第03章面向对象的核心特性.docVIP

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?父亲?儿子） 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： 从通用的设计概念上说，抽象类与实现它的子类是is a kind of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is a kind of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course是一种契约关系。 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。 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CloseFigure，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： 方案1：教材上写法。 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。 方案3：如将抽象类CloseFigure改造成接口，会有同样效果吗？会。但设计概念不好，因为CloseFigure与其子类明显的是is a kind of关系，就应该用抽象类，而不必用接口。 方案4：如将例3-7所有的类合并成一个类，反复重载area()方法去实现多种图型面积计算，会有同样效果吗？基本计算功能没问题，但会失去分布式计算的功能。前三种方案是支持分布式计算的，各个类可以配置到不同的机器上，用户(CloseFigure_ex)只需知道CloseFigure的位置，给它发送消息（方法的调用请求），不必知道CloseFigure的子类在哪里。 方案1是最好的，顶层类抽象概念完整，子类实现多样化，可以分布式配置，容易扩充（如想增加新的图型计算，只需写一个新的子类即可，原有代码无需修改）。 （2）P107 例4-1，这个例子实际上是前述的“方案3”。 （3）P107 例4-2，P110例4-3。在已有的平面面积计算的基