、HashCode方法使用与继承

√√4、toString方法使用与继承

√√1、认识Object类不管继承或者不继承，在Java中所有的类都继承自Object的类。Object类提供一个缺省构造器。提供一组基本方法。classClsSuper{ publicvoidshow(){ }}ClsSuperobj=newClsSuper();System.out.println(obj.toString()); //toString方法来自Object类。protectedObjectclone() //克隆booleanequals(Objectobj) //相等判定protectedvoidfinalize() //析构回调Class<?>getClass() //返回运行时类型inthashCode() //返回对象的hash码voidnotify() //唤醒当前对象监视的等待线程voidnotifyAll() //唤醒当前对象监视的所有的等待线程StringtoString() //把对象转换为字符串，println打印对象会自动调用voidwait() //让当前线程等待voidwait(longtimeout) //让当前线程等待timeout毫秒voidwait(longtimeout,intnanos)//让当前线程等待timeout毫秒+纳秒2、equals方法使用与继承对象相等的判定使用==只能判定两个对象是否使用同一空间。无法判定两个对象的内容是否相等。Object提供equals方法用来判定两个对象的内容是否相等。equals默认的是判定对象的空间地址相等。可以override该方法来实现定制的相等判定规则。classClsSuper{ privateintm_score=20; booleanequals(Objectobj){ if(objinstanceofClsSuper){ ClsSupero=(ClsSuper)obj; if(o.m_score==this.m_score){//o.m_score可以访问私有成员 returntrue;//对象的分数相等，则对象等 } else{ returnfalse;//对象的分数不等，则对象不等。 } } else{ returnfalse; //类型不同，直接返回不等 } } }3、hashCode方法使用与继承hashCode()方法的作用：一般的地方不需要重载hashCode，只有当类需要放在HashTable、HashMap、HashSet等等hash结构的集合时才会重载hashCode。规则：如果hashCode在equals方法中不提供比较信息，则最好保持返回值不变。一般不要求hashCode的值是不变的。如果两个对象通过equals判定相等，则hashCode返回值必须相等。如果两个对象通过equals判定不相等，而hashCode可以返回相等的值。但equ