JAVA程序设计(第五章 子类与继承)

实验1：中国人、北京人和美国人



编写程序模拟中国人、美国人是人，北京人是中国人 。除了主类外，程序中还有4个类People、ChinaPeople 、AmericanPeople和BeijingPeople类。要求如下： People类有权限是protected的double型成员变量height 和weight，以及public void speakHello()，public void averageHeight()和public void averageWeight()方法。 ChinaPeople类是People的子类，新增了public void chinaGongfu()方法。要求ChinaPeople重写父类的public void speakHello()、public void averageHeight()和public void averageWeight()方法。

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成员变量的隐藏和方法的重写

方法重写
如果父类的方法 f() 被子类重写，子类就隐藏了父类 的 f() 方法，则子类对象调用的 f() 方法是子类重写的 f() 方法

子类重写的方法可以调用从父类继承的成员变量和 成员方法，也可以操作子类新声明的成员变量和方法 ，但无法操作被子类隐藏的父类的成员变量和方法
UniverStudent
mike
成员变量的隐藏和方法的重写

成员变量的隐藏
当子类中定了和父类中同名的成员变量（类型可以 不同），父类中的成员变量在子类中被隐藏

子类对象及子类自己定义的方法中操作与父类同名 的成员变量时，实际上操作的是子类自己定义的这个 成员变量

子类继承的方法操作的成员变量是被子类隐藏的父 类的成员变量
4
子类的继承性

子类和父类在同一个包中的继承性
子类继承其父类中不是 private 的成员变量和成员方 法作为自己的成员变量和成员方法，继承的成员变量 和成员方法访问权限保持不变



例1：所有的类都在无名包中
Example5_1 People Student UniverStudent
5
子类的继承性
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面向抽象编程


面向抽象编程的目的是为了应对用户需求的变化，将 某个类中经常因需求变化而需要改动的代码从该类中 分离出去，让类中每种可能的变化对应的交给抽象类 的一个子类去负责，从而让该类的设计不去关心具体 的实现 例13 Pillar
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面向抽象编程
开-闭原则: 对扩展开放， 对修改关闭
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子类不继承父类的构造方法，故在子类的构造方法 中需用super来调用父类的构造方法，且super必须是子 类构造方法中的第一条语句

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super关键字

用super调用父类的构造方法
如果在子类的构造方法中未明显的写成 super关键字 来调用父类的某个构造方法，则默认有：

super();
当父类中定义了多个构造方法时，应当包括一个不 带参数的构造方法，以防子类省略super时出现错误
public class Pillar { Circle bottom; double height; Pillar (Circle bottom,double height) { this.bottom=bottom; this.height=height; } public double getVolume() { return bottom.getArea()*height; //bottom可以调用子类重写的getArea方法 } }
如果子类和父类不在同一个包中，子类不继承父类 的友好成员变量
子类从父类继承过来的方法可以操作上述这两部分 未被继承的变量

例2
9
子类与对象

关于instanceof运算符
当左边的操作元是右边的类或其子类所创建的对象时 ，instanceof运算结果为true，否则为false

kate instanceof student

A
如果在类 D 中创建了 D 本身的对 象，那么该对象可以通过“ . ”运 算符访问继承的或自己的 protected变量和方法

B
C
D
7
子类的继承性

protected的进一步说明
在Other类中创建了 D 类的对象 obj ，则 protected 的成员变量和成员方 法权限如下：

只要 Other 类和 D 类在同一个包中， obj 对 象 可 以 访 问 D 类 自 己 声 明 的 protected成员变量和方法

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成员变量的隐藏和方法的重写

方法重写
重写父类方法时 ，不 能降低方法的访问权限 ，可以提高访问权限

class A{ protected float f(float x,float y){ return x-y; } } class B extends A{ //非法，降低了访问权限 float f(float x,float y){ return x+y; } } class C extends A{ //合法，提高了访问权限 public float f(float x,float y){ return x*y; } }
A a;
B b=new BBiblioteka Baidu); a=b;
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a=b;
a 是对象 b 的上转型对 象，好比“老虎是动物”
对象的上转型对象
上转型对象不能操作子类新增的成员变量；不能 调用子类新增的方法。

上转型对象可以访问子类继承或隐藏的成员变量 ，也可以调用子类继承的方法或子类重写的实例 方法。

如果子类重写了父类的某个实例方法后，当对象 的上转型对象调用这个实例方法时一定是调用了 子类重写的实例方法。

子类和父类不在同一个包中的继承性
子类只继承父类中的protected和public访问权限的成 员变量和成员方法

父类中的 private 和友好访问权限的成员变量和成员 方法不被继承

6
子类的继承性

protected的进一步说明
类 A 中的 protected 成员变量和方 法可以被它的子孙类继承

常量

如果 成员变量或局部变量被修饰为 final 的，就是常
量
例9
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对象的上转型对象
假设， A 类是 B 类的父类，当用子类创建一个对 象，并把这个对象的引用放到父类的对象中时， 比如：

