1.多态的实现 (1)定义一个抽象类Animal,包含一个抽象方法eat0。 (2)定义三个具体的动物类:Bird、 Fish、 Cat,它们都继承Animal类,并实现eat0方法。 (3)定义一个接口Iet,包含两个方法:play0和 getName.

时间: 2024-03-31 09:35:13 浏览: 257

实验4-多态与抽象类.doc

### 实验4-多态与抽象类 #### 实验目的： 1. **掌握抽象类**：理解抽象类的概念，学会如何定义和使用抽象类。 2. **掌握接口定义与实现方法**：熟悉Java中的接口定义及其与类之间的关系，了解接口的实现方式。 3. **掌握多接口**：学习一个类可以实现多个接口的情况，以及如何处理这种情况下的方法覆盖问题。 4. **掌握接口与抽象类的区别**：明确接口和抽象类在Java编程中的不同应用场景和特点。 #### 实验内容及要求： ##### 一、抽象类 - **定义**：包含一个或多个抽象方法的类称为抽象类。抽象类主要用于定义其所有子类共享的通用格式，具体的实现细节由具体的子类来完成。 - **语法**：抽象类的声明需要使用`abstract`关键字。例如，`abstract class 类名 {}`。 - **抽象方法**：抽象方法同样需要使用`abstract`关键字，并且在定义时只有方法签名，没有方法体。例如，`abstract 返回类型方法名 ( 参数表 );`。 - **子类实现**：当一个子类继承了一个抽象类时，如果想要创建该子类的实例，则必须实现抽象类中的所有抽象方法；否则，该子类也必须声明为抽象类。 - **实例化限制**：抽象类本身不能被实例化。如果尝试使用`new`关键字创建一个抽象类的对象，将会导致编译错误。 - **非抽象方法的存在**：抽象类中可以包含非抽象方法，即具体的方法实现。 ##### 二、接口 - **定义**：接口是一种特殊类型的抽象类，其中的所有方法默认都是抽象的，且不可被修改。接口主要用于定义一组行为规范。 - **语法**：接口的声明使用`interface`关键字。例如，`interface 接口名 {}`。 - **实现**：一个类可以通过`implements`关键字来实现一个接口。例如，`class 类名 implements 接口名 {}`。 - **多接口实现**：一个类可以实现多个接口。例如，`class 类名 implements 接口1, 接口2 {}`。 - **区别**：接口与抽象类的主要区别在于接口只能包含抽象方法和常量，而抽象类可以包含抽象方法、具体方法以及其他成员变量等。 ##### 三、实验示例分析 1. **程序1 - AnimalTool工具类** - **目标**：实现`eat()`方法的多态性。 - **代码分析**： ```java class Animal { public void eat() {} } class Dog extends Animal { @Override public void eat() { System.out.println("狗在吃饭"); } } class Cat extends Animal { @Override public void eat() { System.out.println("猫在吃饭"); } } class AnimalTool { private AnimalTool() {} public static void cook(Animal a) { a.eat(); } } class AnimalEat { public static void main(String[] args) { Animal c = new Cat(); Animal d = new Dog(); c.eat(); d.eat(); } } ``` - **说明**：通过定义`Animal`基类和`Dog`、`Cat`子类，实现了不同动物吃东西的行为。`AnimalTool`类中的`cook`方法接收`Animal`类型的参数，体现了多态性的使用。 2. **程序2 - 类型转换** - **代码分析**： ```java class Animal { public void eat() {} } class Dog extends Animal { public void eat() {} public void lookDoor() {} } class Cat extends Animal { public void eat() {} public void playGame() {} } class DuoTaiDemo5 { public static void main(String[] args) { Animal a = new Dog(); Dog d = (Dog)a; a = new Cat(); Cat c = (Cat)a; // 下面这行代码会导致类型转换异常 Dog dd = (Dog)a; } } ``` - **说明**：最后一行代码试图将指向`Cat`对象的`Animal`引用转换为`Dog`类型，这是不允许的，会抛出`ClassCastException`异常。 3. **程序3 - 方法调用** - **代码分析**： ```java class A { public void show() { show2(); } public void show2() { System.out.println("我"); } } class B extends A { /* 重写show2方法 */ @Override public void show2() { System.out.println("爱"); } } class C extends B { @Override public void show() { super.show(); } /* 重写show2方法 */ @Override public void show2() { System.out.println("你"); } } public class DuoTaiTest4 { public static void main(String[] args) { A a = new B(); a.show(); // 输出 "爱" B b = new C(); b.show(); // 输出 "你" } } ``` - **说明**：`C`类中的`show`方法调用了超类`B`的`show`方法，进而调用了`B`类中重写的`show2`方法，输出"爱"。接着，`C`类又重写了`show2`方法，输出"你"。 4. **程序4 - 抽象类与抽象方法** - **代码分析**：假设有一个学生类`Student`，其中定义了两个抽象方法`study`和`rest`，以及两个具体实现的本科生类`Undergraduate`和研究生类`Postgraduate`，分别重写了这些抽象方法。 ```java abstract class Student { public abstract void study(); public abstract void rest(); } class Undergraduate extends Student { @Override public void study() { System.out.println("本科生正在学习"); } @Override public void rest() { System.out.println("本科生正在休息"); } } class Postgraduate extends Student { @Override public void study() { System.out.println("研究生正在学习"); } @Override public void rest() { System.out.println("研究生正在休息"); } } ``` - **说明**：通过定义抽象类`Student`，确保所有继承自它的子类都必须实现`study`和`rest`方法。`Undergraduate`和`Postgraduate`类分别给出了具体的实现。以上实验内容涵盖了Java中的抽象类、接口以及多态性的基本概念和使用方法，有助于深入理解面向对象编程的核心思想和技术细节。

(4)定义三个实现了Iet接口的类:Ball、Toy、Food,它们都实现了play0和getName方法。 (5)在一个测试类中,创建一个Animal类型的数组,并将Bird、Fish、Cat的实例添加进去。然后循环遍历这个数组,依次调用每个动物的eat0方法。 (6)再创建一个Iet类型的数组,并将Ball、Toy、Food的实例添加进去。然后循环遍历这个数组,依次调用每个对象的play0和getName方法。这样就实现了多态，Animal、Bird、Fish、Cat都属于Animal类型，但各自实现了eat0方法；Ball、Toy、Food都属于Iet类型，但各自实现了play0和getName方法。在遍历数组时，可以直接调用父类或接口的方法，而不用关心具体实现类。

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1.多态的实现 (1)定义一个抽象类Animal,包含一个抽象方法eat0。 (2)定义三个具体的动物类:Bird、 Fish、 Cat,它们都继承Animal类,并实现eat0方法。 (3)定义一个接口Iet,包含两个方法:play0和 getName.

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