第5章java接口与多态[1]
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Java基本概念:多态⼀、简介描述:多态性是⾯向对象编程中的⼀个重要特性,主要是⽤来实现动态联编的。
换句话说,就是程序的最终状态只有在执⾏过程中才被决定,⽽⾮在编译期间就决定了。
这对于⼤型系统来说能提⾼系统的灵活性和扩展性。
多态允许相同类域的不同对象对同⼀消息做出响应。
即同⼀消息可以根据发送对象的不同⽽采⽤多种不同的⾏为⽅式。
多态可以让我们不⽤关⼼某个对象到底是什么具体类型,就可以使⽤该对象的某些⽅法,从⽽实现更加灵活的编程,提⾼系统的可扩展性。
如果对象的编译时类型和运⾏时类型不⼀致,就会造成多态。
存在条件:1. 类之间有继承关系。
2. ⼦类重写⽗类⽅法。
3. ⽗类引⽤指向⼦类对象。
注意:多态是⽅法的多态,属性没有多态性。
⼀个对象的实际类型是确定的,但是可以指向这个对象的引⽤的类型,却是可以是这对象实际类型的任意⽗类型。
⼦类继承⽗类,调⽤⽅法,如果该⽅法在⼦类中没有重写,那么就是调⽤的是⼦类继承⽗类的⽅法,如果重写了,那么调⽤的就是重写之后的⽅法。
'protected'修饰的⽗类⽅法可以被⼦类见到,也可以被⼦类重写,但是它是⽆法被外部所引⽤的,所以没有多态性。
通过⼀个变量调⽤其引⽤的对象的⼀个⽅法,编译器是否能让其编译通过,主要是看该变量类型的类中有没有定义该⽅法,如果有则编译通过,如果没有则编译报错。
⽽不是看这个变量所引⽤的对象中有没有该⽅法。
Java中的⽅法调⽤,是运⾏时动态和对象绑定的,不到运⾏的时候,是不知道到底哪个⽅法被调⽤的。
编写程序时,如果想调⽤运⾏时类型的⽅法,只能进⾏类型转换,不然通不过编译器的检查。
但是如果两个没有关联的类进⾏强制转换,会报类型转换异常:ClassCastException。
⽰例:public class Test {public static void main(String[] args) {/* 编译看左,运⾏看右 */Student student = new Student();/* 变量person是可以指向Person类型或其⼦类型的对象,所以可以指向Student类型对象 */Person person = new Student();/* 变量student能调⽤的⽅法是Student类中有的⽅法(包括继承过来的) */student.say();//Student/* 变量person能调⽤的⽅法是Person类中有的⽅法 */person.say();//Student}}class Person {public void say() {System.out.println("Person");}}class Student extends Person {public void say() {System.out.println("Student");}}⼆、重写、重载、多态的关系1. 重载是编译时多态调⽤重载的⽅法,在编译期间就要确定调⽤的⽅法是谁,如果不能确定则编译报错。
Java实验报告继承、多态、接⼝和异常处理实验5 继承、多态、接⼝和异常处理⼀、实验⽬的1、掌握Java的类和对象的声明和使⽤⽅法;2、掌握Java的类的继承和实现⽅法;3、掌握多态性在类的继承中的运⽤;4、掌握接⼝的定义与使⽤;5、掌握基本异常的处理机制;6、熟悉try语句与catch语句的搭配使⽤;7、了解有异常处理与没有异常处理的差别;8、多重catch语句的使⽤;9、使⽤Throws声明异常和Throw抛出异常。
⼆、实验环境1、PC微机;2、DOS操作系统或 Windows 操作系统;3、Java sdk程序开发环境、eclipse集成环境。
三、实验内容1. 设计三个类,分别是学⽣类Student,本科⽣类UnderGraduate,研究⽣类Postjgraduate,其中Student类是⼀个抽象类,它包含学⽣的基本信息如姓名、所学课程、课程成绩等,⽽Undergraduate类和Postgraduate类都是Student类的⼦类,这两个类计算课程成绩等级的⽅法有所不同,如下表所⽰。
假设某班级⾥既有研究⽣⼜有本科⽣,编写程序统计出全班学⽣2. 和Mobilephone具体实现,并设计⼀个应⽤程序类来使⽤这些类。
3.要求设计⼀个GUI图形窗⼝程序,该程序让⽤户输⼊⼀个星期中的任意⼀天的数字1-7,然后输出该数字所对应的是星期⼏。
四、实验步骤实验内容⼀1.建⽴package experiment5_1,其最终⽬录结构如下:2.建⽴Student类:package experiment5_1;public abstract class Student {final static int CourseNo = 3;String name;String type;int[] courses;String courseGrade;public Student(String name) {/doc/1bd4a299a66e58fafab069dc5022aaea998f41e2.html = name; courses = new int[CourseNo];courseGrade = "" ;}public abstract void calculateGrade();public String getName( ) {return name;}public String getType( ) {return type ;}public String getCourseGrade( ) {return courseGrade;}public int getCourseScore(int courseNumber) {return courses[courseNumber];}public void setName(String name) {/doc/1bd4a299a66e58fafab069dc5022aaea998f41e2.html = name;}public void setType(String type) {this.type = type;}public void setCourseScore(int courseNumber, int courseScore) { //按课程索引号设置课程成绩this.courses[courseNumber] = courseScore ;}}3.