《Java中的继承》课件

《中的继承》Java本课件将带您深入了解中继承的概念、语法、特点以及应用我们将通过实Java例分析，帮助您掌握继承在实际编程中的运用，同时探讨抽象类和接口，以及多态的概念让我们一起开始继承的学习之旅！Java什么是继承？概念定义类比解释继承是面向对象编程中的一个重要概念，它允许我们创建一个新可以将继承类比为现实生活中的家族传承子类就像是家族中的的类（子类），该类继承了现有类（父类）的属性和方法子类后代，他们继承了家族的基因（属性）和传统（方法），同时也不仅拥有父类的特性，还可以扩展或修改这些特性，以满足特定可以发展出自己的特色和创新的需求继承的作用代码重用扩展功能12继承最主要的作用就是代码重继承允许子类在父类的基础上用通过继承，子类可以直接扩展新的功能子类可以添加使用父类中已经实现的代码，新的属性和方法，以满足特定避免了重复编写相同的代码，的需求，从而扩展了类的功能提高了开发效率提高可维护性3通过继承，可以将相关的类组织成一个层次结构，使得代码更加清晰和易于维护当需要修改代码时，只需要修改父类，所有继承自该父类的子类都会自动更新继承的基本语法使用关键字extends在Java中，使用extends关键字来实现继承语法格式为class子类名extends父类名{...}继承父类的属性和方法子类会自动继承父类中public和protected的属性和方法private属性和方法不能被子类直接访问示例代码class Animal{String name;public voideat{System.out.println动物在吃东西;}}class Dogextends Animal{public voidbark{System.out.println狗在叫;}}子类到父类的访问控制Publicpublic成员在任何地方都可以被访问，包括子类Protectedprotected成员可以被同一包中的其他类访问，以及所有子类访问，即使子类位于不同的包中Default Package-Private如果没有指定访问修饰符，则默认为包访问权限只能被同一包中的其他类访问，子类如果和父类不在同一个包中则不能访问Privateprivate成员只能在声明它的类中被访问，不能被子类访问方法的重写目的方法重写的目的是为了让子类能够根据自2身的需求，改变父类方法的行为概念定义1方法重写（）是指子类重新定Override义父类中已有的方法，使其具有不同的实现多态实现方法重写是实现多态性的重要手段之一通过方法重写，可以实现不同类的对象对3同一消息做出不同的响应方法重写的规则方法签名必须相同1子类重写的方法的方法名、参数列表和返回类型必须与父类被重写的方法完全相同访问权限不能更严格2子类重写的方法的访问权限不能比父类被重写的方法更严格例如，如果父类方法是protected，子类方法可以是protected或public，但不能是private不能抛出新的异常3子类重写的方法不能抛出比父类被重写的方法更多的异常也就是说，子类方法抛出的异常必须是父类方法抛出的异常的子类或相同异常使用注解@Override4建议在子类重写的方法上使用@Override注解，以便编译器检查是否正确地重写了父类方法访问超类成员关键字访问父类方法访问父类变量super使用super关键字可以super.方法名可以调super.变量名可以访问访问父类（超类）的成用父类中被重写的方法父类中被隐藏的成员变员变量和方法量继承中的构造方法构造方法不能被继承构造方法用于创建对象，每个类都有自己的构造方法，子类不能直接继承父类的1构造方法可以使用调用父类构造方法super2子类可以在自己的构造方法中使用super来调用父类的构造方法，以完成父类成员的初始化在创建子类对象时，必须先调用父类的构造方法，才能完成整个对象的初始化如果父类没有默认的无参构造方法，子类必须显式地调用父类的带参数构造方法构造方法的执行顺序父类的静态代码块首先执行父类的静态代码块，只执行一次子类的静态代码块接着执行子类的静态代码块，也只执行一次父类的构造代码块然后执行父类的构造代码块，每次创建对象都会执行父类的构造方法接着执行父类的构造方法，完成父类成员的初始化子类的构造代码块然后执行子类的构造代码块，每次创建对象都会执行子类的构造方法最后执行子类的构造方法，完成子类成员的初始化子类对象的创建过程分配内存1为子类对象分配内存空间初始化父类成员2调用父类的构造方法，初始化父类的成员变量初始化子类成员3调用子类的构造方法，初始化子类的成员变量对象创建完成4子类对象创建完成，可以使用继承的实例动物类狗类测试类class Animal{class Dogextends Animal{public classMain{String name;public voidbark{public staticvoidpublic