JAVA程序设计(第五章 子类与继承)
java语言的类间的继承关系
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继承ppt课件
通过继承，子类可以重用父类的代码，避 免了重复编写相同的功能，提高了代码的
复用性。
组织代码结构
通过合理的继承层次结构，可以清晰地表 达类之间的层次关系和依赖关系，使代码
结构更加清晰和易于维护。
多态性
继承是实现多态的重要手段，通过继承， 子类可以覆盖父类的方法，实现不同的行 为，增强了程序的灵活性和可扩展性。
如果父类成员没有访问修饰符 ，则默认为包级别访问，子类
只能在该包内访问。
继承的继承方式
单继承
一个子类只能继承一个父类。
实现多接口
一个类可以实现多个接口，实现多接口可以实现多个方法的重写 。
接口继承
一个接口可以继承另一个接口，子接口继承父接口的方法。
03 Java继承的实现
父类的构造方法
01
父类的构造方法在子类中默认被继承，子类可以直 接使用父类的构造方法来初始化父类的属性。
02
如果子类没有显式地定义构造方法，则编译器会自 动调用父类的无参构造方法。
03
如果父类没有定义无参构造方法，子类必须显式地 调用父类的有参构造方法。
子类的构造方法
1
子类的构造方法可以显式地调用父类的构造方法 ，使用super关键字指定要调用的父类构造方法 。
2
子类的构造方法可以同时执行自己的初始化代码 。
3
子类的构造方法可以定义自己的属性和方法，以 实现更具体的功能。
子类对父类方法的覆盖
子类可以定义与父类同名 的方法，以覆盖父类的方 法。
子类可以通过@Override 注解来表明自己覆盖了父 类的方法，以提高代码的 可读性。
ABCD
当子类对象调用该方法时 ，将执行子类中的方法， 而不是父类中的方法。
java类的继承实验报告
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。
《java面向对象程序设计继承和多态》教案
《Java面向对象程序设计-继承和多态》教案第一章：引言1.1 课程简介本课程旨在帮助学生掌握Java面向对象程序设计中的继承和多态概念。
通过学习，学生将能够理解继承和多态的原理，并能够运用它们解决实际编程问题。
1.2 课程目标理解继承的概念和原理掌握如何使用继承来实现代码复用理解多态的概念和原理掌握如何使用多态来实现动态绑定第二章：继承2.1 继承的概念介绍继承的定义和作用解释为什么使用继承2.2 继承的语法介绍如何使用extends关键字实现继承解释继承中的构造函数和继承关系2.3 继承的实现演示如何使用继承来复用代码解释继承的层次结构和菱形继承第三章：多态3.1 多态的概念介绍多态的定义和作用解释多态的好处3.2 方法重写解释方法重写的概念和规则演示如何使用方法重写来实现多态3.3 方法重载解释方法重载的概念和规则演示如何使用方法重载来提高代码可读性第四章：继承和多态的案例分析4.1 案例一：动物和鸟类使用继承和多态来定义动物和鸟类的关系实现动物和鸟类的属性和方法4.2 案例二：形状和圆形使用继承和多态来定义形状和圆形的关系实现形状和圆形的属性和方法第五章：总结和练习5.1 课程总结回顾继承和多态的概念和原理强调继承和多态在面向对象程序设计中的重要性5.2 练习题提供一些练习题，以帮助学生巩固所学知识第六章：继承和多态的深入理解6.1 继承的类型解释接口继承和类继承的区别讨论继承的优点和缺点6.2 多态的应用探讨多态在日常编程中的应用场景分析多态如何提高程序的可扩展性和灵活性第七章：Java中的继承和多态实例7.1 继承实例：汽车和摩托车通过实例展示如何使用继承来创建汽车和摩托车类演示如何通过继承来扩展属性和方法7.2 多态实例：支付接口和具体的支付方式创建一个支付接口和多个具体的支付方式类演示如何使用多态来实现不同的支付方法第八章：继承和多态的陷阱与最佳实践8.1 继承的陷阱讨论继承可能带来的过度耦合问题解释如何避免继承的陷阱8.2 多态的陷阱分析多态可能导致的类型不匹配问题探讨如何安全地使用多态8.3 最佳实践提供使用继承和多态的最佳实践指南强调代码可读性和可维护性第九章：继承和多态在设计模式中的应用9.1 设计模式简介介绍设计模式的概念和重要性解释设计模式与继承和多态的关系9.2 继承和多态在设计模式中的应用案例通过案例分析展示继承和多态如何在设计模式中发挥作用讨论设计模式如何提高程序设计的质量和可复用性第十章：课程回顾与拓展学习10.1 课程回顾总结本课程的重点内容和关键概念强调继承和多态在实际编程中的应用10.2 拓展学习资源提供一些拓展学习的资源和建议鼓励学生继续深入学习面向对象程序设计的其他方面第十一章：继承和多态的实际应用案例11.1 案例分析：图形库的设计通过分析图形库的设计，展示继承和多态如何用于实现复杂的图形操作。
Java程序设计精编教程5-8章知识点
b) 如果变量名由多个单词组成，从第 2 个单词开始的每个单词的首字母要大写。
方法
方法的定义包括两部分：方法声明和方法体。一般格式为：
