《java类的层次结构》课件

类的层次结构Java是一种面向对象的编程语言所有的类都继承自同一个根类Java,Object了解类的层次结构可以帮助开发者更好地理解和使用类及其Java Java功能类层次结构概述Java类的层次关系类的特性继承多态性抽象和接口中的类形成了一个树子类可以继承父类的属性中的类之间存在多态使用抽象类和接口来Java JavaJava状的继承层次结构顶层是和方法并且可以在此基础性同一个方法在不同的类定义通用的抽象概念子类,,,,类下面是各种具体上添加新的功能这样就中可以有不同的实现这可以继承或实现这些抽象Object,的类这种层次关系体现实现了代码的重用和扩展样增加了程序的灵活性和概念从而构造出复杂的类,了类之间的上下级关系扩展性层次结构类的继承Java什么是继承继承是面向对象编程的重要概念之一它允许一个类（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继承的优点继承可以减少代码的重复编写，提高代码的可维护性和可扩展性通过继承子类可以复用父类的功能同时也可以根据,,需要进行扩展和重写继承的语法在中使用关键字来表示继承子类继承父类后Java,extends,可以访问父类中的公有和受保护成员public protected继承的特点代码重用类型转换12通过继承可以复用父类的代码提高开发效率子类对象可以转换为父类对象父类对象也可以转换为子,,类对象模块化设计层次结构34继承支持模块化设计方便系统扩展和维护继承关系可以形成清晰的类层次结构使代码更加易于理,,解继承的实现子类继承1子类可以继承父类的属性和方法方法重写2子类可以重写父类的方法属性隐藏3子类可以隐藏父类的属性中类的继承是通过关键字实现的子类可以访问父类中的公有属性和方法还可以重写父类的方法也可以Java extendspublic,,隐藏父类的属性继承关系中子类和父类的构造方法互相链接形成继承的层次结构,,继承中的构造方法构造方法的继承1子类会自动继承父类的构造方法子类可以直接使用父类的构造方法来初始化自己的成员变量调用父类构造方法super2子类的构造方法中可以使用显式调用父类的构造方super法这可以帮助子类更好地初始化自己的成员构造方法链3如果子类没有显式调用父类的构造方法，编译器会自动添加来调用父类的默认构造方法这样形成了构造方super法的调用链超类的成员的访问private私有成员的特点私有成员只能在定义该成员的类中访问,子类无法直接访问父类的私有成员通过继承实现访问子类可以通过调用父类的公有方法来间接访问父类的私有成员保护子类的隐私将成员设置为私有可以避免子类意外地访问和修改父类的内部实现细节关键字super关键字的作用关键字的语法关键字的应用案例super super super关键字用于在子类中访问和调用可以用于访问父类的属性和方法在子类中使用可以实现对父类成super supersuper从父类继承的成员它可以用来引用语法为属性名或方法员的访问和调用比如在子类的构造super.super.父类的属性、方法和构造函数使用名还可以用来调用父类的构造函数中调用父类的构造函数，或者在super可以实现对父类成员的访问和调函数，语法为参数列表子类方法中访问和调用父类的方法等supersuper用方法重写方法重写定义1子类中定义一个与父类中方法签名完全相同的方法称为方法重写目的2使子类可以对继承自父类的方法进行特殊化处理实现3子类中的方法必须与父类中的方法具有相同的方法名称、返回类型和参数列表方法重写是面向对象编程中多态性的一种体现通过重写父类方法，子类可以根据自身需要对继承的方法进行特殊化处理，从而实现不同的功能这种灵活性使得程序更加动态和可扩展Java方法重写的规则参数列表访问修饰符重写方法的参数列表必须与重写方法的访问修饰符必须被重写方法的参数列表完全等于或更宽松于被重写方法相同的访问修饰符返回类型异常抛出重写方法的返回类型必须与重写方法抛出的异常种类必被重写方法的返回类型相同须等于或是被重写方法异常或是其子类型的子类型多态性多态的定义方法重写对象类型转换多态是指一个对象可以以不同的形式子类可以重写父类的方法提供自己的多态还体现在对象类型转换上可以将,,呈现在中多态是通过方法重载和实现这体现了多态的思想同一个方子类对象赋值给父类引用实现向上转Java,,,方法重写实现的法在不同的对象上有不同的行为型父类引用调用方法时会根据实际,对象类型的方法来执行多态的应用多态是面向对象编程的一个核心特性它允许不同类型的对象在执行相同的方法时表现出不同的行为这种动态绑定机制使得代码更加灵活、可扩展也提高了代码的复用性,多态的应用广泛存在于的各个领域如界面设计、事件处理、集Java,GUI合框架等通过多态程序可以根据运行时对象的实际类型来执行相应,的方法从而实现更加动态和智能的功能,抽象类非实例化的类包含抽象方法12抽象类是一种特殊的类它抽象类可以包含抽象方法,,不能被实例化只能作为父这些方法没有具体实现必,,类被继承须由子类实现灵活性设计3抽象类为面向对象设计提供了灵活性允许定义部分通用行为,抽象类的特点不可实例化可包含抽象方法抽象类本身是无法直接实例化的抽象类中可以包含抽象方法，这，它是用来被继承的父类些方法需要由子类来实现支持继承灵活性抽象类可以作为父类被继承，子抽象类可以包含具体方法和变量类可以复用父类的属性和方法，提供更大的灵活性抽象方法定义使用特点抽象方法是在抽象类中声明的没抽象方法需要被子类实现子类必抽象方法没有方法体只有签名,,有方法体的方法它们描述了一须提供抽象方法的具体实现这声明为且不能被、abstract,private个类应该做什么而不是如何去做样可以定义共性操作并由子类提或修饰,,static