《Java语言程序设计》课件第4章 面向对象程序设计（下）

第四章面向对象程序设计（上）

本章学习要点理解继承的概念；掌握继承中构造方法的调用顺序；理解方法重写的概念；理解上转型的概念；理解多态的概念；理解抽象类和接口的区别；掌握抽象方法的写法；掌握final关键字修饰的变量、方法和类的特点；理解内部类的概念；掌握匿名内部类的使用；掌握上转型对象的特点。

4.1类的继承

4.1.1“子类”和“父类”

4.1.2继承中构造方法的调用

4.1.3继承中成员变量的隐藏

4.1.4继承中成员方法的重写

4.1.5继承中的上转型

4.1.6继承中的多态

4.1.1“子类”和“父类”

classAextendsB{},其中A为子类，B为父类或者超类或者基类继承就是为了避免多个类间重复定义共同的属性和行为。子类可以继承父类的一切非私有的成员，构造方法除外。子类除了继承父类的非私有成员外，还可以有自己的什么呢？可以有不同于父类的属性和行为。

4.1.1“子类”和“父类”Java中类的继承是“单继承”，即只允许一个类直接继承另一个类，也就是extends关键字后面只能有一个类名。例如：classStudentextendsPerson,Person1,Person2{…}会导致编译错误。尽管一个类只能有一个直接的父类，但是它可以有多个间接的父类。例如：Student类继承Person类，Person类继承Person1类，Person1类继承Person2类，那么Person1和Person2类是Student类的间接父类。

4.1.2继承中构造方法的调用

子类可以继承父类中的非私有成员，也就是不能继承父类中的私有成员，同时，子类也不能继承父类中的构造方法。子类既然不能继承父类的构造方法，那么子类是如何调用父类的构造方法呢？就是通过“super();”这条语句，而且这条语句可以省略。但是如果把“super();”这条语句写出来，它一定要在第一条的位置，否则会编译出错。“super();”这条语句的作用就是调用父类中无参数的构造方法，所以当父类中没有无参构造时，子类中的构造方法中第一条语句必须显示地用super调用父类中有参数的构造方法，否则编译会出错。

4.1.3继承中成员变量的隐藏

如果子类继承于某个父类，当子类中声明的成员变量和父类中声明的成员变量重名时，子类就隐藏了继承到的成员变量。那么，子类如何操作父类中被隐藏的成员变量呢？有两种方法：第一，在子类中使用super关键字调用父类中被子类隐藏的成员变量。第二，子类通过调用从父类继承的方法来操作隐藏的成员变量。Cat类中的第5行和第9行代码，通过super.来调用父类Animal中被隐藏的成员变量name。

4.1.4继承中成员方法的重写

在子类中如果创建了一个方法与父类中的某个方法具有相同的名称、相同的返回值类型、相同的参数列表，只是方法体中的实现不同，以实现不同于父类的功能。这种方式被称为方法重写，又称为方法覆盖。在重写方法时，需要遵循以下规则：1.参数列表必须完全与被重写的方法参数列表相同，否则不能称其为重写。2.返回的类型必须与被重写的方法的返回类型相同，否则不能称其为重写。3.访问修饰符的限制一定要不小于被重写方法的访问修饰符，否则不能称其为重写。4.重写方法一定不能抛出新的检査异常或者比被重写方法声明更加宽泛的检査型异常。4.1.5继承中的上转型

对象的类型转换往往发生在具有继承关系的父类和子类之间，向上类型转换是将子类对象转为父类对象。如果A是B的父类，当把子类对象赋值给父类对象的引用时，称父类的引用是子类对象的上转型对象。例如：Aa；a=newB();或者：Aa=newB();其中newB()是子类B的一个对象，而a为父类A的一个引用变量，a=newB()这条语句使得父类的引用a指向了子类对象newB()，此时a就叫做newB()的上转型对象。4.1.5继承中的上转型上转型对象有三个特点：1.当子类重写了一个方法后，上转型对象调用方法时，调用的必须是经过重写后的方法。2.当子类继承或隐藏了某个成员变量或方法，此时上转型对象可以访问。3.上转型对象不能操作子类新增的成员变量，也不能操作子类新增的方法。在上转型的三个特点中，最常用的就是第1条。

