Java入门与进阶设计第11章：继承与Overriding

Java入門與進階設計第11章：繼承與Overriding,講師：紀俊男cnchi.tw,本章重點,所有物件的祖先java.lang.Object抽象類別abstractclass繼承可繼承成員，可覆蓋成員，不繼承成員無後代類別finalclass介面介紹,物件的終極祖先java.lang.Object,Java中的所有物件，全部繼承自java.lang.Object只要程式師沒有以extends指定superclass，Java會自動用Object作為所有物件的父物件。,java.lang.Object的方法,以下方法，可能是您想覆蓋的：cloneequalstoStringfinalize以下方法，宣告為final，不可以覆蓋：getClasshashCodenotifynotifyAllwait,java.lang.Object的方法,clone原始宣告：protectedObjectclone()throwsCloneNotSupportedException作用：複製一份物件本身，並傳回去。要求：蓋寫clone()函數的類別，需實作Cloneable介面。蓋寫clone()時，要攔截CloneNotSupportedException,clone範例(1),publicclassCloneTestpublicstaticvoidmain(Stringargs)PointFirstPoint=newPoint(1,2);PointSecondPoint=(Point)FirstPoint.clone();System.out.println(FirstPoint:(+FirstPoint.x+,+FirstPoint.y+);System.out.println(SecondPoint:(+SecondPoint.x+,+SecondPoint.y+);classPointimplementsCloneable/MemberVariablesintx;inty;,clone範例(2),/ConstructorspublicPoint()x=0;y=0;publicPoint(intx,inty)this.x=x;this.y=y;/MemberFuncationsvoiddraw()System.out.println(Onepointhasbeendrawnat(+x+,+y+);,clone範例(3),/Object.clone()(Overriding)protectedObjectclone()tryPointp=(Point)super.clone();p.x=this.x;p.y=this.y;returnp;catch(CloneNotSupportedExceptione)thrownewInternalError();,java.lang.Object的方法,equals原始宣告：publicbooleanequals(Objectobj);作用：比較兩個物件的內含值是否相等。要求：無,equals範例(1),publicclassEqualsTestpublicstaticvoidmain(Stringargs)PointFirstPoint=newPoint(1,2);PointSecondPoint=newPoint(1,2);if(FirstPoint.equals(SecondPoint)System.out.println(FirstPoint=SecondPoint);elseSystem.out.println(FirstPoint!=SecondPoint);classPoint/MemberVariablesintx;inty;/ConstructorspublicPoint()x=0;y=0;,equals範例(2),publicPoint(intx,inty)this.x=x;this.y=y;/MemberFuncationsvoiddraw()System.out.println(Onepointhasbeendrawnat(+x+,+y+);/Object.equals()(Overriding)publicbooleanequals(Pointobj)return(this.x=obj.x),java.lang.Object的方法,toString原始宣告：publicStringtoString();作用：傳回一個此物件的描述字串要求：無,toString範例(1),publicclasstoStringTestpublicstaticvoidmain(Stringargs)PointFirstPoint=newPoint(1,2);System.out.println(FirstPoint.toString();classPoint/MemberVariablesintx;inty;/ConstructorspublicPoint()x=0;y=0;,toString範例(2),publicPoint(intx,inty)this.x=x;this.y=y;/MemberFuncationsvoiddraw()System.out.println(Onepointhasbeendrawnat(+x+,+y+);/Object.toString()(Overriding)publicStringtoString()returnPoint(+x+,+y+);,java.lang.Object的方法,finalize原始宣告：protectedvoidfinalize()throwsThrowable作用：物件離開其有效範圍時，一定會被叫用的函式。用來清除本物件以new霸佔的記憶體。要求：要丟出Throwable，供Java攔截錯誤。程式碼最後一行，最好去呼叫super.finalize();因為父類別(此處為java.lang.Object)也有可能需要清除它自己霸佔的記憶體。