A a; a=new B(); 或 这 时 ， 称对象a 是对象b 的 上 转 型对象。
Animal a; Tiger b=new Tiger ();

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对于子类D从父类继承的protected成 员变量和方法，需要追溯这些protected 成员变量或方法的祖先，如A类，只要 Other 类和 A 类在同一个包中， obj 对象 能访问继承的protected成员变量和方法

子类与对象

子类对象的特点

子类不继承父类的private成员变量

用extends来定义一个子类：
class 子类名 extends 父类名
{ … } class Student extends People { …
3
}
子类与父类

类的树形结构
•任何类都是Object的子孙类 •每个类有且仅有一个父类 •一个类可有多个子类 •一个类的定义中无extends，则默认是 Object的子类

abstract类的对象作上转型对象


注意2点：
abstract类可以没有abstract方法 如果一个abstract类是abstract类的子类，它可以重写父类的 abstract方法，也可以继承父类的abstract方法 例12

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面向抽象编程


在设计一个程序时，可以通过在abstract类中声明若干 个abstract方法，表明这些方法在整个系统设计中的重 要性，方法体的内容细节由它的非abstract子类去完成 。 使用多态进行程序设计的核心技术之一是使用上转型 对象，即将abstract类声明对象作为其子类的上转型对 象，那么这个上转型对象就可以调用子类重写的方法 。

例4 Example5_4 University ImportantUniversity 例5
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成员变量的隐藏和方法的重写

方法重写
例 5 中若将 computer() 方法的返回类型改为 double 将 产生编译错误，原因：


不是重写了父类的computer()方法
类中不能同时存在两个方法名相同、参数也相同，但返 回值不同的同名方法，不符合重载的语法规则
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成员变量的隐藏和方法的重写

方法重写

允许重写方法的类型可以是父类方法类型的子类型
例6
16
super关键字

用super操作被隐藏的成员变量和成员方法
如果在子类中想使用被子类隐藏的成员变量或方法 需要使用super关键字

例7
17
super关键字

用super调用父类的构造方法
当用子类的构造方法创建一个子类的对象时，子类 的构造方法总是先调用父类的某个构造方法，如果子 类的构造方法没有明显的指明使用父类的哪个构造方 法，子类就调用父类的不带参数的构造方法
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//无方法体
abstract类和abstract方法

注意2点：

不允许使用final和abstract同时修饰一个方法或类 不允许使用static修饰abstract方法

abstract类中可以有abstract方法，也可以有非abstract 方法（非abstract类中不可以有abstract方法）
JAVA程序设计
Java2 实用教程（第四版） 陈艳
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第五章 子类与继承

子类与父类 子类的继承性 子类与对象 成员变量的隐藏和方法 重写

对象的上转型对象 继承与多态

abstract类与
abstract方法

面向抽象编程
开-闭原则

super关键字
final关键字类
2
子类与父类
abstract class A{ abstract int min(int x,int y); int max(int x,int y){ return x>y?x:y; } }
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abstract类和abstract方法

abstract类不能用new运算符创建对象

如果一个非抽象类是抽象类的子类，则它必须重写父类的 抽象方法 可以使用abstract类声明对象，该对象可以成为子类的上转 型对象
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面向抽象编程

所谓面向抽象编程，是指当设计某种重要的类时，不 让该类面向具体的类，而是面向抽象类，即所设计类 中的重要数据是抽象类声明的对象，而不是具体类声 明的对象。
public class Circle { double r; Circle(double r) { this.r=r; } public double getArea() { return(3.14*r*r); } }
People
kate instanceof People
ture
mike instanceof People mike instanceof student mike instanceof UniverStudent
Student
kate
false
10
kate instanceof UniverStudent

例3 Example5_3 CheapGoods Goods
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成员变量的隐藏和方法的重写

方法重写
子类中定义和父类同名的方法，这个方法的类型和 父类的方法的类型一致或者是父类的方法的类型的子 类型（如，父类方法的类型为类 A ，那么允许子类的 重写的方法的类型是 A 的子类），且方法名、参数个 数、参数的类型和父类的方法完全相同，子类如此定 义的方法称作子类重写的方法

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对象的上转型对象
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对象的上转型对象

注意：

不要将父类创建的对象和子类对象的上转型对象混淆； 可以将对象的上转型对象再强制转换到一个子类对象，这 时，该子类对象又具备了子类所有的属性和功能； 不可以将父类创建的对象的引用赋值给子类声明的对象
例10
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继承与多态
多态性就是指父类的某个方法被其子类重写时， 可以各自产生自己的功能行为

例11
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abstract类和abstract方法
用关键字 abstract 修饰的类称为 abstract 类（抽象 类）。如：

abstract class A { …… } 用关键字 abstract 修饰的方法称为 abstract 方法（ 抽象方法），例如：

abstract int min(int x,int y);

例8
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final关键字
final关键字可以修饰类、方法、成员变量和方法中 的局部变量。

final类 final类不能被继承，即不能有子类。如： final class A { …… }
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final关键字

final方法

如果用final修饰父类中的一个方法，那么这个方法 不允许子类重写。