建⽴外部类(1)研究⽣类Postjgraduatepackage experiment5_1;public class postgraduate extends Student {public postgraduate(String name) {super(name);type = "研究⽣";}public void calculateGrade() {// TODO Auto-generated method stubint total = 0;double average = 0;for (int i = 0; i < CourseNo; i++) {total += courses[i];};average = total / CourseNo;if (average>=90&&average<100) courseGrade = "优秀"; else if (average>=80&&average<90) courseGrade = "良好"; else if (average>=70&&average<80) courseGrade = "⼀般"; else if (average>=60&&average<70) courseGrade = "及格"; else courseGrade = "不及格";}}(2)本科⽣类UnderGraduatepackage experiment5_1;public class undergraduate extends Student {public undergraduate(String name ) {super(name);type = "本科⽣";}public void calculateGrade() {int total = 0;double average = 0;for (int i = 0; i < CourseNo; i++) {total += getCourseScore(i) ;};average = total / CourseNo;if (average>=80&&average<100) courseGrade = "优秀"; else if (average>=70&&average<80) courseGrade = "良好"; else if (average>=60&&average<70) courseGrade = "⼀般"; else if (average>=50&&average<60) courseGrade = "及格"; else courseGrade = "不及格";}}4.编写代码测试函数package experiment5_1;public class polymorphism {public static void main(String[] args) {Student[] students = new Student[5];students[0] = new undergraduate("陈建平");students[1] = new undergraduate("鲁向东");students[2] = new postgraduate("匡晓华");students[3] = new undergraduate("周丽娜");students[4] = new postgraduate("梁欣欣");for (int i=0; i<5 ;i++) {students[i].setCourseScore(0,87);students[i].setCourseScore(1,90);students[i].setCourseScore(2,78);}for (int i=0; i<5 ;i++) {students[i].calculateGrade();}System.out.println("姓名" + " 类型" +" 成绩");System.out.println("-----------------------");for (int i=0; i<5 ;i++) {System.out.println(students[i].getName( )+" "+students[i].getType( )+" "+students[i].getCourseGrade( ));}}}实验内容⼆1.建⽴package experiment5_2,其最终⽬录结构如下:2.写接⼝Soundable代码:package experiment5_2;public interface Soundable {public void increaseV olume( );public void decreaseV olume( );public void stopSound( );public void playSound( );}3.