Java继承与接口实践：多态与抽象类解析

"实验四：Java继承与接口" 在Java编程中，继承是面向对象设计的一个核心特性，它允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法，从而实现代码的复用和扩展。接口则是一种完全抽象的类型，用于定义对象的行为规范，提供了一种多继承的机制。本实验旨在帮助学生深入理解和掌握这些概念。 首先，实验目标涵盖了Java继承的基础知识点。理解继承原理和声明方法意味着你需要知道如何通过`extends`关键字来创建一个类作为另一个类的子类，并能够解释继承是如何工作的，即子类可以访问父类的非私有成员。 1. 成员变量的隐藏和方法的重写是继承中的关键概念。成员变量的隐藏是指子类中定义了与父类同名的变量，导致子类实例中访问的是子类的变量而非父类的。方法的重写（Override）则是指子类重新定义父类中的方法，以实现不同的功能或优化原有行为。 2. 抽象类和抽象方法是为了解决部分方法未实现的情况。一个包含抽象方法的类必须被声明为抽象类，而抽象方法没有具体实现。子类继承抽象类时，必须实现所有抽象方法，除非子类也是抽象类。 3. `super`关键字用于在子类中引用父类的成员。它可以用来调用父类的构造器或访问父类的成员变量和方法。 4. `final`关键字在Java中有着多重含义，它可以修饰类（禁止继承），方法（禁止重写）和变量（一旦赋值不能改变）。在继承场景中，`final`方法确保子类不能改变其行为。 5. 多态是面向对象的三大特性之一，它允许我们使用父类引用指向子类对象，这样就可以调用子类特有的方法。实现多态的关键在于方法的重写和动态绑定。 6. Java中的访问修饰符包括`public`, `protected`, `default` (包级私有) 和 `private`，它们决定了类、接口、方法和字段的可见性范围。 7. 接口是Java中定义行为规范的类型，它只包含常量和抽象方法。一个类可以实现多个接口，实现多继承的效果。接口的声明通常以`interface`关键字开头，而实现接口则使用`implements`关键字。 实验内容部分要求学生编写具体的Java程序来演示这些概念。例如： 1. 设计一个类层次结构，包括People、ChinaPeople和AmericanPeople类。People类提供基础方法，而子类ChinaPeople和AmericanPeople通过重写这些方法实现特定的行为。这展示了继承和方法重写。 2. 使用Shape接口、Triangle类和Rectangle类，实现了计算几何形状面积的功能。这里，Shape接口定义了通用的`computeArea`方法，Triangle和Rectangle类实现了这个接口，提供了各自的计算逻辑。这展示了接口的声明和实现，以及多态的应用。 通过这样的实验，学生不仅能理论联系实际，还能加深对Java继承、接口和多态等核心概念的理解，并提升编程能力。