方法声明部分 {
方法体的内容
}
方法声明
方法声明包括返回值类型、方法名和参数。
double getArea() { //返回值类型为 double，无参数。
…
}
方法的返回值类型可以是 Java 中的任意数据类型。如果一个方法不返回数据，返回值类型必须是 void。
2. 有一个类 Singleton，为该类设计单例模式（该类只能有一个实例，且不能在类的外部 new 对象），只能通过该类 的静态方法 getInstance()获取该类的唯一对象。在主类 Homework2 中测试单例模式的有效性。
b) 在实例方法中，不仅可以调用实例方法，也可以调用类方法。 2) 类名调用类方法
a) 在类方法中，只能调用类方法、操作类变量。 b) 也可以通过对象调用类方法。 c) 如果一个方法不需要操作实例变量就可以实现某种功能，可以考虑将其声明为类方法。（例 5-8） 5.7 方法重载与多态 Java 中有两种多态：重载（overload）和重写（override）。 方法重载（overload）：一个类中可以有多个名字相同的方法，但这些方法的参数必须不同，或者参数的个数不同， 或者参数的类型不同。方法的返回值类型与重载无关。
5.8 this 关键字 this 只能出现在实例方法和构造方法（也属于实例方法）中，表示调用该方法的当前对象。 一般情况下，方法中 this.实例变量的 this 可省略、类名.类变量的类名可省略，但当局部变量与成员变量同名时，
this 或类名不能省略。 5.9 包
包是 Java 语言管理类的一种机制，类似于操作系统中的目录，使用包名可以有效区分名字相同的类。 包语句
子类的继承实验报告
#### 一、实验目的1. 理解Java中类的继承机制。
2. 掌握子类继承父类属性和方法的基本方法。
3. 熟悉方法覆盖（重写）和构造函数的继承。
4. 了解多态的概念及其在继承中的应用。
#### 二、实验环境1. 开发工具：Eclipse IDE2. 编程语言：Java3. 操作系统：Windows 10#### 三、实验内容本次实验主要围绕以下几个内容展开：1. 创建一个父类`Animal`，包含基本属性和方法。
2. 创建几个子类，如`Dog`、`Cat`等，继承自`Animal`类。
3. 在子类中重写父类的方法，以展示多态性。
4. 创建一个测试类，测试父类和子类的方法调用。
#### 四、实验步骤1. 创建父类`Animal`：```javapublic class Animal {private String name;private int age;public Animal(String name, int age) { = name;this.age = age;}public void eat() {System.out.println(name + " is eating."); }public void sleep() {System.out.println(name + " is sleeping."); }public String getName() {return name;}public int getAge() {return age;}}```2. 创建子类`Dog`：```javapublic class Dog extends Animal {public Dog(String name, int age) {super(name, age);}@Overridepublic void eat() {System.out.println(getName() + " is eating bones.");}@Overridepublic void sleep() {System.out.println(getName() + " is sleeping in the kennel."); }}```3. 创建子类`Cat`：```javapublic class Cat extends Animal {public Cat(String name, int age) {super(name, age);}@Overridepublic void eat() {System.out.println(getName() + " is eating fish.");}@Overridepublic void sleep() {System.out.println(getName() + " is sleeping on the sofa."); }}```4. 创建测试类`TestInheritance`：```javapublic class TestInheritance {public static void main(String[] args) {Animal dog = new Dog("Buddy", 5);Animal cat = new Cat("Kitty", 3);dog.eat();dog.sleep();cat.eat();cat.sleep();}}```5. 编译并运行程序：- 使用Eclipse IDE打开实验项目，将上述代码分别放入对应的Java文件中。
JAVA期末复习题及答案——第五章
