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JAVA 类的继承和派生 Inheritance/extends/derive 继承的概念和软件的重用性 n继承是从已有的类中派生出新的类。 n新的类能吸收已有类的数据属性和行为; n并能扩展新的能力。 n类和类之间的继承关系可以用UML符号表示如图5-1, n父类又叫超类或基类， n子类又叫派生类。 n父类是子类的一般化，子类是父类的特化（具体化）。 超类或基类父类 子类派生类 图5-1 继承关系 super/base/parent child/derived 继承的概念和软件的重用性 n如表所示，列出了几个超类和子类的实际例子。 超类或基类父类 子类派生类 图5-1 继承关系 超 类子 类 学生研究生、本科生、小学生 形状三角形、圆、矩形 雇员教师、医生、职员 交通工具轿车 、卡车、公交车 水果苹果、梨、桃、桔 表继承例子 n“is-a” 关系: 是类之间的继承的关系。 n“has-a”关系:代表类之间的组合（参见4.9节） 。 继承的概念和软件的重用性（续） n继承分为: n单继承:指一个子类最多只能有一个父类。 n多继承:一个子类可有二个以上的父类。 Java类只支持单继承，而接口支持多继承。Java 多继承的功能则是通过接口方式来间接实现的。 继承的概念和软件的重用性（续） object Win DialogWin 单继承,in java Class 1 Class 4 Class 2Class 3 多继承,in C+ 单继承与多继承例子 继承的概念和软件的重用性（续） n继承使软件的代码得到重用。提高系统效率。 n在继承关系中， n子类通过吸收已有类的数据（属性 ）和方法（行为） n并增加新功能或修改已有功能来创 建新类。 nObject类:定义和实现了Java系统所需要的众多 类的共同行为，它是所有类的根类，所有的类都 是由这个类继承、扩充而来的。 派生类的定义 n派生类定义的一般格式为： 类修饰符 class 子类名 extends 父类名 成员变量定义； 成员方法定义； 派生类的定义中，用关键字extends来明确指出 它所继承的超类。 n例5-1 通过继承来定义派生类 派生类的定义（续） class Automobile int Number; void setNumber(int Num) Number=Num; void showNumber() System.out.println(“Automobile number:“+Number); 超类 派生类的定义（续） class Truck extends Automobile int capacity; void setCapacity(int truckCapacity) capacity=truckCapacity; void showCapacity() System.out.println(“Truck Capacity:“+capacity); 派生类 派生类的定义（续） class AutomobileExtends public static void main(String args) Truck tc=new Truck(); tc.setNumber(8888); tc.setCapacity(10); tc.showNumber(); tc.showCapacity(); 该程序运行的结果为： Automobile number:8888 Truck Capacity:10 派生类使用从超类中继承 的方法setNumber 派生类使用从超类中继承的方法 showNumber 作用域和继承 n第4章讨论了成员访问控制修饰符：public、private、 package和protected。 n超类public的成员可以在超类中使用，也可以在子类 使用，程序可以在任何地方访问public超类成员。 n超类的private成员仅在超类中使用，在子类中不能被 访问。 n超类protected成员,可在子类和同一包内其他类被访 问。 n超类package成员,可在同一包内其他类被访问。 n子类从超类中继承成员时，超类的所有public和protected成 员在子类中，都保持它们原有的访问修饰符。 例如，超类的public成员成为子类的public成员。超类的 protected成员也会成为子类的protected成员。子类只能通过超 类所提供的非private方法来访问超类的private成员。 方法的重新定义(overriding) n如果在子类中定义的某个方法与父类的某个方法 有相同方法署名（方法头），则称子类重新定义（ overriding）了父类的该方法，或称重写或覆盖。 n子类的对象调用这个方法时，将使用子类中定义 的方法，对它而言，父类中定义的方法就“看不见” 了。 n如要在子类的方法中要使用超类的这个被重写的 方法，用: super.超类同名方法()。 n例5-2 方法的重写 Point类的设计： 成员变量 int x，y 成员方法 setX(int )，getX()，setY(int)，getY()，toString() ； Point() , Point(int xValue,int yValue) Circle类的设计： 成员变量 x，y/继承自Point类 radius 成员方法 setX，getX，setY，getY/继承自Point类 set Radius，getRadius，getDiameter， getCircumference， toString /重写父类同名方法 getArea, Circle (), Circle ( int xValue, int yValue, double radiusValue ) 方法的重新定义(overriding)（续） nPoint.java文件的部分代码： public String toString() return “ + x + “, “ + y + “; nCircle.java文件的部分代码： public String toString() return “Center = “ +super.toString()+“ Radius = “ + radius; 重写了超类Point类中 的toString方法 通过super调用超类中的被重写的 toString方法 继承下的构造函数和finalize方法 n继承下的构造函数的调用次序： n子类构造函数在执行自己的任务之前，将显式地（通过 super引用）或隐式地（调用超类的默认构造函数或无参数构造 函数）调用其直接超类的构造函数。类似地，如果超类派生于另 一个类，则要求超类的构造函数调用层次结构中上一级类的构造 函数，依此类推。在调用请求中，最先调用的构造函数总是 Object类的构造函数。最后才会执行原有的子类构造函数。 n继承下的finalize方法的调用次序 n类层次结构中子类finalize方法调用应先于超类的finalize 方法，直至最后调用Object超类的finalize方法。 finalize方法的定义格式: void finalize() 超类和子类的关系（一） 我们再次使用点圆继承层次来讨论超类与子类 的关系。为了使圆类继承点类并能访问点类中的成 员变量，我们可将点类中的x和y定义成protected的 成员，这样我们就可以在点类的子类（圆类）中访 问点类中的x和y变量了。 下面的例5-4中，Circle2类通过继承Point2类， 就可以在Circle2类中访问它的超类（Point2类）的 protected和public成员了。 例5-4 使用protected数据的点-圆层次 超类和子类的关系（二） n例5-4将超类（Point2类）的成员变量x、y声明为protected ，以便子类能够继承。 n但在使用protected成员变量时，会产生两个问题: n子类可将非法值赋给变量，导致该变量处于非法状态 。 例如，如果将Circle2的成员变量radius声明为 protected，则它的子类就能够将负值赋给radius变量。 n编写的子类Circle2方法更依赖于超类Point2实现。 例如，如果由于某种原因将成员变量x和y的名称改为 xCoordinate和yCoordinate，则子类直接引用这些超类成员变 量的所有地方都必须进行相应地修改。 n为了使子类应依赖于超类服务，而不应依赖于超类实现: n把超类中的成员变量声明为private，并在超类中定义 访问这些private成员变量的public型的方法， 例5-5 把超类中的成员变量声明为private， 在子类中使用从超类中继承过来的方法对这 些私有成员变量进行访问。 继承的程序设计举例（一） 下面让我们来看一个具有3级继承 层次的例子。这3级为点圆圆柱 体。它们之间的继承关系如图5-3所 示。 例5-6 继承的程序设计举例 图5-3三级继承层次 Point类的设计： 成员变量:int x，y 成员方法:setX，getX，setY，getY，toString. Point() , Point(int xValue,int yValue) Circle类的设计： 成员变量: double radius 成员方法: setRadius，getRadius，getDiameter， getCircumference，getArea ,toString Cir