第5章类的重用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,5,章类的重用,1,主要内容,5.1,为什么需要类的重用,5.2,重用的方式之一,继承,5.3,终结类与终结方法,5.4,抽象类与抽象方法,5.3,重用的方式之二,组合,2,5.1,为什么需要类的重用,代码重用,是,Java,最引人注目的功能之一,;,可以通过创建新类来复用代码，而不必再重头开始编写,;,可以使用别人已经开发并调试好的类。,3,有两种方法可以达到这一目的：,在现有类的基础上创建新类，在其中添加新代码，这种方法称为,继承,。,在新类中使用其他类的对象。即新类由多种类的对象组成，这种方法称为,组合,。,4,5.1,重用方式之一,类的继承,当创建一个类时，总是在继承，除非已明确指出从其他类中继承，否则就是隐式地从,Java,的根类,Object,进行继承。,通过继承，可以根据已有类来定义新类，新类拥有已有类的所有功能。,5,父类,(super class),是所有子类,(derived class),的公共属性及方法的集合，子类则是父类的特殊化。,Java,只支持类的单继承，每个子类只能有一个直接父类。,6,5.2.1,父类和子类,父类,(base class),被直接或间接继承的类,子类,(derived-class),继承所有祖先的状态和行为,子类可以增加变量和方法,子类也可以覆盖,(override),继承的方法,7,继承的例子,8,：,is_a,关系,子类对象与父类对象存在,“,IS A,”,(,或,“,is kind of,”,),的关系,9,5.2.2,继承的语法,继承的语法,class childClass,extends,parentClass,/,类体,10,一个电子产品商店里卖各种电子产品，可能有,Computer,、,Stereo,、,Software,等诸类产品。以下是几种产品类信息：,产品,Product,有的属性信息包括：,产品号（,number,）,种类（,category,）,名称（,name,）,价格（,price,）,11,计算机,Computer,除具有产品基本信息外，还可能具有下面的属性：,内存（,memory,）,处理器（,ProcessorName,）,笔记本电脑,Laptop,除具有产品基本信息外，还可能具有下面的属性：,厚度（,thickness,）,重量（,weight,）,12,根据以上信息，我们首先抽象出类,Product,它派生出子类,Computer,Computer,又派生出它的子类,Laptop,这三个类的关系图如下：,13,Product,Computer,Laptop UML,类图,14,【,例,5-1】,实现,Product,、,Computer,和,Laptop,三个类的继承关系。,MyEclipse,下的,UML,在,file-new-others-MyEclipse-UML,下针对相应的文件建立,UML model repository,。,建好后，自动显示出,MyEclipse UML perspective,，可以设计并创建,UML,类图。,从已有的代码转换为类图：点击主菜单下的,UML-Reverse engineer UML from Java,即可生成相应的类图。,16,5.2.3,子类继承父类的数据成员,子类只继承父类中非,private,的数据成员。,子类不能直接访问从父类中继承私有属性及方法，但可通过公有（及保护）方法进行访问。,17,public class A,public int puba=5,private int priv=6;,protected int protect=7;,public int getpriv()return priv;,public class B extends A,public int pubb;,public void tryVariables(),System.out.println(puba);/,允许,System.out.println(priv);/,不允许,System.out.println(getpriv();/,允许,System.out.println(pubb);/,允许,18,当子类中声明了与父类中相同的成员变量名，则从父类继承的变量将被隐藏。,class Parent,String name;,class Child extends Parent,String name;,19,5.2.4,子类继承父类中的方法,子类只继承父类中非,private,的成员方法,子类的成员方法和父类的成员方法同名时，父类的成员方法被子类的成员,方法覆盖,(Override),。,20,类方法的覆盖,方法覆盖即指在子类中重新定义父类中已有的方法。,21,/Bike.java,class Bike,int colornum;,int brand;,int speed;,public void speedup(),speed=0;System.,out,.println(too slow.);,public void presshorn()System.,out,.println(beep.);,/SpeedBike.java,class SpeedBike extends Bike,public void ride()System.,out,.println(I am riding the bike);,public void speedup()/,重写了父类的,speedup(),speed=speed+10;,System.,out,.println(So fast!,my speed is:+speed+now);,覆盖方法的调用,22,/DemoBike.java,public class DemoBike,public static void main(String args ),SpeedBike abike=new SpeedBike();,abike.presshorn();,abike.ride();,abike.speedup();,在这里，类,SpeedBike,中的,presshorn(),方法将被调用。,Super,关键字,如何访问被隐藏的父类方法？