,finalize範例(1),publicclassFinalizeTestpublicstaticvoidmain(Stringargs)LineMyLine=newLine(1,1,5,5);MyLine.draw();classPointpublicintx;publicinty;publicPoint()x=0;y=0;,finalize範例(2),publicPoint(intx,inty)this.x=x;this.y=y;publicvoiddraw()System.out.println(Onepointhasbeendrawnat+x+,+y);classLine/MemberVariablespublicPointStart;publicPointEnd;/ConstructorpublicLine()Start=newPoint(0,0);End=newPoint(0,0);,finalize範例(3),publicLine(inta,intb,intc,intd)Start=newPoint(a,b);End=newPoint(c,d);publicLine(Pointp1,Pointp2)Start=newPoint(p1.x,p1.y);End=newPoint(p2.x,p2.y);publicvoiddraw()System.out.println(Line:(+Start.x+,+Start.y+)-(+End.x+,+End.y+);protectedvoidfinalize()throwsThrowableStart=null;End=null;super.finalize();,finalize與GarbageCollection,在JavaVM中，有一個一直在工作的背景程式，叫做“GarbageCollector”。該程式會來回在記憶體中尋找沒有被任何變數擁有的記憶體。如果有，則將之回收。所以在Java中，要拋棄一個記憶體，只要：Start=null;End=null;,java.lang.Object的方法,getClass原始宣告：publicfinalClassgetClass();作用：可取得一個類別的所有資訊。包括類別名稱，父類別名稱，實作介面名稱，所有成員變數及成員函式，甚至於可以由取回的class資料個體化一個物件。要求：不准覆寫(Overriding)傳回值：傳回java.lang.Class。傳回後，您就可以使用所有java.lang.Class的屬性與方法。,getClass範例(1),publicclassgetClassTestpublicstaticvoidmain(Stringargs)PointFirstPoint=newPoint(1,2);System.out.println(Classname:+FirstPoint.getClass().getName();,getClass範例(2),classPointpublicintx;publicinty;publicPoint()x=0;y=0;publicPoint(intx,inty)this.x=x;this.y=y;publicvoiddraw()System.out.println(Onepointhasbeendrawnat+x+,+y);,java.lang.Object的方法,hashCode傳回物件在“雜湊表”(HashTable)中的索引值。通常配合java.util.Hashtable使用。notify,notifyAll,wait此三個函式用於多工處理。我們將在“執行緒(Thread)”一章解釋。,java.lang.Object摘要,所有物件的終極祖先是誰？Object內部有哪些方法？試述clone,equals,toString,finalize的作用。試述getClass,hashCode的作用。,繼承(Inheritance),定義子類別接收父類別的屬性，方法，並加以修改或覆蓋宣告class子類別名稱extends父類別名稱classLineextendsGraphicsObject注意Java不支援多重繼承，也就是說，一個子類別只能有一個父類別。,繼承(Inheritance),可繼承成員(InheritableMembers)Superclass中宣告為public或protected的成員。如果Subclass與Superclass在同一個package中，會繼承未做任何範圍宣告的成員。可覆蓋成員(OverridingMembers)任何與Superclass同名的成員必覆蓋成員宣告成abstract的成員不可蓋成員宣告成final的成員,繼承(Inheritance),不繼承成員如果Subclass與Superclass在不同package，所有未宣告有效範圍的成員全部不繼承。Superclass中宣告成private的成員,繼承範例(1),publicclassInheritTestpublicstaticvoidmain(Stringargs)ColorPointMyPoint=newColorPoint(1,2,Yellow);MyPoint.Draw();,繼承範例(2),classPointpublicintx;publicinty;publicPoint()x=0;y=0;publicPoint(intx,inty)this.x=x;this.y=y;publicvoidDraw()System.out.println(Onepointhasbeendrawnat+x+,+y);,繼承範例(3),classColorPointextendsPointpublicStringColor;publicColorPoint()Color=Black;publicColorPoint(intx,inty,StringnewColor)this.x=x;this.y=y;Color=newColor;publicvoidDraw()super.Draw();System.out.println(Color:+Color);,無後代類別(finalclass),定義一個不准被別人繼承的類別稱為finalclass。宣告finalclass類別名稱finalclassColorPoint使用時機防止他人繼承某類別後，以同名方式存在，行破壞之實。當一個類別已經十分完美時。,無後代類別範例,如：ColorPoint類別已經相當完美，您可以將它宣告為,finalclassColorPointextendsPointpublicStringColor;publicColorPoint()Color=Black;publicColorPoint(intx,inty,StringnewColor)this.x=x;this.y=y;Color=newColor;publicvoidDraw()super.Draw();System.out.println(Color:+Color);,不可覆寫函式(finalmethod),定義一個不准被subclass覆寫的函式稱為finalmethod宣告final傳回值型態函式名稱(參數,);使用時機當覆寫會出現問題時。,抽象類別(abstractclass),定義類別內部有尚未定義實作內容的函式，則此類別必須宣告為abstractclass，該函式需宣告為abstract函式。宣告方法abstractclassABCD特性宣告為abstract的類別無法產生實體。