Lecture 3 继承与接口使用

  1. 继承：

    • 继承是类之间的一种抽象层次关系
    • 继承让子类获得父类的属性和方法，实现复用和扩展
    • 继承可以把多个类中的重复内容提取出来形成父类，减少冗余和增强可维护性

  2. 继承在Java中的语法：

    （1）extends关键词：Java通过关键字extends来定义继承关系

    （2）super关键词：子类通过super.attribute引用父类的非私有属性，通过super.methodName()调用父类实现的方法

    （3）父类中public和protected类型的成员可以被子类直接访问，private成员需要通过方法访问

    （4）Java仅支持单继承，即一个类最多只能有一个父类

  3. 方法重写：

    （1）子类重新实现父类已有的方法被称为方法重写（override），重写要求方法名称，参数（个数，顺序，类型）和返回类型均保持一致，这样既保持了类的抽象层次，又实现了子类的独有行为

    （2）方法重写的访问权限：

    • 重写方法的visibility范围必须大于等于父类的方法

    （3）方法重写的返回类型：

    • 若父类方法返回基本类型，则重写方法只能与其保持一致
    • 若父类方法返回AClass，则子类方法只能返回AClass或者其子类

  4. 子类对父类方法的调用：

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    class Animal {
        void eat() {
            System.out.println("animal : eat");
        }
    }
     
    class Dog extends Animal {
        @override
        void eat() {
            System.out.println("dog : eat");
        }
        void eatTest() {
            this.eat();   // this 调用自己的方法
            super.eat();  // super 调用父类方法
        }
    }

  5. final关键字：

    • 使用 final 关键字声明类，就是把类定义定义为最终类，不能被继承
    • 用于修饰方法，则该方法不能被子类重写

  6. 接口：

    • 接口（interface）是一种定义方法和常量的抽象类型，不提供实现方法
    • 利用接口定义程序所需的行为可消除类之间的依赖关系
    • 一个接口可以由多个类实现，一个类可以实现多个接口

  7. 接口在Java中的语法：

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    public interface MyInterface {
     	// 抽象方法声明
    	void myMethod1();  
    	void myMethod2(); 
    	void myMethod3();  
    }
     public class MyClass implements MyInterface {
         //利用override实现接口定义中的所有方法
    	 @Override
     	public void myMethod1() {
     		System.out.println("Implementation of myMethod1");
     	}
     	@Override
     	public void myMethod2() {
     		System.out.println("Implementation of myMethod2");
     	}
     	@Override
     	public void myMethod3() {
     		System.out.println("Implementation of myMethod3");
     	}
     }

    //继承父类并实现多个接口
    public class MyClass extends fatherClass implements MyInterface1 ,MyInterface2 {
        
    }
    • 抽象方法的声明不需要public或 private等修饰，规定方法名， 参数及返回类型即可
    • 使用implements 关键字来实现接口，要求实现接口中定义的所有方法
    • @Override表示对抽象方法的重写（即提供具体实现）

  8. 实例化问题：

    • 接口无法被实例化
    • 实现了接口的类可以实例化，且实例化对象可以通过接口来引用和访问
    • 接口也是一种类型，可以用obj instance of A判断对象obj是否实现了接口A，即是否为接口类型A的实例

  9. 接口并不是必须的，那我们自然要问接口有什么意义，或者什么时候实现接口？考虑OOpre_hw3作业中的情形：

    （1）Adventurer，Bottle，Equipment三类均具有战斗力，属于战斗单元类（CombatUnits）；其中Bottle和Equipment又是物品，属于物品类（Goods）；而Bottle又可具体分为HpBottle AtkBottle DefBottle三种。如果我们仅考虑使用类的继承关系来实现上述关系，这会带来两个问题：

    • CombatUnits类几乎没有业务功能（事实上它的属性只有ID，name，CE），各个子类需要加入大量拓展
    • 建立了比较深的继承层次

    为了规避上述两个问题，考虑使用接口的方案：

    把CombatUnits定义为接口，该接口实现以下功能：

    • get ID，name，CE
    • set ID，name，CE

    让Bottle，Equipment，Adventurer都实现该接口，三种具体的Bottle仍继承自Bottle，这样同样建立了行为上的抽象层次，并且消除了类之间的依赖关系

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    public class Bottle implements CombatUnits {
     	// Bottle的属性和方法
    }
     public class Equipment implements CombatUnits {
     	// Equipment的属性和方法
    }
     public class Adventurer implements CombatUnits {
     	//combatunits统一管理所有价值体
     	private ArrayList<CombatUnits> combatunits;
     	//Adventurer的其它属性和方法
    }

  10. 接口和继承的区别：

    （1）继承：

    • 一个类只能有一个父类
    • 子类继承了父类的所有属性和方法
    • 建立了数据抽象层次

    （2）接口：

    • 一个类可以实现多个接口
    • 实现接口中所定义的全部方法
    • 建立了行为抽象层次