任务描述
本关任务:按要求编写一个Java应用程序,巩固Java封装、继承和多态的知识。
相关知识
为了完成本关任务,你需要掌握:1.重写和重载;2.abstract(抽象类)和interface(接口);3.final关键字;4.static关键字;5.多态。
重写和重载
方法重载(overload):
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必须是同一个类;
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方法名(也可以叫函数)一样;
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参数类型不一样或参数数量或顺序不一样;
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不能通过返回值来判断重载。
方法的重写(override)子类重写了父类的同名方法,两同两小一大原则:
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方法名相同,参数类型相同;
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子类返回类型是父类返回类型的子类;
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子类抛出异常小于等于父类方法抛出异常;
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子类访问权限大于等于父类方法访问权限。
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在重写中,运用的是动态单分配,根据new的类型确定对象,从而确定调用的方法;
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在重载中,运用的是静态多分配,根据静态类型确定对象,不能根据new的类型确定调用方法;
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多态中,Father f = new Son()。
成员变量:编译运行参考左边; 成员函数:编译看左边,运行看右边; 静态函数:编译运行看左边。
abstract(抽象类)和interface(接口)
抽象类
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用abstract修饰的类表示抽象类,抽象类位于继承树的抽象层,抽象类不能被实例化。
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用abstract修饰的方法表示抽象方法,抽象方法没有方法体。抽象方法用来描述系统具有什么功能,但不提供具体的实现,把具体实现留给继承该类的子类。
抽象类特点:
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含有抽象方法的类必须声明为抽象类(不管其中是否有其他方法);
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抽象类可以没有抽象方法,可以有普通方法;
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抽象类必须被继承,抽象方法必须被重写(若子类还是抽象类,不需要重写);
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抽象类不能被实例化(不能直接构造一个该类的对象)。
抽象方法特点:
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在类中没有方法体(抽象方法只需声明,而不需实现某些功能);
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抽象类中的抽象方法必须被实现;
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如果一个子类没有实现父类中的抽象方法,则子类也变成了一个抽象类。
接口 interface 中的方法默认为**public** abstract (public、abstract可以省略),变量默认为public static final;类中的方法全部都是抽象方法。只有声明没有实现,在不同类中有不同的方法实现。
不同点:
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接口中只能包含抽象方法和默认方法,不能为普通方法提供方法实现;抽象类中可以包含普通方法;
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接口里不能定义静态方法(jdk1.8下可以定义static方法),抽象类可以定义静态方法;
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接口中只能定义静态常量,不能定义普通成员变量;抽象类即可以定义变量又可以定义静态常量;
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接口中不包含构造器,抽象类里可以包含构造器,抽象类中的构造器并不是用于创建对象,而是让其他子类调用这些构造器来完成抽象类的初始化操作;
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接口里不能包含初始化块,但抽象类可以包含;
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一个类最多只能有一个父类,包括抽象类;但一个类可以直接实现多个接口,通过实现多个接口可以弥补Java单继承的不足。
共同点:
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接口和抽象类都不能被实例化,都位于继承树的顶端,用于被其他类实现的继承;
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接口和抽象类都可以包含抽象方法,实现接口和继承抽象类的普通子类都必须实现这些方法。
final关键字
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final修饰的类,就是最终类,不能被继承。
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final修饰的方法,就是最终方法,最终方法不能被重写。
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final修饰一个引用变量时,是指引用变量不能变,引用变量所指向的对象中的内容还是可以改变的。修饰基本数据类型变量时,内容不能变。
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final成员变量必须在初始化代码块或在构造器中初始化。
作用:
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final类:如果一个类不需要有子类,类的实现细节不允许改变,并且确信这个类不会再被扩展,那么就设计成final类。
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final方法:①把方法锁定,防止任何继承类修改它的意义和实现。②高效,编译器在遇到调用final方法时候会转入内嵌机制,大大提升执行效率。
static关键字
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static修饰的变量称为静态变量,静态变量属于整个类,而局部变量属于方法,只在该方法内有效。**static不能修饰局部变量。static方法内部不能调用非静态方法。**
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静态变量只能在类主体中定义,不能在方法中定义;
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static变量只会创建一份,不管创建几个对象,都共用一个变量。
类方法指被static修饰的方法,无this指针。其他的就是实例方法。类方法可以调用其他类的static方法。 类方法和对象方法的区别:
1、 类方法是属于整个类的,而实例方法是属于类的某个对象的。 由于类方法是属于整个类的,并不属于类的哪个对象,所以类方法的方法体中不能有与类的对象有关的内容。即类方法体有如下限制:
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类方法中不能引用对象变量;
