• 1. Java 类设计
  • 2. 本章内容Java类的继承 方法的重写、覆盖 访问控制 super 关键字 多态性及其应用 Object 类及其主要方法
  • 3. 本章内容Java类的继承 方法的重写、覆盖 多态性及其应用 成员访问控制 对象的创建和初始化细节 几种常用的Java类
  • 4. 类的继承 (1) 为描述和处理个人信息,定义类Person:public class Person { public String name; public int age; public Date birthDate; public String getInfo() {...} }Person+name : String +age : int +birthDate : Date+getInfo() : String
  • 5. 类的继承 (2) 为描述和处理学生信息,定义类Student:public class Student { public String name; public int age; public Date birthDate; public String school; public String getInfo() {...} }Student+name : String +age : int +birthDate : Date +school : String+getInfo() : String
  • 6. 类的继承 (3) 通过继承,简化Student类的定义:public class Person { public String name; public int age; public Date birthDate; public String getInfo() {...} } public class Student extends Person{ public String school; } //Student类继承了父类Person的所有属性和方法,并增加了一个属性school。Person中的属性和方法,Student都可以利用。Person+name : String +age : int +birthDate : Date+getInfo() : StringStudent+school : String
  • 7. 类的继承 (4)类继承语法规则: < 修饰符> class < 子类名称> [extends < 父类>] { <属性和方法的声明> }
  • 8. 类的继承 (5)Java只支持单继承,不允许多重继承 一个子类只能有一个父类 一个父类可以派生出多个子类
  • 9. 单继承举例Person+name : String +age : int +birthDate : Date+getInfo() : StringStudent+school : StringSoldierOfficerGraduate+major : String+register() : void父类子类孙子类
  • 10. 类的继承 (6)子类继承了父类,就继承了父类的方法和属性。 在子类中,可以使用父类中定义的方法和属性,也可以创建新的数据和方法。 因而,子类通常比父类的功能更多。 在Java 中,继承的关键字用的是“extends”,即子类不是父类的子集,而是对父类的“扩展”。 关于继承的规则: 子类不能继承父类中私有的(private)的成员变量和方法。
  • 11. 练习1 1.(1)定义一个ManKind类,包括 成员变量 int sex 和 int salary; 方法 void manOrWorman():根据sex的值显示“man”(sex==1)或者“women”(sex==0); 方法 void employeed():根据salary的值显示“no job”(salary==0)或者“ job”(salary!=0)。 (2)定义类Kids1继承ManKind,并包括 成员变量 int yearsOld; 方法 printAge() 打印 yearsOld 的值。 (3)在Kids1类的main方法中实例化Kids1的对象 someKid,用该对象访问其父类的成员变量及方法。
  • 12. 练习1 2.根据下图实现类。在TestCylinder类中创建Cylinder类的对象,设置圆柱的底面半径和高,并输出圆柱的体积。 Circle (圆)-radius :double Circle(): 构造方法,将radius属性初始化为1 +setRadius(double radius) : void +getRadius(): double +findArea():double 计算圆的面积Cylinder (圆柱)-length:double Cylinder(): 构造方法,将length属性初始化为1 +setLength(double length):void +getLength():double +findVolume() :double 计算圆柱体积
  • 13. 本章内容Java类的继承 访问控制 方法的重载、覆盖 super 关键字 多态性及其应用 Object 类及其主要方法
  • 14. 访问控制修饰符同一个类同一个包子类整体privateYesdefaultYesYesprotectedYesYesYespublicYesYesYesYes可以对Java类中定义的属性和方法进行访问控制----规定不同的保护等级: public、protected、default、private
  • 15. 访问控制举例(1)class Parent{ private int f1 = 1; int f2 = 2; protected int f3 = 3; public int f4 = 4; private void fm1() {System.out.println("in fm1() f1=" + f1);} void fm2() {System.out.println("in fm2() f2=" + f2);} protected void fm3() {System.out.println("in fm3() f3=" + f3);} public void fm4() {System.out.println("in fm4() f4=" + f4);} }
  • 16. 访问控制举例(2)class Child extends Parent{ //设父类和子类在同一个包内 private int c1 = 21; public int c2 = 22; private void cm1(){System.out.println("in cm1() c1=" + c1);} public void cm2(){System.out.println("in cm2() c2=" + c2);} public static void main(String args[]){ int i; Parent p = new Parent(); i = p.f2; // i = p.f3; i = p.f4; p.fm2(); // p.fm3(); p.fm4(); Child c = new Child(); i = c.f2; // i = c.f3; i = c.f4; i = c.c1; // i = c.c2; c.cm1(); // c.cm2(); c.fm2(); c.fm3(); c.fm4() } }
