Java语言程序设计基础教程(继承、接口和内部类)ppt.ppt

1、第第4章继承、接口和内部类章继承、接口和内部类 n继承、超类和子类继承、超类和子类 n抽象类和接口抽象类和接口 n内部类内部类 nClass类类 4.1继承、超类和子类 n继承是面向对象编程技术的一块基石，是一种由已有 的类创建新类的机制。运用继承，可以先创建一个通 用类，它定义了一系列相关属性的一般特性。该类可 以被更具体的类继承，每个具体的类都增加一些自己 特有的东西。在Java术语学中，被继承的类叫超类 （superclass），继承超类的类叫子类（subclass）。 子类不能继承父类中访问权限为private的成员变量和 方法。子类可以重写父类的方法，及命名与父类同名 的成员变量。J

2、ava不支持多重继承，即一个类从多个 超类派生的能力。 n通过继承实现代码复用。Java 中所有的类都是通过 直接或间接地继承java.lang.Object类得到的。 4.1.1子类 n继承一个类，只要用extends关键字把一个类 的定义合并到另一个中就可以了。创建子类的 一般格式为： qclass SubClass extends SuperClass q q n例如： qclass Students extends People q q 4.1.2子类的继承 n子类通过隐藏父类的成员变量和重写父类的方 法，可以把父类的状态和行为改变为自身的状 态和行为。例如： qclass Super

3、Class qint x; qvoid setX( ) qx=0; q q qclass SubClass extends SuperClass qint x; /隐藏了父类的变量x q qvoid setX( ) /重写了父类的方法 setX() qx=5; q q n注意注意：子类中重写的方法和父类中被重写的方 法要具有相同的名字，相同的参数表和相同的 返回类型，只是函数体不同。 【例4-1】 一个关于继承的简单例子。 n/Create a superclass. nclass SA nint i, j; nvoid showij() nSystem.out.println(i and j

4、: + i + + j); n n n/ Create a subclass by extending class A. nclass SB extends A nint k; nvoid showk() nSystem.out.println(k: + k); n nvoid sum() nSystem.out.println(i+j+k: + (i + j + k); n n nclass SimpleInheritance npublic static void main(String args) nSA superOb = new SA(); nSB subOb = new SB();

5、 n/ The superclass may be used by itself. nsuperOb.i = 10; nsuperOb.j = 20; nSystem.out.println(Contents of superOb: ); nsuperOb.showij(); nSystem.out.println(); n/ The subclass has Access to all public members of its superclass. nsubOb.i = 7; nsubOb.j = 8; nsubOb.k = 9; nSystem.out.println(Contents

6、 of subOb: ); nsubOb.showij(); nsubOb.showk(); nSystem.out.println(); nSystem.out.println(Sum of i, j and k in subOb:); nsubOb.sum(); n n 4.1.3 super关键字 n与类中this关键字相似，Java语言中使用关键 字super表示父类对象。通过在子类中使用 super做前缀可以引用被子类隐藏的父类变量 或被子类重写的父类方法。super用来引用当 前对象的父类，虽然构造方法不能够继承，但 利用super关键字，子类构造方法中也可以调 用父类的构造方法。

7、 nSuper 的使用有2种情况： 1操作被隐藏的变量和方法操作被隐藏的变量和方法 n访问父类被隐藏的成员变量，一般格式为： nsuper.variable; n调用父类中被重写的方法，一般格式为： nsuper.Method(paramlist); n假如成员变量x和方法y()分别是被子类隐藏的 父类的变量和方法，则： nsuper.x /表示父类的成员变量x nsuper.y() /表示父类的成员方法y() 【例4-2】利用supers操作父类被隐藏 和重写的变量和方法。 nclass ep4_2_a nint n; nfloat f() nfloat sum = 0; nfor (int

8、 i = 1; i = n; i+) nsum = sum + i; n nreturn sum; n n nclass ep4_2_b extends ep4_2_a nint n; nfloat f() nfloat c; nsuper.n = n; nc = super.f(); nreturn c / n; n nfloat g() nfloat c; nc = super.f(); nreturn c / 2; n n nclass ep4_2 npublic static void main(String args) nep4_2_b aver = new ep4_2_b(); n

9、aver.n = 100; nSystem.out.println(result_one= + aver.f(); nSystem.out.println(result_two= + aver.g(); n n 2使用使用super调用父类的构造方法调用父类的构造方法 n子类不能继承父类的构造方法，若子类想使用 父类的构造方法，必须在子类的构造方法中利 用super来调用，且super必须是子类构造方法 中的第一条语句。 n调用父类的构造函数，一般格式为： nsuper(paramlist); 【例4-3】利用supers操作父类的构造 方法。 nclass ep4_3_student nin

10、t num; nString name; nep4_3_student(int num, String name) nthis.num = num; = name; nSystem.out.println(姓名： + name + n 学号： + num); n n nclass ep4_3_univer extends ep4_3_student nboolean 婚否; nep4_3_univer(int num, String name, boolean b) nsuper(num, name); n婚否 = b; nSystem.out.println(婚否： +