JAVA期末复习题及答案——第五章一．填空题1．Java不直接支持多继承，但可以通过接口实现多继承。
2．任何一个Java程序都默认引入了一个包，这个包的名字叫做java. lang 。
使用已经存在的类定义作为基础建立新的类定义，这样的技术叫做_类的继承__3．用来实现接口的关键字是 implements 。
4. 对象替换原则是指父类的句柄可以指向子类的对象。
5.子类继承父类使用关键字extends6.一个类中如果存在一个或多个抽象方法，那么这个类是一个抽象类。
7.抽象类中可以（“可以”或者“不可以”）不存在抽象的方法，可以（“可以”或者“不可以”）存在非抽象的方法。
8.接口中的属性的默认修饰符为 public static final ，接口中方法的默认修饰符为 public abstract 。
二．选择题1．用来引入已定义好的类或包的语句是：BA、mainB、importC、public classD、class2．下列叙述中，错误的是： DA、父类不能替代子类B、子类能够替代父类C、子类继承父类D、父类包含子类3．程序执行的结果（C）public class Test {String name="Tom";public Test(String name){name=name;}public static void main(String [] args){Test t = new Test("Jack");System.out.println();}}A 编译有错B JackC TomD 以上答案都不对4．在 Java 中，关于static关键字的说法错误的是（D）A static 可以修饰方法B static 可以修饰变量C static 可以修饰代码块D static 修饰的方法，在该方法内部可以访问非静态的类成员变量5．关于 Java 中继承的特点，下列说法正确的是（B）A 使类的定义复杂化B Java 只支持单继承，不可多继承，但可以通过实现接口来达到多继承的目的C 子类继承父类的所有成员变量和方法，包括父类的构造方法D 不可以多层继承，即一个类不可以继承另一个类的子类6．程序的执行结果是（D）public class Test {public static void main(String [] args){Child c = new Child();}}class Father{public Father(){System.out.println("父类无参构造函数");}public Father(String name){System.out.println("父类有参构造函数");}}class Child extends Father{public Child(){this("dd");System.out.println("子类无参构造函数");}public Child(String name){super("dd");System.out.println("子类有参构造函数");}}A 子类无参构造函数子类有参构造函数父类无参构造函数B 子类有参构造函数子类无参构造函数父类无参构造函数C 父类无参构造函数子类有参构造函数子类无参构造函数D 父类有参构造函数子类有参构造函数子类无参构造函数三．判断题1．在进行类的继承时，一个子类只能有一个父类，一个父类也只能有一个子类。
第五章 继承与多态
Teacher
Student
Cloneable()接口
• • • • • • • • • • • • • class Circle { public Point point=new Point(1,2); public int[]arrayInt=new int[]{1,2,3,4,5,6}; public double radius=50; public Circle(Point p,int[] array,double radius){ public Circle clone(){}//需要实现 } public class CircleTest { public static void main(String[] args) { Circle c=new Circle(); Circle d=c.clone(); } }
பைடு நூலகம்含的语句
方法的覆写
例子
子类想调用父类被覆写的方法
内部类
• 在类内部也可以定义另一个类。如果类Outer的内部再定 义一个类Inner，则Inner被称为内部类。 • 内部类可声明public和private，对它的访问的限制与 成员方法和变量相同。 • Public class Outer{ • //外部类的成员 • public class Inner{ • //内部类的成员 • } • }