voideat{System.out.println狗在叫mainString[]args{System.out.println动物在;Dog dog=new Dog;吃东西;}dog.name=旺财;}@Override dog.eat;//输出狗在啃}public voideat{骨头System.out.println狗在啃dog.bark;//输出狗在骨头;叫}}}}继承的特点单继承传递性中类是单继承的，一个类只继承具有传递性，如果类继承自Java C能继承一个父类但可以通过接类，类继承自类，那么类就B BA C口实现多重继承的效果同时拥有类和类的属性和方法A B层次性通过继承，可以将类组织成一个层次结构，形成一个类的继承树继承的优缺点优点缺点•代码重用，提高开发效率破坏封装性，子类可以访问父类的protected成员•扩展功能，满足不同需求•增加耦合性，子类依赖于父类的实现细节•提高可维护性，易于修改和更新•继承层次过深可能导致代码复杂难以理解实现多态，提高代码的灵活性•继承与封装的关系继承2继承允许子类继承父类的属性和方法，但并不意味着完全继承了父类的封装性封装封装是将数据和方法包装在一起，并控制对1数据的访问权限平衡在继承中，需要合理地使用访问修饰符，以平衡代码重用和封装性的需求3继承可以在一定程度上破坏封装性，因为子类可以访问父类的protected成员因此，在设计继承关系时，需要仔细考虑封装性的需求，并合理地使用访问修饰符继承与多态的关系继承1继承是多态的基础，子类继承父类的属性和方法重写2子类可以重写父类的方法，实现不同的行为多态3通过父类引用指向子类对象，可以实现多态性多态是建立在继承的基础之上的通过继承，子类可以继承父类的属性和方法子类可以重写父类的方法，从而实现不同的行为通过父类引用指向子类对象，可以实现多态性，使得程序具有更好的灵活性和可扩展性抽象类和接口抽象类接口抽象类是一种不能被实例化的类，它通常包含抽象方法，用于定接口是一种完全抽象的类型，它只包含抽象方法和常量，用于定义子类必须实现的方法义类必须实现的协议抽象类和接口都是用于实现抽象和多态的重要机制它们可以帮助我们设计更加灵活和可扩展的程序抽象类的特点不能被实例化可以包含抽象方法和非抽象可以有构造方法123方法抽象类不能被实例化，只能被继承抽象类可以有构造方法，用于初始化抽象类可以包含抽象方法和非抽象方成员变量构造方法不能被继承，只法抽象方法没有方法体，需要在子能被子类调用类中实现抽象类的应用场景定义模板方法提取公共代码构建层次结构抽象类可以定义模板方抽象类可以提取公共代抽象类可以构建类的层法，用于定义算法的骨码，减少代码重复次结构，使得代码更加架，将具体的实现延迟清晰和易于维护到子类中接口的特点完全抽象多重继承定义协议接口是一种完全抽象的类型，只包含抽一个类可以实现多个接口，从而实现多接口用于定义类必须实现的协议，实现象方法和常量重继承的效果类必须实现接口中定义的所有方法接口的应用场景定义规范解耦合扩展性接口可以定义规范，强接口可以解耦合，使得接口可以提高代码的扩制实现类遵守这些规范不同的模块可以独立地展性，可以很容易地添开发和测试加新的实现类，而不需要修改现有的代码抽象类和接口的区别抽象类接口可以包含抽象方法和非抽象方法只能包含抽象方法和常量••只能单继承可以多实现••可以有构造方法没有构造方法••成员变量可以是各种类型成员变量只能是常量••类的转型目的类的转型可以让我们在不同的场景下使用2不同的引用类型，从而实现更加灵活和可概念扩展的代码1类的转型是指将一个类的引用转换为另一个类的引用类的转型分为向上转型注意事项和向下转型在进行类的转型时，需要注意类型安全问题，避免出现ClassCastException异常3向上转型概念向上转型是指将子类类型的引用转换为父类类型的引用向上转型是安全的，不需要显式地进行类型转换示例Animal animal=new Dog;//向上转型作用向上转型可以让我们使用父类类型的引用来调用子类对象的方法，从而实现多态性向下转型概念向下转型是指将父类类型的引用转换为子类类型的引用向下转型是不安全的，需要显式地进行类型转换示例Animal animal=new Dog;Dog dog=Dog animal;//向下转型风险如果父类引用指向的不是子类对象，则会抛出ClassCastException异常类型转换的注意事项安全性1向上转型是安全的，不需要显式地进行类型转换向下转型是不安全的，需要显式地进行类型转换ClassCastException2如果向下转型时，父类引用指向的不是子类对象，则会抛出ClassCastException异常instanceof3可以使用instanceof运算符来检查一个对象是否是某个类的实例，从而避免ClassCastException异常使用检查instanceof作用语法示例instanceof运算符用于检查一个对象是对象instanceof类名Animal