创建三个类Radio、Walkman和Mobilephone具体实现,分别添加代码:// Mobilephone类package experiment5_2;class Mobilephone implements Soundable{public void increaseV olume( ) {System.out.println("增⼤⼿机⾳量");}public void decreaseV olume( ) {System.out.println("减⼩⼿机⾳量");}public void stopSound( ) {System.out.println("关闭⼿机");}public void playSound( ) {System.out.println("⼿机发出来电铃声");}}// Walkman类package experiment5_2;class Walkman implements Soundable { public void increaseV olume( ) { System.out.println("增⼤随声听⾳量"); }public void decreaseV olume( ) { System.out.println("减⼩随声听⾳量"); }public void stopSound( ) {System.out.println("关闭随声听");}public void playSound( ) {System.out.println("随声听发出⾳乐"); }}// Radio类package experiment5_2;class Radio implements Soundable{ public void increaseV olume( ) { System.out.println("增⼤收⾳机⾳量"); }public void decreaseV olume( ) { System.out.println("减⼩收⾳机⾳量"); }public void stopSound( ) {System.out.println("关闭收⾳机");}public void playSound( ) {System.out.println("收⾳机播放⼴播"); }}4.创建people类及编写测试代码://People类package experiment5_2;class People {public void listen(Soundable s) {s.playSound( );}}//测试代码package experiment5_2;import java.util.Scanner;public class InterfaceTest {public static void main(String[] args) {int i;People sportsman = new People( );Scanner scanner = new Scanner(System.in);Soundable[] soundDevice = new Soundable[3];//往声⾳设备数组中放⼊能发声的设备soundDevice[0] = new Radio( );soundDevice[1] = new Walkman( );soundDevice[2] = new Mobilephone();System.out.println("你想听什么? 请输⼊选择:0-收⾳机1-随声听2-⼿机");i = scanner.nextInt( );//开始听声⾳sportsman.listen(soundDevice[i]);soundDevice[i].increaseV olume( );soundDevice[i].stopSound();scanner.close();}}实验内容三1.建⽴package experiment5_3,其最终⽬录结构如下package experiment5_3;import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;public class DateTransf extends JFrame implements KeyListener{/****/private static final long serialVersionUID = 1L;private static DateTransf frm;private static JTextField txt;private static JTextField data;DateTransf() {setTitle("数字与星期转换");setLocation(700, 300);setSize(400,130);}public static void main(String[] args) {frm = new DateTransf();frm.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);frm.setLayout(new GridLayout(2,2));txt = new JTextField(12);data = new JTextField(12);JLabel lable1 = new JLabel("输⼊数字:");JLabel lable2 = new JLabel("星期⼏:");frm.add(lable1);txt.addKeyListener(frm);frm.add(txt);frm.add(lable2);frm.add(data);frm.setVisible(true);}public void keyPressed(KeyEvent e) {if (e.getSource() == txt) {if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_ENTER) // 