final供特性实现抽象类和具体类抽象类具体类抽象类是一种特殊的类它不能被实例化只能被继承它包具体类是可以被实例化的普通类它包含已经实现的方法和,,,含未实现的抽象方法子类必须实现这些方法抽象类可以属性具体类可以继承抽象类或其他具体类,有具体的方法和属性接口接口的定义接口是一种特殊的抽象类型,它定义了一组方法和属性,但不提供任何实现细节接口的特点接口中的所有方法都是公共的和抽象的,接口中的所有属性都是公共的、静态的和最终的接口的应用接口提供了一种规范化的方式来定义对象之间的交互,使得代码更加健壮和可扩展接口的特点独立定义多重实现接口是一种独立的抽象定义一个类可以实现多个接口，，可以脱离具体的类而单独从而继承多个接口定义的方存在法规范约束高度抽象接口为类的行为方式提供规接口只定义方法的声明，不范性定义，使类的实现更加涉及具体的实现细节，体现规范化了高度的抽象接口的定义接口的概念接口是Java中一种特殊的抽象类型,定义了一组方法规范,但不提供任何实现接口的声明使用关键字interface来声明一个接口,并为其命名接口的组成接口中可以包含常量、抽象方法、默认方法和静态方法接口中的属性接口属性定义属性的使用属性命名约定接口中声明的属性都是接口属性可以在实现该接口的类中直通常接口属性使用全大写字母和下划public staticfinal类型这意味着它们是公共的、静态接使用，无需创建对象即可访问线命名如以体现其静态不,MAX_VALUE,的且不可改变的可变的特点接口中的方法抽象方法默认方法接口中的方法都是抽象方法从开始接口中可以定义,Java8,它们没有方法体只有方法签带有默认实现的方法这些,名实现类必须提供这些抽方法可以在实现类中被重写象方法的具体实现静态方法接口中也可以定义静态方法这些方法属于接口本身不属于任何实,,现类可用于提供工具方法或辅助功能抽象类与接口的区别抽象类接口抽象类可以有方法体、成员变量和构造方法等可以有一接口中只能有常量和抽象方法，不能有普通的成员变量和个或多个抽象方法，也可以没有抽象方法抽象类需要被方法接口不能被实例化，需要被实现才能创implement继承，才能创建实例建实例类型转换概念分类运算符注意事项instanceof类型转换是指把一种数据类型转换分为向上转型和运算符用于判断在进行类型转换时要小心instanceof,类型的变量转换成另一种向下转型两种向上转型一个对象是否是某个类或尤其是在涉及子类和父类数据类型的过程这可以是将子类对象转换为父类其子类的实例这有助于之间的转换不当的转换用于基本数据类型之间、对象而向下转型是将父类在进行向下转型时避免可能会导致运行时异常,类之间以及接口之间对象转换为子类对象异常ClassCastException对象类型转换向上转型1将子类对象转换为父类对象向下转型2将父类对象转换为子类对象instanceof3判断对象所属的类型对象类型转换是中的一个重要概念它允许我们在不同的类层次结构之间进行转换通过向上转型我们可以将子类对象Java,,转换为父类对象这样可以访问父类的共有方法和属性而向下转型则可以将父类对象转换为子类对象从而访问子类独有的,,方法和属性此外提供了运算符用于判断对象所属的类型,Java instanceof,向上转型和向下转型向上转型1把子类对象赋值给父类引用变量的过程称为向上转型这是安全的类型转换因为子类一定是父类的一种,向下转型2把父类引用变量强制转换为子类引用变量的过程称为向下转型这可能会导致异常需要谨慎使用ClassCastException,类型检查3可以使用运算符检查对象的实际类型再进行安全instanceof,的向下转型运算符instanceof判断对象类型避免类型转换错误运算符用于检查一使用可以避免在进instanceof instanceof个对象是否属于特定类或其行类型转换时出现异常确保,子类它可以确定对象的实类型转换的安全性际类型提高代码可读性运算符可以让代码更容易理解增强可读性和可维护性instanceof,总结概括类的层次结构继承实现复用类层次结构由继承、多态和抽象等概念组成，描述了子类继承父类的属性和方法，实现了代码的复用和扩展Java类之间的逻辑关系和层次关系多态提高灵活性抽象提高设计多态允许父类引用指向子类对象，增强了程序的灵活性和抽象类和接口定义了通用的框架和规范，有助于更好地设扩展性计程序结构课后练习为了巩固您在课堂上学到的类层次结构知识我们为您设计了一些Java,实践练习这些练习包括编写继承关系复杂的类结构、实现多态性、创建抽象类和接口等内容通过这些实践您将深入理解面向对象,Java编程的核心概念为未来的开发工作打下坚实的基础,我们建议您首先复习一遍课堂上的讲解内容然后独立完成这些练习,如果遇到任何疑问欢迎随时与我们讨论交流祝您练习顺利收获丰富,,!。