JAVA_4_2类的继承和多态
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java语言的类间的继承关系1. 前言Java语言作为一门面向对象编程(OO)语言,其中最重要的特性之一是继承(Inheritance)。
继承使得一个类可以从另一个类中继承其特征,使得代码复用变得更加高效。
本文旨在介绍Java语言中类间的继承关系,从什么是继承开始,到如何在代码中使用继承,包括继承的类型、继承的规则和优缺点等。
2. 什么是继承继承(Inheritance)可以定义为一个类(子类)继承属性和方法的过程,这些属性和方法是已经存在于另一个类(父类)中的。
子类可以从父类继承其属性和方法,同时还可以添加自己的属性和方法。
在Java语言中,继承关系是一种“is-a”(是一个)关系,例如:“狗”是“动物”的一种,因此可以定义一个“狗”类,使其继承“动物”类的属性和方法。
3. 继承的类型Java语言中,有两种类型的继承,分别是类继承和接口继承。
3.1 类继承类继承指的是一个类从另一个类中继承其属性和方法。
在Java语言中,一个父类可以有多个子类,但是一个子类只能有一个直接父类。
如果一个子类有多个父类,则会构成多重继承。
Java语言中不支持多重继承的原因是,这会造成命名冲突,无法确定调用哪个方法。
3.2 接口继承接口继承指的是一个接口从另一个接口中继承其方法签名。
在Java语言中,一个类可以实现多个接口,但是一个接口只能继承一个接口。
4. 继承的规则在Java语言中,有一些规则限制了继承的使用。
这些规则是:4.1 访问修饰符子类可以继承父类中的方法和属性,但是子类不能访问父类中的私有属性和私有方法。
另外,子类可以访问父类中的公有属性和公有方法。
4.2 构造函数子类不能继承父类的构造函数,但是可以通过调用父类的构造函数来初始化父类中的属性。
4.3 方法重写子类可以重写父类中的方法,以实现子类自己的特定需求。
在重写方法时,子类必须使用相同的方法签名(名称、参数列表和返回类型)。
4.4 super关键字子类可以使用super关键字来调用父类中的方法或属性。
【Java】⾯向对象的四个基本特征:唯⼀性、分类性、继承性
和多态性
1.唯⼀性
唯⼀性是指每个对象都是唯⼀的,具有唯⼀标识符。
在对象的整个⽣命周期中,标识符是⼀成不变的,系统可通过该标识符,在内存中找到相应对象。
2.分类性
分类性是指将具有⼀致属性和⾏为的对象抽象成类,只保留与应⽤有关的性质,其他内容忽略。
任何类的划分都是主观的,但必须与具体应⽤有关。
3.继承性
继承性是指⼦类⾃动继承⽗类的属性和⽅法,并且可以在⽗类的基础上加⼊若⼲新内容。
例如,“⼈”这个类抽象了这个群体的基本特征,⽽“学⽣”和“⽼师”除了具备“⼈”所定义的基础特性外,各⾃⼜具有各⾃的新特性。
继承性是⾯向对象程序设计语⾔不同于其他语⾔的最重要特点。
通过类的继承,可使公共的特性能够共享,提⾼代码的可重⽤性、减少冗余,同时简化了对象、类的创建⼯作,规范了类的等级结构。
4.多态性
多态性是指不同对象,在收到同⼀消息后,可产⽣不同结果,具有不同表现⾏为。
多态性允许每个对象以⾃⾝的⽅法去响应共同消息,以此增强软件的灵活性和可重⽤性。
类的四个基本特征
类的四个基本特征是:封装性、继承性、多态性和抽象性。
1. 封装性(Encapsulation):将数据和对数据的操作封装在一起,通过定义类的成员变量和成员方法,隐藏内部实现的细节,提供接口供外部访问和操作。
封装性能够提高代码的可维护性和可复用性,同时也能够保护数据的安全性。
2. 继承性(Inheritance):通过继承关系,一个类可以继承另一个类的属性和方法,从而实现代码的重用和扩展。
子类可以继承父类的成员变量和成员方法,并可以增加自己的特有成员变量和成员方法。
继承性能够提高代码的可扩展性和可维护性。
3. 多态性(Polymorphism):多态性是指一个对象可以有多种形态,在不同的情境下表现出不同的行为。
通过多态性,可以使用父类的引用指向子类的对象,从而调用子类的方法。
多态性能够提高代码的灵活性和可读性。