11、 婚否); n n nclass ep4_3 npublic static void main(String args) nep4_3_univer student_one = new ep4_3_univer(1234, 小强, false); n n n程序的运行结果如下所示： n需要注意的是，若子类调用父类的构造方法，在子类的构造方法 中省略掉super关键字，则系统默认有“super()”，即调用父类不 带参数的构造方法。由于Java语言规定如果一个类中含有一个或 多个构造方法，系统不提供默认的构造方法（不含参数的构造方 法），所以当在父类中定义了多个构造方法时，应考虑包括一个 不带参

12、数的构造方法，以防止子类省略super关键字时出现错误。 4.2抽象类和接口 nJava语言中，用abstract 关键字来修饰一个类 时，这个类叫做抽象类，用abstract 关键字来 修饰一个方法时，这个方法叫做抽象方法。格 式如下： qabstract class abstractClass /抽象类 qabstract returnType abstractMethod(paramlist) / 抽象方法 4.2.1抽象类 n抽象类就是不能使用new方法进行实例化的类，即没 有具体实例对象的类。抽象类有点类似“模板”的作 用，目的是根据其格式来创建和修改新的类。对象不 能由抽象类直接创

13、建，只可以通过抽象类派生出新的 子类，再由其子类来创建对象。 n在抽象类中的成员方法可以包括一般方法和抽象方法。 抽象方法就是以abstract修饰的方法，这种方法只声 明返回的数据类型、方法名称和所需的参数，没有方 法体，也就是说抽象方法只需要声明而不需要实现。 当一个方法为抽象方法时，意味着这个方法必须被子 类的方法所重写，否则其子类的方法仍然是abstract 的。 n抽象类中不一定包含抽象方法，但是包含抽象方法的 类一定要被声明为抽象类。抽象类本身不具备实际的 功能，只能用于派生其子类，而定义为抽象的方法必 须在子类派生时被重写。抽象类中可以包含构造方法， 但是构造方法不能被声明为抽象

14、。一般来说，由于不 能够用抽象类直接创建对象，因此在抽象类内定义构 造方法是多余的。 n需要注意的是： q抽象类不能用final来修饰，即一个类不能既是最终类又是抽 象类。 qabstract不能与private、static、final、native并列修饰同一 个方法。 【例4-5】定义抽象类Animal，从抽象类派生子类Horse和Dog， 实现父类的抽象方法。 nabstract class ep4_5_Animal / 定义抽象类 nString str; nep4_5_Animal(String s) / 定义抽象类的 一般方法 nstr = s; n nabstract void

15、 eat(); / 定义抽象方法 n nclass ep4_5_Horse extends ep4_5_Animal / 定义 继承Animal的子类 nString str; nep4_5_Horse(String s) nsuper(s); / 调用父类的构造方法 n nvoid eat() / 重写父类的抽象方法 nSystem.out.println(马吃草料！); n n nclass ep4_5_Dog extends ep4_5_Animal nString str; nep4_5_Dog(String s) nsuper(s); n nvoid eat() nSystem.ou

16、t.println(狗吃骨头！); n n nclass ep4_5 npublic static void main(String args) nep4_5_Horse Horse1 = new ep4_5_Horse(马); nep4_5_Dog Dog1 = new ep4_5_Dog(狗); nHorse1.eat(); nDog1.eat(); n n 4.2.2接口 n接口是抽象类的一种，只包含常量和方法的定 义，而没有变量和方法的实现，且其方法都是 抽象方法。它的用处体现在下面几个方面： q通过接口实现不相关类的相同行为，而无需考虑这 些类之间的关系。 q通过接口指明多个类需要实

17、现的方法。 q通过接口了解对象的交互界面，而无需了解对象所 对应的类。 4.2.3接口的定义 n接口的定义包括接口声明和接口体。 n接口声明的格式如下： npublic interface interfaceNameextends listOfSuperInterface n n nextends 子句与类声明的extends子句基本相 同，不同的是一个接口可有多个父接口，用逗 号隔开，而一个类只能有一个父类。 n接口体包括常量定义和方法定义，常量定义格 式为： ntype NAME=value; n该常量被实现该接口的多个类共享；具有 public，final，static的属性。 n方法体

18、定义格式为：(具有 public和abstract属 性) nreturnType methodName(paramlist); 4.2.4接口的实现 n在类的声明中用implements子句来表示一个类 使用某个接口，在类体中可以使用接口中定义 的常量，而且必须实现接口中定义的所有方法。 一个类可以实现多个接口，在implements子句 中用逗号分开。 【例4-6】一个接口实现的例子。 ninterface ep4_6_a / 定义第1个接口 ndouble pi = 3.14; nabstract double area(); n ninterface ep4_6_b / 定义第2个接口