animal=new Dog;否是某个类的实例或其子类的实例if animalinstanceof Dog{Dog dog=Dog animal;dog.bark;}多态的概念实现2多态通过继承、重写和向上转型来实现定义多态是指同一个行为，具有多种不同的1表现形式优点多态可以提高代码的灵活性和可扩展性3多态性是面向对象编程的重要特性之一，它允许我们以统一的方式处理不同类型的对象，从而提高代码的灵活性和可扩展性多态的实现机制继承继承是多态的基础，子类继承父类的属性和方法重写子类可以重写父类的方法，实现不同的行为向上转型通过父类引用指向子类对象，可以实现多态性方法重载和方法重写方法重载方法重写发生在同一个类中发生在父类和子类中••方法名相同，参数列表不同方法名、参数列表和返回值类型都相同••返回值类型可以相同也可以不同子类方法可以覆盖父类方法••编译时多态和运行时多态编译时多态运行时多态也称为静态多态也称为动态多态••通过方法重载来实现通过方法重写和向上转型来实现••在编译时确定调用哪个方法在运行时确定调用哪个方法••多态的优点灵活性可扩展性多态可以提高代码的灵活性，可多态可以提高代码的可扩展性，以很容易地添加新的实现类，而可以很容易地添加新的功能，而不需要修改现有的代码不需要修改现有的代码可维护性多态可以提高代码的可维护性，使得代码更加清晰和易于理解多态的应用场景插件式设计框架设计抽象化可以使用多态来实现插可以使用多态来实现框多态可以隐藏实现的细件式设计，可以很容易架设计，可以很容易地节，使得代码更加抽象地添加新的插件，而不扩展框架的功能，而不和易于理解需要修改现有的代码需要修改框架的核心代码重写和重载的区别特点重写（）重载（）Override Overload发生范围父类与子类之间同一个类中方法名必须相同必须相同参数列表必须相同必须不同返回类型必须相同可以相同，也可以不同访问修饰符不能更严格无限制异常不能抛出新的异常无限制案例分析1需求实现设计一个图形类，包含计算面积和周长的方法然后设计圆形类和矩形类，abstract classShape{继承自图形类，并实现计算面积和周长的方法abstract doublegetArea;abstract doublegetPerimeter;}class Circleextends Shape{double radius;@Overridedouble getArea{return Math.PI*radius*radius;}@Overridedouble getPerimeter{return2*Math.PI*radius;}}案例分析2需求实现设计一个支付接口，包含支付方法然后设计支付宝支付类和微信支付类，interface Payment{实现支付接口，并实现支付方法void paydouble amount;}class Alipayimplements Payment{@Overridepublic voidpaydouble amount{System.out.println使用支付宝支付+amount+元;}}class Wechatpayimplements Payment{@Overridepublic voidpaydoubleamount{System.out.println使用微信支付+amount+元;}}案例分析3需求实现设计一个动物类，包含叫的方法然后设计狗类和猫类，继承自动物类，并重写叫class Animal{的方法void makeSound{System.out.println动物发出声音;}}class Dogextends Animal{@Overridevoid makeSound{System.out.println狗汪汪叫;}}class Catextends Animal{@Overridevoid makeSound{System.out.println猫喵喵叫;}}总结继承抽象类和接口多态123继承是面向对象编程的重要概念，它抽象类和接口是实现抽象和多态的重多态可以提高代码的灵活性和可扩展可以提高代码的重用性、扩展性和可要机制，它们可以帮助我们设计更加性，使得程序具有更好的适应性维护性灵活和可扩展的程序通过本课件的学习，您应该已经掌握了中继承的概念、语法、特点以及应用希望这些知识能够帮助您在实际编程中更好地运用继承，Java设计出更加优秀的程序思考题•Java中为什么要有继承？继承解决了什么问题？•抽象类和接口有什么区别？在什么情况下应该使用抽象类，什么情况下应该使用接口？•多态是什么？多态有什么优点？如何实现多态？•请举例说明继承、抽象类、接口和多态在实际项目中的应用场景希望这些思考题能够帮助您巩固所学的知识，并深入思考继承在实际编程中的应用祝您学习进步！。