interface Network{ public void browse() ; // 浏览 } class Real implements Network{ public void browse(){ System.out.println("上网浏览信息") ; } }; class Proxy implements Network{ private Network network ; // 代理对象 public Proxy(Network network){ work = network ; } public void check(){ System.out.println("检查用户是否合法。 ") ; } public void browse(){ this.check() ; work.browse() ; // 调用真实的主 题操作 } }; public class ProxyDemo{ public static void main(String args[]){ Network net = null ; net = new Proxy(new Real()) ;// 指定代 理操作 net.browse() ; // 客户只关心上 网浏览一个操作 } };
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A
如果在类 D 中创建了 D 本身的对 象，那么该对象可以通过“ . ”运 算符访问继承的或自己的 protected变量和方法
B
C
D
7
子类的继承性
protected的进一步说明
在Other类中创建了 D 类的对象 obj ，则 protected 的成员变量和成员方 法权限如下：
只要 Other 类和 D 类在同一个包中， obj 对 象 可 以 访 问 D 类 自 己 声 明 的 protected成员变量和方法
如果子类和父类不在同一个包中，子类不继承父类 的友好成员变量
子类从父类继承过来的方法可以操作上述这两部分 未被继承的变量
例2
9
子类与对象
关于instanceof运算符
当左边的操作元是右边的类或其子类所创建的对象时 ，instanceof运算结果为true，否则为false
kate instanceof student
23
对象的上转型对象
24
对象的上转型对象
注意：
不要将父类创建的对象和子类对象的上转型对象混淆； 可以将对象的上转型对象再强制转换到一个子类对象，这 时，该子类对象又具备了子类所有的属性和功能； 不可以将父类创建的对象的引用赋值给子类声明的对象
例10
25
继承与多态
多态性就是指父类的某个方法被其子类重写时， 可以各自产生自己的功能行为
8
对于子类D从父类继承的protected成 员变量和方法，需要追溯这些protected 成员变量或方法的祖先，如A类，只要 Other 类和 A 类在同一个包中， obj 对象 能访问继承的protected成员变量和方法
子类与对象
子类对象的特点
子类不继承父类的private成员变量
People
kate instanceof People
ture
mike instanceof People mike instanceof student mike instanceof UniverStudent
Student
kate
false
10
kate instanceof UniverStudent
JAVA程序设计
Java2 实用教程（第四版） 陈艳
1
第五章 子类与继承
子类与父类 子类的继承性 子类与对象 成员变量的隐藏和方法 重写
对象的上转型对象 继承与多态
abstract类与
abstract方法
面向抽象编程
开-闭原则
super关键字
final关键字类
2
子类与父类
30
面向抽象编程
所谓面向抽象编程，是指当设计某种重要的类时，不 让该类面向具体的类，而是面向抽象类，即所设计类 中的重要数据是抽象类声明的对象，而不是具体类声 明的对象。
public class Circle { double r; Circle(double r) { this.r=r; } public double getArea() { return(3.14*r*r); } }
4
子类的继承性
子类和父类在同一个包中的继承性
子类继承其父类中不是 private 的成员变量和成员方 法作为自己的成员变量和成员方法，继承的成员变量 和成员方法访问权限保持不变
例1：所有的类都在无名包中
Example5_1 People Student UniverStudent
5
子类的继承性
实验1：中国人、北京人和美国人