可以用,super,来引用父类中的方法、变量及构造方法，,23,public void speedup(),super.speedup();/,通过,Super,关键字调用父类的,speedup(),speed=speed+10;,System.out.println(So fast!,my speed is:+speed+now);,以上程序表示在子类里使用到父类的构造方法，,super,必须是子类构造方法的第一条语句,。,见,【,例,5-3】,5.2.5,继承关系下的构造方法,在子类的构造方法中，如果没有明确指明调用父类的构造方法，,Java,会自动插入对父类默认构造方法（无参的构造方法）的调用,。,下面这个例子展示了继承的应用：,24,class,Cat,Cat()/,默认构造方法,System.,out,.println(Cat constructor);,class,CartoonCat,extends,Cat,/,默认构造方法,CartoonCat()System.,out,.println(CartoonCat constructor);,class,SuperStar,extends,CartoonCat,/,默认构造方法,SuperStar()System.,out,.println(SuperStar constructor);,public,class,OnShow,public,static,void,main(String args),SuperStar garfield=,new,SuperStar();,25,该程序的输出显示了自动调用：,Cat constructor,CartoonCat constructor,SuperStar constructor,可以看出,即使没有为,Cartoon(),创建一个构造方法，编译器也会为我们自动合成一个默认构造方法，并发出对父类构造方法的调用。,26,带参数的构造方法：如果想调用一个带参数的基类构造方法，就必须用关键字,super,显示地编写基类构造方法的语句。,【,例,5-4】,27,5.3,终结类与终结方法,final class&final method,终结类与终结方法,被,final,修饰符修饰的类和方法,终结类不能被继承,终结方法不能被当前类的子类重写,28,终结类的特点,不能有派生类,终结类存在的理由,从概念上说不应该有任何派生类,从安全的角度上考虑,29,声明一个,final,类需要在类前加上,final,关键，如下示例,Manner,类为,final,类：,final class Manner .,如果有如下代码：,class BetterManner extends Manner,编译器将显示一个错误,Chess.java:6:Cant subclass final classes:class BetterManner,class BetterManner extends Manner,30,5.4,抽象类与抽象方法,抽象类,：用,abstract,关键字来修饰一个类时，该类叫做抽象类,抽象类不能创建对象；,它只能作为其它类的父类，这一点与,final,类正好相反。,31,抽象方法,：用,abstract,来修饰一个方法时，该方法叫做抽象方法。,抽象方法必须被重写；,抽象方法只有声明，不能有实现；,含有抽象方法的类必然是抽象类。,32,抽象类与抽象方法声明格式如下：,abstract class,成员变量；,方法,(),方法体,;/,一般方法,abstract,方法,();/,抽象方法定义,抽象方法仅有方法头，而没有方法体和操作实现,具体实现在子类里完成,抽象类可以包含其他非抽象方法,33,抽象类与抽象方法,【,例,5-5】,34,abstract class Shape,abstract float area();/,方法声明,class Rectangle extends Shape,public float width,height;,Rectangle(float w,float h),width=w;,height=h;,public float area(),/,方法实现,return width*height;,class Circle extends Shape,public float r;,Circle(float r),this.r=r;/this,指,这个对象的,public float area(),/,方法实现,return(float)(3.14*r*r);,【,例,5-6】,为电子产品商店的产品添加广告功能。,需注意的问题,一个抽象类的子类如果不是抽象类，则它必须为父类中的所有抽象方法写出方法体，即,重写父类中的所有抽象方法,35,5.5,重用方式之二,类的组合,类的组合,类重用的另一种方式,;,Java,的类中可以有其他类的对象作为成员，这便是类的组合,36,组合的语法,组合的语法很简单，只要把已存在类的对象放到新类中即可。,可以使用,“,has a,”,语句来描述这种关系。,例如，考虑到车的组件有 车轮,发动机等,很自然的说,“,my car,has a,engine/wheels,”,。所以，可简单的把,engine,对象和,wheels,对象放在类,Car,中。,37,格式如下,class Body /,类的语句,class Engine /,类的语句,class Wheel/,类的语句,class Windows/,类的语句,class Doors/,类的语句,class Car,Body bb;/bb,为数据成员,Engine ee;/ee,为数据成员,Wheel wh;/wh,为数据成员,Window win;/win,为数据成员,Doors dd;/dd,为数据成员,38,【,例,5-7】,类,Point,的对象被类,Line,用作数据成员，实现由两个点连成一条线。,组合与继承的比较,“,包含,has-a,”,关系用组合来表达,“,属于,is-a,”,关系用继承来表达,在更多的时候，组合关系比继承更能使系统具有高度的灵活性，可维护行，并且提高系统的可重用性。,40,5.5.2,组合与继承的结合,许多时候都要求将组合与继承两种技术结合起来使用，创建一个更复杂的类。,41,【,例,5-8】,在上述的电子产品商店例子中，类的层次结构是一种继承的关系，此例中综合运用继承与组合关系，创建一个,HomeTheate,类，以组合的方式把,Computer,、,Stereo,、,Laptop,作为类类型的数据成员放置于,HomeTheate,中。,42,