4. 抽象性(Abstraction):抽象性是指通过抽象类或接口定义出一组相关的属性和方法,而不关注具体的实现细节。
抽象类和接口可以定义出一种规范和契约,供其他类实现和使用。
抽象性能够提高代码的可扩展性和可维护性。
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类的继承实验报告Java类的继承实验报告引言:在面向对象的编程语言中,继承是一种重要的概念。
Java作为一门面向对象的编程语言,也支持类的继承。
本篇实验报告将介绍Java类的继承的基本概念、语法以及实际应用。
一、继承的基本概念继承是指一个类可以派生出另一个类,被派生出的类称为子类,派生出子类的类称为父类。
子类可以继承父类的属性和方法,并且可以在此基础上进行扩展或修改。
继承的关系可以形成类的层次结构,使得代码的复用性和可维护性得到提高。
二、继承的语法在Java中,使用关键字"extends"来实现类的继承关系。
子类通过继承父类来获得父类的属性和方法。
语法格式如下:```javaclass 子类名 extends 父类名 {// 子类的成员变量和方法}```在子类中可以重写父类的方法,以实现自己的逻辑。
使用关键字"super"可以调用父类的构造方法和成员变量。
三、继承的实际应用1. 代码复用继承的一个主要优势是可以实现代码的复用。
子类可以继承父类的属性和方法,避免了重复编写相同的代码。
例如,假设有一个父类"Animal",子类"Dog"和"Cat"可以继承父类的一些通用属性和方法,如"eat()"和"sleep()"。
2. 多态性继承也为多态性的实现提供了基础。
多态性是指一个对象可以根据不同的类型表现出不同的行为。
通过继承,可以将不同的子类对象赋给父类引用,实现对不同子类对象的统一操作。
例如,有一个父类"Shape",子类"Circle"和"Rectangle"可以继承父类的方法"draw()",并在自己的类中实现具体的绘制逻辑。
通过将子类对象赋给父类引用,可以统一调用"draw()"方法,实现对不同形状的绘制。
封装、继承和多态的概念
封装、继承和多态是面向对象编程中的三个重要概念,下面分别进行详细解释:
一、封装
封装是指将对象的属性和方法封装在一起,形成一个独立的单元,对外部隐藏对象的实现细节,只暴露必要的接口供外部使用。
封装可以有效地保护对象的数据和行为,避免外部的误操作和非法访问,提高了代码的安全性和可维护性。
在面向对象编程中,封装是实现信息隐藏和数据保护的重要手段。
二、继承
继承是指一个类可以从另一个类中继承属性和方法,从而可以重用已有的代码和功能。
继承是面向对象编程中实现代码复用的重要手段,可以减少代码的重复性,提高代码的可读性和可维护性。
继承可以分为单继承和多继承两种方式,单继承是指一个类只能从一个父类中继承,而多继承是指一个类可以从多个父类中继承属性和方法。
三、多态
多态是指同一个方法在不同的对象上可以有不同的行为,即同一个方法可以有多
种不同的实现方式。
多态是面向对象编程中的重要概念,可以提高代码的灵活性和可扩展性。
多态可以分为编译时多态和运行时多态两种方式,编译时多态是指方法的重载,即同一个类中可以有多个同名但参数不同的方法;而运行时多态是指方法的重写,即子类可以重写父类的方法,从而实现不同的行为。
通过多态,可以实现面向对象编程中的“开闭原则”,即对扩展开放,对修改关闭。
类的继承与多态性实验报告目录1.介绍2.什么是多态3.多态在Java中的技术基础4.示例5.多态的好处6.总结介绍之前的文章介绍过类的封装性和继承性,现在是时候聊聊面向对象编程的三大特性之一的最后一个类的多态性了。
多态的基础是继承(包括了接口的实现)和方法的覆盖。
什么是多态多态对应的英文单词是polymorphism,百度翻译给出的翻译是:n.多型现象,多态性; 多机组合形式;按字面意思就是多种状态、形态、姿态等等,潜台词就是某个东西具有多种状态、形态、姿态等等。
那是什么东西呢?在面向对象的编程语言里面(当然就包括Java了)就是某个方法或函数。
那方法的多种状态、形态、姿态有是个什么意思呢?这其实是指同一个方法具有多个方法体,就是方法的实现。
而方法的相同与否是由方法签名决定的。
