Java面向对象:继承与多态详解
"本资源是一份关于Java继承的课件,详细讲解了继承层次、多态、动态绑定、如何阻止继承(final类和final方法)、强制类型转换、抽象类以及Object类的相关知识,包括equals方法和toString方法的使用。内容涵盖了面向对象编程中的继承概念,如‘is-a’关系,以及单继承和接口在Java中的应用。" 在Java编程中,继承是面向对象特性的重要组成部分,它允许我们创建一个新类(子类)来扩展已有的类(父类),从而实现代码的复用和类的分层结构。通过继承,子类自动继承了父类的非私有属性和方法,可以在此基础上添加新的特性和功能。这种“is-a”关系确保子类对象能够替代父类对象,增强了代码的灵活性和可扩展性。 1. 继承层次:在Java中,类的继承形成一个层次结构,其中每个子类都继承自一个特定的父类,而父类可能又继承自更上一级的父类,以此类推。这样的层次有助于组织和管理代码,同时提供了一种方式来实现代码的分层设计。 2. 多态:多态是指同一个操作可以作用于不同的对象,产生不同的效果。在Java中,多态主要体现在方法的覆盖和接口的实现上,使得程序在运行时可以处理多种类型的对象,提高了代码的通用性。 3. 动态绑定:也称为晚期绑定或虚方法调用,是指在运行时而非编译时确定方法调用。Java中的非静态方法调用都是动态绑定的,这意味着子类重写的方法会在运行时被调用,即使引用是父类类型但实际对象是子类实例。 4. 阻止继承:为了防止类被其他类继承,可以将类声明为final,或者将方法声明为final。这样,类不能被扩展,方法也不能被覆盖,保证了类的封闭性。 5. 强制类型转换:在继承体系中,当父类引用指向子类对象时,如果需要访问子类特有的方法或属性,需要进行强制类型转换。但需要注意的是,不正确的转换会抛出ClassCastException异常。 6. 抽象类:抽象类是用来被继承的,它不能被实例化,通常包含抽象方法(没有实现的方法)。子类必须实现所有抽象方法才能被实例化,抽象类提供了统一的接口,用于定义子类必须遵循的合同。 7. Object类:在Java中,所有类都隐式或显式地继承自Object类,它是所有类的根。Object类提供了诸如equals()、hashCode()和toString()等基本方法,用于比较对象、获取对象的哈希值和打印对象的字符串表示。 8. equals()和toString()方法:Object类中的equals()方法用于比较两个对象是否相等,而toString()方法返回对象的字符串表示。子类通常需要根据具体需求重写这两个方法,以提供更精确的比较和输出。 9. 接口:在Java中,接口用于实现多重继承,一个类可以实现多个接口,接口中定义的全是抽象方法,强制实现接口的类提供具体实现。 课件内容还提到了类之间的三种关系:依赖、聚合和继承。依赖是最基本的关系,表示一个类使用另一个类的功能;聚合表示整体与部分的关系,如汽车和轮胎;继承则是“is-a”关系,用于创建类的层次结构,实现代码复用和扩展。Java仅支持单继承,以避免二义性,但通过接口可以实现类似多重继承的效果。例如,类G不能直接从类C和类D继承,但可以通过实现C和D接口来达到类似目的。
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