19、 nabstract void setColor(String c); n ninterface ep4_6_c extends ep4_6_a, ep4_6_b / 接 口的多重继承 nabstract void volume(); n nclass ep4_6_Cylinder implements ep4_6_c / 以第3个接口实现类 ndouble radius; nint height; nString color; npublic ep4_6_Cylinder(double r, int h) nradius = r; nheight = h; n npublic double

20、area() / 实现第1个接口的方法 nreturn radius * radius * pi; n npublic void setColor(String c) / 实现第2个接口的方法 ncolor = c; nSystem.out.println(形状的颜色： + color); n npublic void volume() / 实现第3个接口的方法 nSystem.out.println(圆柱体的体积： + area() * height); n n nclass ep4_6 npublic static void main(String args) nep4_6_Cylinde

21、r One = new ep4_6_Cylinder(3.0, 5); nOne.setColor(红色); nOne.volume(); n n 4.3内部类 n内部类是在一个类的内部嵌套定义的类，它可 以是其它类的成员，也可以在一个语句块的内 部定义，还可以在表达式内部匿名定义。 4.3.1内部类的定义和使用 n内部类有如下特性： q一般用在定义它的类或语句块之内，在外部引用它时必须给 出完整的名称。名字不能与包含它的类名相同。 q可以使用包含它的类的静态和实例成员变量，也可以使用它 所在方法的局部变量。 q可以定义为abstract。 q可以声明为private或protected。 q

22、若被声明为static，就变成了顶层类，不能再使用局部变量。 q若想在Inner Class中声明任何static成员，则该Inner Class 必须声明为static。 n下面是一个说明内部类如何使用的例子，其中， 定义了两个内部类： qMouseMotionHandler和MouseEventHandler，分 别用来处理鼠标移动事件和鼠标点按事件。 【例4-7】 一个内部类如何使用的例子。 nimport java.awt.*; nimport java.awt.event.*; npublic class TwoListenInner nprivate Frame f; npriva

23、te TextField tf; npublic static void main(String args) nTwoListenInner that = new TwoListenInner(); nthat.go(); n npublic void go() nf = new Frame(Two listeners example); nf.add(North, new Label(Click and drag the mouse); ntf = new TextField(30); nf.add(South, tf); nf.addMouseMotionListener(new Mous

24、eMotionHandler(); nf.addMouseListener(new MouseEventHandler(); nf.setSize(300, 300); nf.setVisible(true); n npublic class MouseMotionHandler extends MouseMotionAdapter npublic void mouseDragged(MouseEvent e) nString s = Mouse dragging:X= + e.getX() + Y= + e.getY(); ntf.setText(s); n n npublic class

25、MouseEventHandler extends MouseAdapter npublic void mouseEntered(MouseEvent e) nString s = The mouse entered; ntf.setText(s); n npublic void mouseExited(MouseEvent e) nString s = The mouse left the building; ntf.setText(s); n n n 4.3.2匿名类的定义和使用 n匿名类是一种特殊的内部类，它是在一个表达 式内部包含一个完整的类定义。当一个内部类 的类声名只是在创建此类对

26、象时用了一次，而 且要产生的新类需继承于一个已有的父类或实 现一个接口，才能考虑用匿名类。由于匿名类 本身无名，因此它也就不存在构造方法，它需 要显示地调用一个无参的父类的构造方法，并 且重写父类的方法。 n所谓的匿名就是该类连名字都没有，只是显示 地调用一个无参的父类的构造方法。 4.4 Class类 nClass是java.lang包中的类，该类的实例用来 封装对象运行时的状态。当一个类被加载且创 建对象时，和该类相关的一个类型为Class的 对象就会自动创建。 4.4.1获取类的有关信息 nClass类本身不提供构造方法，不能用new运算符和 构造方法创建一个Class对象。任何对象调用

27、 getClass()方法都可以获取和该对象相关的一个Class 对象，这个Class对象调用如下的方法可以获取创建 对象的类的有关信息，比如，类的名字、类中的方法 名称、成员变量的名称等。常用方法如下所示： qString getName(); 返回类的名字 qConstructor getDeclaredConstructor(); 返回类的全部构 造方法 qField getDeclaredFields(); 返回类的全部成员变量 qMethod getDeclaredMethods(); 返回类的全部方法 【例4-9】使用相应的Class对象列出全 部成员变量和方法的名称。 nimpo

28、rt java.lang.reflect.*; nclass Rect ndouble width, height, area; npublic double getArea() narea = height * width; nreturn area; n n npublic class ep4_9 npublic static void main(String args) nRect rect = new Rect(); nClass cs = rect.getClass(); nString className = cs.getName(); nConstructor con = cs.

29、getDeclaredConstructors(); nField field = cs.getDeclaredFields(); nMethod method = cs.getDeclaredMethods(); nSystem.out.println(类的名字: + className); nSystem.out.println(类中有如下的成员变量:); nfor (int i = 0; i field.length; i+) nSystem.out.println(fieldi.toString(); n nSystem.out.println(类中有如下的方法:); nfor (int i = 0; i method.length; i+) nSystem.out.println(methodi.toString(); n nSystem.out.println(类中有如下的构造方法:); nfor