所以,多态其实本质上是指同一个类的同一个方法却具有不同的行为特征。
状态、形态、姿态指的就是行为特征。
多态在Java中的技术基础然而,在Java中,同一个类里面是不可能存在两个签名相同而实现不同的方法的,否则的话会导致无法判断该执行哪个方法,因此在编译时就会报错。
所以,肯定是在两个类中才有可能存在两个签名相同而实现不同的方法,一个实现在这个类,另一个实现在另一个类。
而如果这两个类毫无瓜葛,那么肯定就与多态的本质(同一个类的同一个方法却具有不同的行为特征)自相矛盾了。
所以,这两个类肯定是有某种联系的。
我们再想想,什么概念是能够让两个不同的类却又能称为同一个类的?答案就是类的继承/扩展,就是现实中的“某东西是某类东西”的概念,就是“具体和抽象”的思想。
比如,男人是人,女人也是人,男人类和女人类就借助于人类建立了某种联系,而人类具有的某个行为在男人类和女人类中是有着不同体现的,比如人类的吃饭这个行为,男人类的体现是狼吞虎咽,女人类的体现是细嚼慢咽。
例子不是很恰当,但意思就是这么个意思。
所以说,Java里面多态的技术基础就是方法的覆盖,当然,在Java中覆盖不仅仅发生在类的继承/扩展上,还可能发生在接口的实现上。
java的封装,继承和多态类和对象类类声明 { 成员变量的声明; 成员方法的声明及实现; }声明类:[修饰符] class 类<泛型> [extends 父类] [implements 接口列表]声明成员变量:[修饰符]数据类型 变量[=表达式]{,变量[=表达式]}成员方法声明:[修饰符]返回值类型 方法([形式参数列表])[throws 异常类列表]{语句序列;[return[返回值]]; }重载:一个类中可以有多个同名的成员方法,前提是参数列表不同,称为类的成员方法重载,重载的多个方法为一种功能提供多种实现。
重载方法之间必须以不同的参数列表(数据类型、参数个数、参数次序)来区别。
例如,MyDate 类可声明多个重载的set()方法如下: void set(int y,int m, int d)void set(int m, int d) //重载方法,参数个数不同void set(int d) void set(MyDate date)//重载方法,参数的数据类型不同对象对象声明:类 对象构造实例:对象 = new 类的构造方法([实际参数列表])引用对象的成员变量和调用成员方法:对象.成员变量 对象.成员方法([实际参数列表])类的封装性构造与析构类的构造方法用于创建类的一个实例并对实例的成员变量进行初始化一个类可声明多个构造方法对成员变量进行不同需求的初始化,构造方法不需要写返回值类型,因为它返回的就是该类的一个实例。
例:MyDate类声明以下构造方法:public MyDate(int year, int month, int day)// 声明构造方法,方法名同类名,初始化成员变量 {set(year, month day);// 调用 set()方法,为成员变量赋值}使用new运算符调用指定类的构造方法,实际参数列表必须符合构造方法声明。
例如:MyDate d1 = new MyDate(2017,10,1);//创建实例并初始化成员变量当一个类没有声明构造方法时,Java 自动为该类提供一个无参数的默认构造方法对象的引用与运算this引用访问本类的成员变量和成员方法:this.成员变量,this.成员方法([实际参数列表])调用本类重载的构造方法:this([实际参数列表])访问控制类的访问控制权限公有和(public)和缺省类中成员4级访问控制权限及范围声明set()和get()方法存取对象的属性例:public void set(int year, int month, int day) //设置日期值 public void set(MyDate date)//设置日期值,重载 public int getYear()//获得年份 public int getMonth()// 获得月份 public int getDay()//获得当月日期静态成员定义及访问格式使用关键字static声明的成员称为静态成员在类内部,可直接访问静态成员,省略类名。