判断按下的键是否是回车键{try {int number = Integer.parseInt(txt.getText());switch (number) {case 1:data.setText("Mon");break;case 2:data.setText("Tue");break;case 3:data.setText("Wen");break;case 4:data.setText("Thu");break;case 5:data.setText("Fri");break;case 6:data.setText("Sat");break;case 7:data.setText("Sun");break;default:JOptionPane.showMessageDialog(null, "您输⼊的数字不是1~7","⽆效⽇期",/doc/1bd4a299a66e58fafab069dc5022aaea998f41e2.html RMATION_MESSAGE); break;}}catch (Exception e1) {// TODO: handle exceptionJOptionPane.showMessageDialog(null, "您输⼊的不是整数","⽆效⽇期",/doc/1bd4a299a66e58fafab069dc5022aaea998f41e2.html RMA TION_MESSAGE); }}}}public void keyReleased(KeyEvent e) {}public void keyTyped(KeyEvent e) {}}2.编译运⾏五、实验结果●实验内容⼀结果:●实验内容⼆结果:●实验内容三结果:六、实验⼩结1.这次实验的内容⽐较多,需要掌握Java的类和对象的声明和使⽤⽅法、Java的类的继承和实现⽅法、多态性在类的继承中的运⽤、接⼝的定义与使⽤、基本异常的处理机制、try语句与catch语句的搭配使⽤等等;2. 在实验过程中,重点是要区分好实例和类,灵活掌握类的调⽤。
Java高级编程:多态、继承和接口设计的深入理解
在 Java 编程中,多态、继承和接口是三个十分重要的概念。
它们是 Java 面向对象编程的核心概念,在进行大型软件设计时,设计良好的多态、继承和接口设计能够大大提升软件的可维护性、可扩展性和可重用性。
本文将逐一探讨这三个核心概念,并深入理解它们的设计思想与实现方法。
一、多态
多态是指一个变量、对象或方法能够具有多重形态的能力。
这意味着同一类对象可以通过不同的方式处理,主要是通过运行时实现。
在 Java 编程中,多态最常见的应用是基于继承和接口设计。
1. 基于继承的多态实现
在基于继承的多态实现中,子类可以复写父类的方法,实现方法的多态性。
Java 的动态绑定机制能够根据实际调用的方法进行方法调用,实现多态性。
下面是一段基于继承的多态实现代码:
```
public class Animal {
public void move() { System.out.println(\。
java接⼝和多态接⼝概念接⼝是功能的集合,同样可看做是⼀种数据类型,是⽐抽象类更为抽象的”类”。
接⼝只描述所应该具备的⽅法,并没有具体实现,具体的实现由接⼝的实现类(相当于接⼝的⼦类)来完成。
这样将功能的定义与实现分离,优化了程序设计。
请记住:⼀切事物均有功能,即⼀切事物均有接⼝。
接⼝定义时需要使⽤interface关键字。
接⼝中成员的特点1、接⼝中可以定义变量,但是变量必须有固定的修饰符修饰,public static final 所以接⼝中的变量也称之为常量,其值不能改变。
后⾯我们会讲解static与final关键字2、接⼝中可以定义⽅法,⽅法也有固定的修饰符,public abstract3、接⼝不可以创建对象。
4、⼦类必须覆盖掉接⼝中所有的抽象⽅法后,⼦类才可以实例化。
否则⼦类是⼀个抽象类。
interface Demo { ///定义⼀个名称为Demo的接⼝。
public static final int NUM = 3;// NUM的值不能改变public abstract void show1();public abstract void show2();}//定义⼦类去覆盖接⼝中的⽅法。
类与接⼝之间的关系是实现。
通过关键字 implementsclass DemoImpl implements Demo { //⼦类实现Demo接⼝。
//重写接⼝中的⽅法。
public void show1(){}public void show2(){}}接⼝的多继承多个接⼝之间可以使⽤extends进⾏继承。
class Fu {public void show(){}}interface Inter {pulbic abstract void show1();}class Zi extends Fu implements Inter {public void show1() {}}interface Fu1{void show();}interface Fu2{void show1();}interface Fu3{void show2();}interface Zi extends Fu1,Fu2,Fu3{void show3();}接⼝的思想优点:1、接⼝的出现扩展了功能。
实验五接口、多态与内部类实验目标:1、理解接口、塑型、多态的概念并能熟练应用;2、熟练掌握接口的定义和使用;3、深刻理解构造方法的调用顺序,理解编写时需要注意的问题;4、了解并学会使用内部类实验任务:1、继承时的多态:目测给出下面代码的执行输出结果,并简单解释每一行输出的原因。