4.1.6继承中的多态

Java实现多态有3个必要条件：继承、重写和向上转型。4.2抽象类4.2.1抽象方法4.2.2抽象类4.2.1抽象方法

用abstract修饰的方法称为抽象方法，抽象方法一般位于父类中，而且要被子类继承。声明抽象方法的一般格式如下：[方法修饰符]abstract方法返回值类型

方法名([参数列表]);抽象方法是在类中仅仅有声明部分，并没有实现方法体。构造方法、静态方法、私有方法不能被声明为抽象的方法。4.2.2抽象类

用关键字abstract修饰的类称为抽象类。抽象类的作用类似于“模板”，通常先给出属性或方法的格式，然后根据这些格式来派生出新的子类，再由其子类来创建对象。定义抽象类的一般格式如下：[类修饰符]abstractclass类名{

声明成员变量

声明抽象方法//此处不能有方法体

定义一般方法//此处可以包含方法体

……}4.2.2抽象类有关抽象类说明如下：1.抽象类只能声明对象，而不能创建具体对象即不能被实例化。2.在抽象类中，可以包含抽象方法，也可以包含非抽象方法，也可以不包含抽象方法。3.包含抽象方法的类一定是抽象类。4.如果一个类是某个抽象类的子类，那么该子类既可以抽象类，也可以是非抽象类。5.当抽象类的子类是非抽象类时，必须重写父类中所有的抽象方法。4.3接口4.3.1接口的定义4.3.2接口的实现4.3.3接口与抽象类4.3.4接口的回调4.3.5内部类4.3.6匿名内部类4.3.1接口的定义

接口的定义包括接口声明和接口体两部分。接口定义的格式如下：[接口修饰符]interface接口名称[extends父接口名]{

接口体}4.3.1接口的定义对接口定义说明如下：1.接口中全部的数据都是常量，用publicfinal修饰。其中final关键字可以修饰类中的成员变量、成员方法，甚至可以修饰类。用final修饰的成员变量是最终变量，即为常量。程序中的其他部分可以调用该变量，但不能修改该变量的值。用final修饰的成员方法是最终方法，该方法不能被子类重写，只能被调用。用final修饰的类是最终类，最终类不能被继承，即没有子类。2.全部的方法都是抽象方法，用publicabstract修饰，通常修饰符是可以省略的。3.与关键字class类似，interface是声明接口的关键字。4.3.2接口的实现

Java中类与类之间的关系叫“继承”，用extends关键字表示。Java中的类和接口之间的关系叫“实现”，即类实现接口，用implements关键字表示。Java中类继承是“单继承”，即一个类只能有一个直接父类，但是类实现接口却支持“多实现”，即一个类可以同时实现多个接口，这也是接口出现的真正意义。接口和接口之间的关系叫“继承”，一个接口可以继承多个接口，但是接口之间的“继承”关系，在实际开发项目中几乎用不到。所以，我们只来看类和接口之间的实现关系。4.3.2接口的实现接口中的方法都是抽象的，所以当一个类实现了某个接口时，就必须重写接口中所有的方法。定义实现接口类的一般格式如下：[修饰符]class类名[extends父类名]implements接口名列表{[类的成员变量说明][类的构造方法定义][类的成员方法定义]

接口方法定义//实现接口方法}4.3.2接口的实现一个类可以通过使用关键字implements实现一个或多个接口。当一个类实现了多个接口时，多个接口之间用逗号隔开。例如：classAimplementsPrintable,Addable4.3.3接口与抽象类