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类方法中不能调用类的对象方法;
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在类方法中不能使用super、this关键字。(**this表示当前类的对象,由static修饰的方法是类直接调用,不需要创建对象,所以不能用this**);
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类方法不能被覆盖。
2、与类方法相比,对象方法几乎没有什么限制:
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对象方法中可以引用对象变量,也可以引用类变量;
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对象方法中可以调用类方法;
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对象方法中可以使用super、this关键字。
static关键字的作用
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为某特定数据类型或对象分配单一的存储空间,而与创建对象的个数无关;实现某个方法或属性与类而不是对象关联在一起;
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静态变量属于类,在内存中只有一个复制,只要静态变量所在的类被加载,这个静态变量就会被分配空间。
多态
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定义:不同类的对象对同一消息做出响应。同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式;
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多态存在的三个必要条件:继承、重写、父类引用指向子类对象;
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Java中多态的实现方式:接口实现,继承父类进行方法重写,同一个类中进行方法重载;
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父类引用指向子类对象,该引用不能再访问子类新增的成员。Animal cat = new Cat()与直接new一个父类实例(Animal a = new Animal())的区别? 答:当父类是接口和抽象类时,不能实例化,只能运用多态,向上转型。普通类中,可以在子类中重写父类中的方法,这样就可以访问子类中的重写方法。
编程要求
按照要求编写一个Java应用程序:
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定义一个抽象类Person,包含抽象方法eat(),封装属性name、sex、age,声明包含三个参数的构造方法;
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定义一个Chinese类,继承自Person类,重写父类的eat()方法,并定义一个自己特有的方法shadowBoxing();
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定义一个English类,继承自Person类,重写父类的eat()方法,并定义一个自己特有的方法horseRiding();
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编写测试类,定义一个showEat()方法,使用父类作为方法的形参,实现多态,分别调用showEat()方法,通过强制类型转换调用各自类特有的方法;
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具体输出要求请看测试说明。
测试说明
测试输入: 张三 男 20 史蒂文 男 22
预期输出: 姓名:张三,性别:男,年龄:20,我是中国人,我喜欢吃饭! 姓名:史蒂文,性别:男,年龄:22,我是英国人,我喜欢吃三明治! 张三在练习太极拳! 史蒂文在练习骑马!
package case2;
import java.util.Scanner;
public class Task2 {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String cName = sc.next();
String cSex = sc.next();
int cAge = sc.nextInt();
String eName = sc.next();
String eSex = sc.next();
int eAge = sc.nextInt();
// 创建测试类对象test
// 创建Person类对象person1,引用指向中国人,通过有参构造函数实例化中国人类对象
// 通过showEat()方法调用Chinese的eat()方法
// 创建Person类对象person2,引用指向英国人,通过有参构造函数实例化英国人类对象
// 通过showEat()方法调用English的eat()方法
Person person1=new Chinese(cName,cSex,cAge);
showEat(person1);
Person person2=new English(eName,eSex,eAge);
showEat(person2);
// 强制类型转换(向下转型) 调用Chinese类特有的方法shadowBoxing()
// 强制类型转换(向下转型) 调用English类特有的方法horseRiding()
Chinese c=(Chinese)person1;
c.shadowBoxing();
English e=(English)person2;
e.horseRiding();
}
// 定义showEat方法,使用父类作为方法的形参,实现多态,传入的是哪个具体对象就调用哪个对象的eat()方法
public static void showEat(Person q){
q.eat();//静态调用需要编辑为静态方法
}
}
// 抽象类Person 封装属性name、sex和age
// 构造函数初始化name、sex和age
// 声明抽象方法eat()
abstract class Person {
public String name;
public String sex;
public int age;
public Person(String name,String sex,int age){
this.name=name;
this.sex=sex;
this.age=age;
}
abstract void eat();
}
// Chinese类继承自Person类
// 构造函数初始化name、sex和age
// 重写父类方法eat() 输出'姓名:name,性别:sex,年龄:age,我是中国人,我喜欢吃饭!'
// 定义子类特有方法shadowBoxing(),当父类引用指向子类对象时无法调用该方法 输出'name在练习太极拳!'
class Chinese extends Person {
public Chinese(String name,String sex,int age){
super(name,sex,age);
}
void eat(){
System.out.println("姓名:"+name+",性别:"+sex+",年龄:"+age+",我是中国人,我喜欢吃饭!");
}
public void shadowBoxing(){
System.out.println(name+"在练习太极拳!");
}
}
// English类继承自Person类
// 构造函数初始化name、sex和age
// 重写父类方法eat() 输出'姓名:name,性别:sex,年龄:age,我是英国人,我喜欢吃三明治!'
// 定义子类特有方法horseRiding(),当父类引用指向子类对象时无法调用该方法 输出'name在练习骑马!'
class English extends Person {
public English(String name,String sex,int age){
super(name,sex,age);
}
void eat(){
System.out.println("姓名:"+name+",性别:"+sex+",年龄:"+age+",我是英国人,我喜欢吃三明治!");
}
void horseRiding(){
System.out.println(name+"在练习骑马!");
}
}