例如，您無法對上述類別做：ABCDmyABCD=newABCD();,抽象類別(abstractclass),使用時機當某類別只是在定義一些抽象概念，並不是想利用此類別實作一個物件時。範例,GraphicsObject,Rectangle,Circle,Line,abstract,抽象類別實例(1),publicclassAbstractTestpublicstaticvoidmain(Stringargs)PointMyPoint=newPoint(1,2);LineMyLine=newLine(1,2,3,4);RectangleMyRect=newRectangle(1,2,10,5);CircleMyCircle=newCircle(1,2,10);MyPoint.Draw();MyLine.Draw();MyRect.Draw();MyCircle.Draw();,抽象類別實例(2),classPointpublicintx;publicinty;publicPoint()x=0;y=0;publicPoint(intx,inty)this.x=x;this.y=y;publicvoidDraw()System.out.println(Onepointhasbeendrawnat+x+,+y);,抽象類別實例(3),abstractclassGraphicsObjectprotectedPointOrigin;publicGraphicsObject()Origin=newPoint(0,0);publicvoidmoveTo(intnewX,intnewY)Origin.x=newX;Origin.y=newY;publicabstractvoidDraw();protectedvoidfinalize()throwsThrowableOrigin=null;super.finalize();,抽象類別實例(4),classRectangleextendsGraphicsObjectpublicintLength;publicintHeight;publicRectangle()Length=0;Height=0;publicRectangle(intLeft,intTop,intLen,intHigh)Origin.x=Left;Origin.y=Top;Length=Len;Height=High;publicvoidDraw()System.out.println(Rectanglehasbeendrawnatn+(+Origin.x+,+Origin.y+)-(+(Origin.x+Length)+,+Origin.y+)n+(+Origin.x+,+(Origin.y+Height)+)-(+(Origin.x+Length)+,+(Origin.y+Height)+);,抽象類別實例(5),classCircleextendsGraphicsObjectpublicintRadius;publicCircle()Radius=0;publicCircle(inta,intb,intr)Origin.x=a;Origin.y=b;Radius=r;publicvoidDraw()System.out.println(Circlehasbeendrawnatn+Center:(+Origin.x+,+Origin.y+)n+Radius:+Radius);,抽象類別實例(6),classLineextendsGraphicsObjectpublicPointEnd;publicLine()End=newPoint(0,0);publicLine(inta,intb,intc,intd)Origin.x=a;Origin.y=b;End=newPoint(c,d);publicLine(Pointp1,Pointp2)Origin.x=p1.x;Origin.y=p1.y;End=newPoint(p2.x,p2.y);publicvoidDraw()System.out.println(Line:(+Origin.x+,+Origin.y+)-(+End.x+,+End.y+);protectedvoidfinalize()throwsThrowableEnd=null;super.finalize();,介面(Interface),定義一段只有常數與函式宣告，但沒有函式實作的程式碼。宣告publicinterface介面名稱extends父介面名稱作用讓某個功能，不論由誰實作，都能夠有相同的函式名稱，傳入值，傳出值，與存取範圍。,介面(Interface),例如：,GraphicsObject,Rectangle,Circle,Line,Paintable,介面(Interface),為何不用abstractclass？如果把外掛功能做成abstractclass而不是interface，會使得需要此外掛功能的class一定得繼承這個abstractclass。如此一來，它就不能繼承其它的類別了。(Java不支援多重繼承)因為多重繼承會有問題，但實際上又有多重繼承的需要，所以發明了interface，作為折衷的替代方案。,介面(Interface),注意事項如果某介面繼承另一個介面，則subclass能從superclass繼承到的只有常數與函式宣告而已。介面一旦公佈出去，開始供大家使用後，就請盡量不要更改。因為一旦更改，那些已經使用此介面的程式會因無法實作新功能，而不能執行。如果真要更改，請宣告新介面，其它人就可以決定要實作一個介面或兩個介面都實作。,介面實例(1),publicclassInterfaceTestpublicstaticvoidmain(Stringargs)Rectanglerect=newRectangle(1,1,10,5);rect.Draw();rect.FillColor(Blue);System.out.println(AreaofRectangle:+rect.Area();,介面實例(2),classPointpublicintx;publicinty;publicPoint()x=0;y=0;publicPoint(intx,inty)this.x=x;this.y=y;publicvoidDraw()System.out.println(Onepointhasbeendrawnat+x+,+y);,介面實例(3),abstractclassGraphicsObjectprotectedPointOrigin;publicGraphicsObject()Origin=newPoint(0,0);publicvoidmoveTo(intnewX,intnewY)Origin.x=newX;Origin.y=newY;publi