  • 17. 访问控制分析f2_defaultc2_publicf3_protectedf4_publicc1_private子类对象可以访问的数据子类的对象可以调用的方法fm2()_defaultfm3()_ protectedfm4()_ publiccm2()_publiccm1()_private父类Parent和子类Child在同一包中定义时:
  • 18. 本章内容Java类的继承 访问控制 方法的重写、覆盖 super 关键字 多态性及其应用 Object 类及其主要方法
  • 19. 覆盖方法在子类中可以根据需要对从父类中继承来的方法进行改造—覆盖方法(方法的重置、重写),在程序执行时,子类的方法将覆盖父类的方法。 覆盖方法必须和被覆盖方法具有相同的方法名称、参数列表和返回值类型。 覆盖方法不能使用比被覆盖方法更严格的访问权限。
  • 20. 覆盖方法举例(1)public class Person { public String name; public int age; public String getInfo() { return "Name: "+ name + "\n" +"age: "+ age; } } public class Student extends Person { public String school; public String getInfo() { //覆盖方法 return "Name: "+ name + "\nage: "+ age + "\nschool: "+ school; } public static void main(String args[]){ Student s1=new Student(); s1.name="Bob"; s1.age=20; s1.school="school2"; System.out.println(s1.getInfo()); //Name:Bob age:20 school:school2 } }Person p1=new Person(); p1.getInfo(); //调用Person类的getInfo()方法 Student s1=new Student(); s1.getInfo(); //调用Student类的getInfo()方法 这是一种“多态性”:同名的方法,用不同的对象来区分调用的是哪一个方法。
  • 21. 覆盖方法举例(2)class Parent { public void method1() {} } class Child extends Parent { private void method1() {} //非法,子类中的method1()的访问权限private比被覆盖方法的访问权限public弱 } public class UseBoth { public void doOtherThing() { Parent p1 = new Parent(); Child p2 = new Child(); p1.method1(); p2.method1(); } }
  • 22. 练习2 修改练习1中定义的类Kids1,在Kids1中重新定义employed() 方法,覆盖父类ManKind中定义的employed()方法,输出“Kids should study and no job.”
  • 23. 本章内容Java类的继承 访问控制 方法的重载、覆盖 super 关键字 super 关键字 子类对象的实例化过程 多态性及其应用 Object 类及其主要方法
  • 24. 关键字super在Java类中使用super来引用父类的成分 super可用于访问父类中定义的属性 super可用于调用父类中定义的成员方法 super可用于在子类构造方法中调用父类的构造方法 super的追溯不仅限于直接父类
  • 25. 关键字 super举例 public class Person { private String name; private int age; public String getInfo() { return "Name: " + name + "\nage: " + age; } } public class Student extends Person { private String school = "New Oriental"; public String getSchool(){ return school; } public String getInfo() { // 调用父类的方法 return super.getInfo() +"\nschool: " +school; } }
  • 26. 练习4 1.修改练习3中定义的类Kids1中employed()方法,在该方法中调用父类ManKind的employed()方法,然后再输出“but Kids should study and no job.” 2.修改练习1中定义的Cylinder类,在Cylinder类中覆盖findArea()方法,计算圆柱的表面积。考虑:findVolume方法怎样做相应的修改? 在TestCylinder类中创建Cylinder类的对象,设置圆柱的底面半径和高,并输出圆柱的表面积和体积。 附加题:在TestCylinder类中创建一个Circle类的对象,设置圆的半径,计算输出圆的面积。体会父类和子类成员的分别调用。
  • 27. 构造方法不能继承子类继承父类所有的成员变量和成员方法,但不继承父类的构造方法 在一个Java类中可以通过两种方式获得构造方法 使用系统默认的无参数构造方法 显式定义一个或多个构造方法 一旦显式定义了构造方法,则系统不再提供默认构造方法
  • 28. 调用父类构造方法在子类的构造方法中可使用super(参数列表)语句调用父类的构造方法 如果子类的构造方法中没有显示地调用父类构造方法,也没有使用this关键字调用重载的其它构造方法,则系统默认调用父类无参数的构造方法 如果子类构造方法中既未显式调用父类构造方法,而父类中又没有无参的构造方法,则编译出错
  • 29. 调用父类构造方法举例 (1)1 public class Person { 2 3 private String name; 4 private int age; 5 private Date birthDate; 6 7 public Person(String name, int age, Date d) { 8 this.name = name; 9 this.age = age; 10 this.birthDate = d; 11 } 12 public Person(String name, int age) { 13 this(name, age, null); 14 } 15 public Person(String name, Date d) { 16 this(name, 30, d); 17 } 18 public Person(String name) { 19 this(name, 30); 20 } 21 // …… 22 }