答:首先,该程序的主函数是Vehicle v=new Vehicle();即先声明并实例化一个汽车对象,而v.test();则是调用汽车的测试方法;而test方法里,Vehicle vc=new Car();是将上面的汽车指向了一个具体的小汽车对象;Bus vb=new Bus();将公共汽车指向了一个具体的公共汽车对象;drive();调用汽车的驾驶方法;vc.drive();调用小汽车的驾驶方法;vb.drive();调用公共汽车的驾驶方法;而vc.brake();vb.brake();则是直接调用汽车的刹车方法。
因而运行结果如下:A new bus.Vehicle is drivenCar is drivenBus is drivenVehicle is brakedVehicle is braked2.针对下面的简单的类图,从面向对象的角度,将Instrument定义成接口,应怎样实现。
编写能完成如图功能的程序,并再编写一个简单的应用程序进行多态性测试。
(参考例子5-9;实验4该题是要求用抽象类来实现,在此要求用接口实现,还要进行多态性测试)说明:Instrument表示乐器、Wind表示管乐器、Percussion敲击乐器、Stringed表示弦乐器、Woodwind表示木管乐器、Brass表示铜管乐器。
要求:(1)Instrument为接口,Wind为抽象类,其他为普通类。
这里测试的目的是:我们知道当一个普通类实现一个接口时,必须实现该接口的全部方法,但当这个类是抽象类时,我们还需要实现该接口全部方法吗?如果不需要实现?那么是否直接不理这个方法就一,还是要将这个方法在自己类内部再标记一次为抽象方法。
详解java基础--抽象类、接⼝与多态 抽象类、接⼝、多态都是⾯向对象中很基础的东西,我相信看到能本篇博客的⼈本不会再纠结它的基本定义了,本篇⽂章将尽量的更加深层次的挖掘其内涵,希望能对⼤家有帮助。
1、形式1abstract class Ceshi2 {3abstract void show();4 }5class DemoA extends Ceshi6 {7void show()8 {9 System.out.print("Hello world");10 }11 } 2、特点 a、抽象类不可以被实例化 b、抽象类必须有其⼦类覆盖了所有抽象⽅法后,该⼦类才可以实例化,否则,该⼦类还是抽象类。
c、抽象⽅法必须定义在抽象类中,该类必须也被abstract修饰。
3、那么问题来了 a、抽象类有构造函数吗? 有,⽤于给⼦类实例化。
b、抽象类可以不定义抽象⽅法吗? 事实上是可以的,但是很少见。
c、抽象类和⼀般类的异同点。
相同点: 抽象类和⼀般类都是⽤来描述事物的,都在内部定了成员。
不同点: 1,⼀般类有⾜够的信息描述事物。
抽象类描述事物的信息有可能不⾜。
2,⼀般类中不能定义抽象⽅法,只能定⾮抽象⽅法。
抽象类中可定义抽象⽅法,同时也可以定义⾮抽象⽅法。
3,⼀般类可以被实例化。
抽象类不可以被实例化。
从某种意义上说,接⼝是⼀种特殊形式的抽象类,在java语⾔中抽象类表⽰的是⼀种继承关系,⼀个类只能继承继承⼀个抽象类,⽽⼀个类却可以实现多个接⼝。
我们都知道接⼝的定义⽅式是interface Demo{void show();}其实对于接⼝当中常见的成员:⽽且这些成员都有固定的修饰符。
a、全局常量: public static finalb、抽象⽅法:public abstract1、由此得出结论,接⼝中的成员都是公共的权限。
即全写是interface Demo{public static final int num = 4;public abstract void showa();2、接⼝特点 a、接⼝是对外暴露的规则,是程序功能的扩展。
java接口的知识点Java接口是Java编程语言中的一个重要概念,它是一种抽象类型,用于定义一组方法,但不提供实现。
接口可以被类实现,从而实现接口中定义的方法。
在Java中,接口是一种非常重要的编程工具,它可以帮助我们实现代码的重用和模块化,提高代码的可维护性和可扩展性。
本文将介绍Java接口的知识点,包括接口的定义、实现、继承、多态等方面。
一、接口的定义在Java中,接口是一种抽象类型,它定义了一组方法,但不提供实现。
接口的定义使用关键字interface,语法如下:```[public] interface 接口名 [extends 父接口列表] {// 常量定义// 方法定义}```其中,public关键字表示接口是公共的,可以被其他包中的类访问;接口名是标识符,遵循Java命名规范;extends关键字表示该接口继承自其他接口,可以继承多个接口,用逗号分隔;接口中可以定义常量和方法,但不能定义变量和构造方法。
二、接口的实现接口定义了一组方法,但不提供实现,因此需要通过实现接口的类来提供方法的具体实现。
在Java中,一个类可以实现一个或多个接口,实现接口使用关键字implements,语法如下:```[public] class 类名 [extends 父类名] [implements 接口名列表] {// 成员变量// 构造方法// 方法实现}```其中,public关键字表示类是公共的,可以被其他包中的类访问;类名是标识符,遵循Java命名规范;extends关键字表示该类继承自其他类,可以继承一个类,但不能继承多个类;implements关键字表示该类实现了一个或多个接口,可以实现多个接口,用逗号分隔;类中可以定义成员变量、构造方法和方法实现。
接口的实现需要实现接口中定义的所有方法,否则该类必须声明为抽象类。
实现接口的方法必须使用public访问修饰符,因为接口中的方法默认是public的。