编写程序模拟中国人、美国人是人，北京人是中国人 。除了主类外，程序中还有4个类People、ChinaPeople 、AmericanPeople和BeijingPeople类。要求如下： People类有权限是protected的double型成员变量height 和weight，以及public void speakHello()，public void averageHeight()和public void averageWeight()方法。 ChinaPeople类是People的子类，新增了public void chinaGongfu()方法。要求ChinaPeople重写父类的public void speakHello()、public void averageHeight()和public void averageWeight()方法。
子类和父类不在同一个包中的继承性
子类只继承父类中的protected和public访问权限的成 员变量和成员方法
父类中的 private 和友好访问权限的成员变量和成员 方法不被继承
6
子类的继承性
protected的进一步说明
类 A 中的 protected 成员变量和方 法可以被它的子孙类继承
abstract class A{ abstract int min(int x,int y); int max(int x,int y){ return x>y?x:y; } }
28
abstract类和abstract方法
abstract类不能用new运算符创建对象
如果一个非抽象类是抽象类的子类，则它必须重写父类的 抽象方法 可以使用abstract类声明对象，该对象可以成为子类的上转 型对象
abstract类的对象作上转型对象
注意2点：
abstract类可以没有abstract方法 如果一个abstract类是abstract类的子类，它可以重写父类的 abstract方法，也可以继承父类的abstract方法 例12
29
面向抽象编程
在设计一个程序时，可以通过在abstract类中声明若干 个abstract方法，表明这些方法在整个系统设计中的重 要性，方法体的内容细节由它的非abstract子类去完成 。 使用多态进行程序设计的核心技术之一是使用上转型 对象，即将abstract类声明对象作为其子类的上转型对 象，那么这个上转型对象就可以调用子类重写的方法 。
12
成员变量的隐藏和方法的重写
方法重写
如果父类的方法 f() 被子类重写，子类就隐藏了父类 的 f() 方法，则子类对象调用的 f() 方法是子类重写的 f() 方法
子类重写的方法可以调用从父类继承的成员变量和 成员方法，也可以操作子类新声明的成员变量和方法 ，但无法操作被子类隐藏的父类的成员变量和方法
UniverStudent
mike
成员变量的隐藏和方法的重写
成员变量的隐藏
当子类中定了和父类中同名的成员变量（类型可以 不同），父类中的成员变量在子类中被隐藏
子类对象及子类自己定义的方法中操作与父类同名 的成员变量时，实际上操作的是子类自己定义的这个 成员变量
子类继承的方法操作的成员变量是被子类隐藏的父 类的成员变量
用extends来定义一个子类：
class 子类名 extends 父类名
{ … } class Student extends People { …
3
}
子类与父类
类的树形结构
•任何类都是Object的子孙类 •每个类有且仅有一个父类 •一个类可有多个子类 •一个类的定义中无extends，则默认是 Object的子类
public class Pillar { Circle bottom; double height; Pillar (Circle bottom,double height) { this.bottom=bottom; this.height=height; } public double getVolume() { return bottom.getArea()*height; //bottom可以调用子类重写的getArea方法 } }
例4 Example5_4 University ImportantUniversity 例5
13
成员变量的隐藏和方法的重写
方法重写
例 5 中若将 computer() 方法的返回类型改为 double 将 产生编译错误，原因：
不是重写了父类的computer()方法
类中不能同时存在两个方法名相同、参数也相同，但返 回值不同的同名方法，不符合重载的语法规则
常量
如果 成员变量或局部变量被修饰为 final 的，就是常
量
例9
21
对象的上转型对象
假设， A 类是 B 类的父类，当用子类创建一个对 象，并把这个对象的引用放到父类的对象中时， 比如：
A a; a=new B(); 或 这 时 ， 称对象a 是对象b 的 上 转 型对象。
Animal a; Tiger b=new Tiger ();
子类不继承父类的构造方法，故在子类的构造方法 中需用super来调用父类的构造方法，且super必须是子 类构造方法中的第一条语句
18
super关键字
用super调用父类的构造方法
如果在子类的构造方法中未明显的写成 super关键字 来调用父类的某个构造方法，则默认有：
super();
当父类中定义了多个构造方法时，应当包括一个不 带参数的构造方法，以防子类省略super时出现错误
15
成员变量的隐藏和方法的重写