抽象方法可以存在于抽象类中，而接口中所有的方法都是抽象的，从这个角度说，接口是一种特殊的抽象类。接口和抽象类之间有什么不同呢？1.基本语法不同接口中所有的方法都是抽象的，即只有方法的定义，没有方法的实现。但是抽象类中可以包含抽象方法，也可以包含非抽象方法，即抽象类中既可以有方法的定义，也可以有方法的实现。4.3.3接口与抽象类2.实现类不同类和接口之间的关系是类实现接口，而且可以同时实现多个接口。类和类之间的关系叫继承，一个类只能继承一个类。3.设计思想不同“抽象”在面向对象思想中是一个很重要的概念。Java中实现抽象有两种方式：接口和抽象类。抽象类是对一组具有相同属性和方法的逻辑上有关系的事物的一种抽象，而接口则是对一组具有相同属性和方法的逻辑上不相关的事物的一种抽象。因此抽象类表示的是“isa”关系，接口表示的是“likea”关系。在实际的开发中，对于接口和抽象类的选择，反映出设计人员看待问题的不同角度。4.3.4接口的回调

在面向对象的设计思想中，所有的对象都是通过类来描绘的。但是反过来，并不是所有的类都是用来描绘对象的，如接口和抽象类。因为接口和抽象类没有构造方法，故不能用其来实例化对象。前面讲过“继承中的上转型”，即把子类对象赋值给父类的一个引用变量时，这个父类的引用变量就变成了这个子类对象的一个上转型对象。利用上转型对象可以实现“继承中的多态”。接口中也有上转型对象，即把接口的实现类对象赋值给接口的一个引用变量时，这个接口的引用变量就变成了这个实现类对象的一个上转型对象，只不过在接口中我们称为“接口的回调”。通过接口的回调也同样可以实现接口中的多态。4.3.5内部类

类的定义包括类的声明和类体两部分。在类体中出现的叫做类的成员。类的成员包括变量、方法、构造器、内部类。一个类在另一个类的内部定义，这个定义在其他类体中的类称为内部类，包含内部类的类叫外部类。根据内部类是否有static修饰，可以将内部类分成静态内部类和非静态内部类。4.3.5内部类非静态内部类中不能声明静态变量，同样也不能声明静态方法。非静态内部类中是通过外“外部类名.this.”引用外部类的实例变量。非静态内部类中是通过“外部类.”来引用外部类的静态变量。外部类OutClass中有非静态内部类InnerClass,创建InnerClass对象的语句如下：OutClass.InnerClassinnerClass=newOutClass().newInnerClass();4.3.5内部类静态内部类中可以定义实例变量和静态变量静态内部类中只能通过“外部类对象”来调用该外部类的实例变量静态内部类中通过“外部类名.”来调用外部类的静态变量外部类OutClass中有静态内部类InnerClass,创建InnerClass对象的语句如下：OutClass1.InnerClassinnerClass1=newOutClass1.InnerClass();4.3.6匿名内部类

匿名内部类是一种特殊的内部类，适合用于创建那些只需要使用一次的类。匿名内部类简称匿名类，没有类名，故不能声明对象，但是可以创建对象。使用匿名类创建对象时，只能用关键字new借助于超类或接口实现，不具有static和abstract修饰符，并且不能派生子类。匿名类分为：和类相关的匿名类、和接口相关的匿名类。4.3.6匿名内部类1.和类相关的匿名类如果存在一个类，并没有声明该类的子类，但是又想使用子类创建一个对象，此时Java语言允许定义一个没有类的声明部分的子类类体，称为匿名类。它的功能等同于一个子类，但是由于不存在类名，所以只能创建对象，而不能声明对象。4.3.6匿名内部类2.和接口相关的匿名类如果一个类实现了某个接口，那么Java语言允许使用该类创建一个匿名类，被创建后的匿名类只有类体，没有类的声明。4.4本章小结4.1.1节讲解了什么是“子类”，什么是“父类”以及Java中的“单继承”。4.1.2节讲解了子类中通过super调用父类中的构造方法，尤其要注意的是，当父类中没有无