  • 30. 调用父类构造方法举例 (2)1 public class Student extends Person { 2 private String school; 3 4 public Student(String name, int age, String s) { 5 super(name, age); 6 school = s; 7 } 8 public Student(String name, String s) { 9 super(name); 10 school = s; 11 } public Student(String s) { // 编译出错: no super(),系统将调用父类无参数的构造方法。 13 school = s; 14 } 15 }
  • 31. 思考 1).为什么super(…)和this(…)调用语句不能同时在一个构造函数中出现? 2).为什么super(…)或this(…)调用语句只能作为构造函数中的第一句出现?子类对象的实例化过程
  • 32. 练习7 修改练习1中定义的Circle类和Cylinder类的构造方 法,利用构造方法参数为对象的所有属性赋初值。
  • 33. 本章内容Java类的继承 方法的重载、覆盖 访问控制 super 关键字 多态性及其应用 多态 instanceof 运算符 类型转换异常 Object 类及其主要方法
  • 34. 多态性(1)多态—在Java中,子类的对象可以替代父类的对象使用 一个变量只能有一种确定的数据类型 一个引用类型变量可能指向(引用)多种不同类型的对象 Person p = new Student(); Object o = new Person();//Object类型的变量o,指向Person类型的对象 o = new Student(); //Object类型的变量o,指向Student类型的对象 父类类型的变量可以指向子类的对象
  • 35. 多态性(2)一个引用类型变量如果声明为父类的类型,但实际引用的是子类对象,那么该变量就不能再访问子类中添加的属性和方法 Student m = new Student(); m.school = “pku”; //合法,Student类有school成员变量 Person e = new Student(); e.school = “pku”; //非法,Person类没有school成员变量 属性是在编译时确定的,编译时e为Person类型,没有school成员变量, 因而编译错误。
  • 36. 虚拟方法调用(Virtual Method Invocation) 正常的方法调用 Person e = new Person(); e.getInfo(); Student e = new Student(); e.getInfo(); 虚拟方法调用(多态情况下) Person e = new Student(); e.getInfo(); //调用Student类的getInfo()方法 编译时类型和运行时类型 编译时e为Person类型,而方法的调用是在运行时确定的,所以调用的是Student类的getInfo()方法。—— 动态绑定
  • 37. 多态性应用举例方法声明的形参类型为父类类型,可以使用子类的对象作为实参调用该方法 public class Test{ public void method(Person e) { //…… e.getInfo(); } public static void main(Stirng args[]){ Test t = new Test(); Student m = new Student(); t.method(m); //子类的对象m传送给父类类型的参数e } }
  • 38. instanceof 操作符x instanceof A:检验x是否为类A的对象,返回值为boolean型。 要求x所属的类与类A必须是子类和父类的关系,否则编译错误。 如果x属于类A的子类B,x instanceof A值也为true。 public class Person extends Object {…} public class Student extends Person {…} public class Graduate extends Person {…} ------------------------------------------------------------------- public void method1(Person e) { if (e instanceof Person) // 处理Person类及其子类对象 if (e instanceof Student) //处理Student类及其子类对象 if (e instanceof Graduate) //处理Graduate类及其子类对象 }
  • 39. 练习8class Person { protected String name="person"; protected int age=50; public String getInfo() { return "Name: "+ name + "\n" +"age: "+ age; } } class Student extends Person { protected String school="pku"; public String getInfo() { return "Name: "+ name + "\nage: "+ age + "\nschool: "+ school; } } class Graduate extends Student{ public String major="IT"; public String getInfo() { return "Name: "+ name + "\nage: "+ age + "\nschool: "+ school+"\nmajor:"+major; } }建立TestInstance 类,在类中定义方法method1(Person e); 在method1中: (1)根据e的类型调用相应类的getInfo()方法。 (2)根据e的类型执行: 如果e为Person类的对象,输出:“a person”; 如果e为Student类的对象,输出 “a student” “a person ” 如果e为Graduate类的对象,输出: “a graduated student” “a student” “a person” (ex8)
  • 40. 对象类型转换 (Casting )基本数据类型的Casting: 小的数据类型可以自动转换成大的数据类型 如long g=20; double d=12.0f 可以把大的数据类型强制转换(casting)成小的数据类型 如 floate f=(float)12.0 int a=(int)1200L 对Java对象的强制类型转换称为造型 从子类到父类的类型转换可以自动进行 从父类到子类的类型转换必须通过造型(强制类型转换)实现 无继承关系的引用类型间的转换是非法的 在造型前可以使用instanceof操作符测试一个对象的类型
