第03章面向对象的核心特性(3)

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1、3.3类的继承性前面的课程学习了类的概念，以及用JAVA语言如何写类、属性、方法、构造方法。我们还讨论了类的封装性，学习了通过对类成员（属性和方法）的私有化以及方法的重载，减少类暴露在外部的特性，使类的外部使用者更容易理解类、重复的使用类，类的封装在面向对象的软件系统设计中有重要意义。这节课是面向对象的三个最主要的特性封装、继承和多态的第二个特性----继承。继承是进化论在软件工程中的实现，是对我们周围事物发展演化的模仿，一个类可以继承它的父类，并且比它的父类更强大。“张三像他爸”,因为张三这个对象继承了他父亲的很多行为方式,自

2、然界中这种现象数不胜数。当我们把对象张三抽象成“儿子类”，张三的父亲抽象成“父亲类”，我们也很容易发现：儿子继承了父亲的行为特征，而这种继承即是多级的（曾祖—>祖父à父亲à儿子）,又是多重的(儿子继承父亲+母亲)。继承不仅是对是对父类行为方式的模仿，而且包含发展进化思想。发展进化是指子类除了继承父类所有的属性和方法外，还可以添加自已的属性方法。在面向对象的世界里，子类永远比父类更强大，这一点与现实世界有所不同。上面是面向对象继承的思想。下面看JAVA怎样实现这种思想的，请阅读教材P84“3.3类的继承性”。继承可以使子类“免费”

3、获得父类的属性/方法，功能非常强大，但要慎重使用。下面从软件设计角度讨论几个关于继承的问题：（1）继承的效率问题：继承的效率低（2）继承链的层次：最多3-5层（3）父类和子类的isakindof关系：重要的设计概念（4）继承链倒置：初学者常犯的错误小结：关于继承，本课讲的比较少，但在后续章节的JAVA类库编程中我们会反复用到，因为每编写一个实用的JAVA程序都会继承JAVA类库的一几或几个类。继承的核心思想就是子类比父类更强大，子类可以复用和发展父类，使软件系统“可持续性发展”。至于JAVA语言关于继承的烦琐语法规定，与继承的核

4、心思想相比则显得不那么重要。3.4类的多态性前面学习了类的继承,它体现了进化论发展和进化的一面,关于继承，我们知道子类要么全部继承父类，要么全不继承，不能继承一部分。这与进化论的另一面----选择和淘汰思想不符，自然界的继承是有选择和有淘汰的。面向对象的三个最主要的特性封装、继承和多态的第三个特性----多态性部分弥补了面向对象在选择和淘汰方面的不足，体现了现实世界（含生物学）的多样性。看教材P93。多态的小结现在我们给多态下个定义：所谓多态性是指发出同样的消息（方法调用）被不同类型的对象接收，导致不同的行为。利用多态性，用户只

5、需发送一般形式的消息，而将所有的实现留给接收消息的对象。JAVA的多态有两种：方法的多态（重载和覆盖），类型的多态（子类类型即是父类类型）。需要注意的是：重载(overloading)和覆盖(overriding)是非常容易混淆的两个概念，其语法上的主要区别为：重载一般只发生在一个类里（有时也子类和父类），而覆盖发生在子类和父类之间。3.5抽象类、最终类、最终方法中国一直是一个大国，有多级行政机构。政策是如何执行的？中央发文件，到地方执行。中央文件不做具体事，只负责告诉地方怎么做，如果把中央文件看成一个类，那么文件的具体实现由地

6、方完成。所以从客观世界可以抽象出这样的类：它自已什么也不做，只规定类的接口，具体实现由子类完成。JAVA语言将这种类叫抽象类。阅读教材P97“3.5类的抽象性”。3.6接口阅读教材P106“4.1接口”。接口与抽象类的区别：l从通用的设计概念上说，抽象类与实现它的子类是isakindof的关系。接口与实现它的子类是一种契约关系。比如，假定有一个抽象的person类，student类继承并实现它，两者是isakindof的关系。而软件专业有很多门必修课，假如这些课程被设计成接口course，则继承并实现它的student类与cou

7、rse是一种契约关系。l从JAVA语言的具体规定来说，接口允许多继承，抽象类只能单继承。原因为了避免类的多继承带来的一些语义、编译器设计、效率等问题。l在实际工作中，接口比抽象类更常见，接口可以当作项目的“技术标准”来使用，尤其是大型项目，软件构架师往往设计很多接口，去规范团队开发。3.7综合代码讲解集中讲解教材几个例子，说明多态（重载/覆盖，运行时多态）、抽象类、接口应该怎样使用。（1）P99例3-7这个例子说明了抽象类运行时多态的经典用法。利用多态性，用户(CloseFigure_ex)只需发送一般形式的消息给抽象类Clos

8、eFigure，而所有的实现留给接受消息的具体对象----CloseFigure的各个子类。下面讨论几种可行的方案：l方案1：教材上写法。l方案2：如将抽象类CloseFigure改造成非抽象类，会有同样效果吗？会。但这种设计不够抽象。l方案3：如将抽象类Clo