  • 41. 对象类型转换举例public class Test{ public void method(Person e) { //设Person类中没有getschool()方法 System.out.pritnln(e.getschool()); //非法,编译时错误 if(e instanceof Student){ Student me = (Student)e; //将e强制转换为Student类型 System.out.pritnln(me.getschool()); } } public static void main(Stirng args[]){ Test t = new Test(); Student m = new Student(); t.method(m); } }
  • 42. 本章内容Java类的继承 方法的重载、覆盖 访问控制 super 关键字 多态性及其应用 Object 类及其主要方法 Object 类 equals() 方法 toString() 方法 封装类
  • 43. Object 类Object类是所有Java类的根父类 如果在类的声明中未使用extends关键字指明其父类,则默认父类为Object类 public class Person { ... } 等价于: public class Person extends Object { ... } 例: method(Object obj){…}//可以接收任何类作为其参数 Object o=new Person; method(o);
  • 44. ==操作符与equals方法==操作符与equals方法的区别: ==:引用类型比较引用(是否指向同一个对象); Person p1=new Person(); Person p2=new Person(); if (p1==p2){…} 基本类型比较值;int a=5; if(a==6){…} 用"=="进行比较时,符号两边的数据类型必须一致(可自动转换的基本数据类型除外),否则编译出错; equals()方法是Object类的方法,由于所有类都继承Object类,也就继承了equals()方法。只能比较引用类型,其作用与“==”相同,比较是否指向同一个对象。格式:obj1.equals(obj2) 特例:当用equals()方法进行比较时,对类File、String、Date及封装类(Wrapper Class)来说,是比较类型及内容而不考虑引用的是否是同一个对象; 原因:在这些类中覆盖了equals()方法。
  • 45. ==操作符与equals方法举例 class TestEquals { public static void main(String[] args) { MyDate m1 = new MyDate(14, 3, 1976); MyDate m2 = new MyDate(14, 3, 1976); if ( m1 == m2 ) { System.out.println("m1==m2"); } else { System.out.println("m1!=m2"); //m1 != m2 } if ( m1.equals(m2) ) { System.out.println("m1 is equal to m2"); // m1 is equal to m2 } else { System.out.println("m1 is not equal to m2"); } } }请给据以下代码自行定义能满足需要的MyDate类,在MyDate类中覆盖equals方法,使其判断当两个MyDate类型对象的年月日都相同是,结果为ture,否则为false。 public boolean equals(Object o)
  • 46. toString 方法toString()方法在Object类中定义,其返回值是String类型,返回类名和它的引用地址。 在进行String与其它类型数据的连接操作时,自动调用toString()方法 Date now=new Date(); System.out.println(“now=”+now); 相当于 System.out.println(“now=”+now.toString());//now=Date@122345 可以根据需要在用户自定义类型中重写toString()方法 如String 类重写了toString()方法,返回字符串的值。 s1=“hello”; System.out.println(s1);//相当于System.out.println(s1.toString()); 在ToString1.java中的类A里覆盖toString方法,使其输出类A对象的cint属性值。 基本类型数据转换为String类型时,调用了对应封装类的 toString()方法int a=10; System.out.println(“a=”+a);
  • 47. 练习9定义两个类,父类GeometricObject代表几何形状,子类Circle代表圆形。GeometricObjectprotected String color protected double weightprotected GeometricObject() protected GeometricObject(String color, double weight)属性的getter和setter方法Circle初始化对象的color属性为“white”,weight属性为1.0
  • 48. 练习9GeometricObjectprotected String color protected double weightCircleprivate double radiuspublic Circle() public Circle(double radius) public Circle(double radius,String color,double weight)radius属性的setter和getter方法 public double findArea():计算圆的面积 public boolean euqals(Object c) public String toString()初始化对象的color属性为“white”,weight属性为1.0,radius属性为1.0。初始化对象的color属性为“white”,weight属性为1.0,radius根据参数构造器确定。重写equals方法,比较两个圆的半径是否相等,如相等,返回true。重写toString方法,输出圆的半径。写一个测试类,创建两个Circle对象,判断其颜色是否相等;利用equals方法判断其半径是否相等;利用toString()方法输出其半径。
  • 49. 封装类针对八种基本定义相应的引用类型—封装类基本数据类型封装类 boolean Boolean byte Byte short Short int Integer long Long char Character float Float double Double
  • 50. (本页无文本内容)