延時符智能家居系統SmartHomeSystem團隊：夏繼媛晏凱唐建東吳麗春

張立涓許亞蘭張秀君面向對象程序設計（二）類的繼承final關鍵字抽象類和接口包異常訪問控制一、

類的繼承1.1繼承的概念程序中，繼承描述的是事物之間的所屬關系，通過繼承可以使多種事物之間形成一種關系體系。在Java中，類的繼承是指在一個現有類的基礎上去構建一個新的類，構建出來的新類被稱作子類，現有類被稱作父類，子類會自動擁有父類所有可繼承的屬性和方法。在程序中，如果想聲明一個類繼承另一個類，需要使用extends關鍵字，接下來通過一個案例來學習子類是如何繼承父類的。1.1繼承的概念程序中，繼承描述的是事物之間的所屬關系，通過繼承可以使多種事物之間形成一種關系體系。在Java中，類的繼承是指在一個現有類的基礎上去構建一個新的類，構建出來的新類被稱作子類，現有類被稱作父類，子類會自動擁有父類所有可繼承的屬性和方法。在程序中，如果想聲明一個類繼承另一個類，需要使用extends關鍵字，接下來通過一個案例來學習子類是如何繼承父類的。一、

類的繼承一、

類的繼承1.1繼承的概念在類的繼承中，需要注意一些問題，具體如下：1、在Java中，類只支持單繼承，不允許多重繼承，也就是說一個類只能有一個直接父類，例如下面這種情況是不合法的。2、多個類可以繼承一個父類，例如下面這種情況是允許的。一、

類的繼承1.1繼承的概念在類的繼承中，需要注意一些問題，具體如下：3、在Java中，多層繼承是可以的，即一個類的父類可以再去繼承另外的父類，例如C類繼承自B類，而B類又可以去繼承A類，這時，C類也可稱作A類的子類。下面這種情況是允許的。一、

類的繼承一、

類的繼承1.2重寫父類方法在繼承關系中，子類會自動繼承父類中定義的方法，但有時在子類中需要對繼承的方法進行一些修改，即對父類的方法進行重寫。需要注意的是，在子類中重寫的方法需要和父類被重寫的方法具有相同的方法名、參數列表以及返回值類型。一、類的繼承1.2重寫父類方法從上例的運行結果可以看出，當子類重寫父類的方法后，子類對象將無法訪問父類被重寫的方法，為了解決這個問題，在Java中專門提供了一個super關鍵字用于訪問父類的成員。例如訪問父類的成員變量、成員方法和構造方法。接下來分兩種情況來學習一下super關鍵字的具體用法。1、使用super關鍵字調用父類的成員變量和成員方法。具體格式如下：一、類的繼承1.2重寫父類方法2、使用super關鍵字調用父類的構造方法。具體格式如下：一、類的繼承1.2重寫父類方法上例中在實例化Dog對象時一定會調用Dog類的構造方法。從運行結果可以看出，Dog類的構造方法被調用時父類的構造方法也被調用了。需要注意的是，通過super調用父類構造方法的代碼必須位于子類構造方法的第一行，并且只能出現一次。將上例第11行代碼去掉，再次編譯程序會報錯:一、類的繼承一、

類的繼承1.2重寫父類方法在繼承關系中，子類會自動繼承父類中定義的方法，但有時在子類中需要對繼承的方法進行一些修改，即對父類的方法進行重寫。需要注意的是，在子類中重寫的方法需要和父類被重寫的方法具有相同的方法名、參數列表以及返回值類型。1.2重寫父類方法出錯的原因是，在子類的構造方法中一定會調用父類的某個構造方法。這時可以在子類的構造方法中通過super指定調用父類的哪個構造方法，如果沒有指定，在實例化子類對象時，會自動調用父類無參的構造方法。為了解決上述程序的編譯錯誤，可以在子類中顯示地調用父類中已有的構造方法，當然也可以選擇在父類中定義無參的構造方法，現將上例中的Animal類進行修改，如圖所示。一、類的繼承二、final關鍵字final關鍵字可用于修飾類、變量和方法，它有“這是無法改變的”或者“最終”的含義，因此被final修飾的類、變量和方法將具有以下特性：1、final修飾的類不能被繼承。2、final修飾的方法不能被子類重寫。3、final修飾的變量（成員變量和局部變量）是常量，只能賦值一次。2.1final關鍵字修飾類Java中的類被final關鍵字修飾后，該類將不可以被繼承，也就是不能夠派生子類。接下來通過一個案例來驗證。二、final關鍵字2.2final關鍵字修飾方法當一個類的方法被final關鍵字修飾后，這個類的子類將不能重寫該方法。二、final關鍵字2.2final關鍵字修飾方法當一個類的方法被final關鍵字修飾后，這個類的子類將不能重寫該方法。二、final關鍵字這是因為Animal類的shout()方法被final所修飾。由此可見，被final關鍵字修飾的方法為最終方法，子類不能對該方法進行重寫。正是由于final的這種特性，當在父類中的定義某個方法時，如果不希望被子類重寫，就可以使用final關鍵字修飾該方法。二、final關鍵字這是因為使用final關鍵字修飾成員變量時，虛擬機不會對其進行初始化。因此使用final修飾成員變量時，需要在定義變量的同時賦予一個初始值，下面將第2行代碼修改為：finalStringname="李芳";//為final關鍵字修飾的name屬性賦值三、抽象類和接口3.1抽象類當定義一個類時，常常需要定義一些方法來描述該類的行為特征，但有時這些方法的實現方式是無法確定的。針對上面描述的情況，Java允許在定義方法時不寫方法體，不包含方法體的方法為抽象方法，抽象方法必須使用abstract關鍵字來修飾，具體示例如下：3.1抽象類當一個類中包含了抽象方法，該類必須使用abstract關鍵字來修飾，使用abstract關鍵字修飾的類為抽象類，具體示例如下:三、抽象類和接口3.1抽象類在定義抽象類時需要注意，包含抽象方法的類必須聲明為抽象類，但抽象類可以不包含任何抽象方法，只需使用abstract關鍵字來修飾即可。另外，抽象類是不可以被實例化的，因為抽象類中有可能包含抽象方法，抽象方法是沒有方法體的，不可以被調用。如果想調用抽象類中定義的方法，則需要創建一個子類，在子類中將抽象類中的抽象方法進行實現。三、抽象類和接口3.2接口如果一個抽象類中的所有方法都是抽象的，則可以將這個類用另外一種方式來定義，即接口。在定義接口時，需要使用interface關鍵字來聲明，具體示例如下：從示例中會發現抽象方法breathe()并沒有使用abstract關鍵字來修飾，這是因為接口中定義的方法和變量都包含一些默認修飾符。接口中定義的方法默認使用“publicabstract”來修飾，即抽象方法。接口中的變量默認使用“publicstaticfinal”來修飾，即全局常量。三、抽象類和接口3.2接口由于接口中的方法都是抽象方法，因此不能通過實例化對象的方式來調用接口中的方法。此時需要定義一個類，并使用implements關鍵字實現接口中所有的方法。三、抽象類和接口四、異常4.1什么是異常在程序運行的過程中，也會發生這種非正常狀況，比如程序運行時磁盤空間不足，網絡連接中斷，被裝載的類不存在。針對這種情況，在Java語言中，引入了異常，以異常類的形式對這些非正常情況進行封裝，通過異常處理機制對程序運行時發生的各種問題進行處理。接下來通過一個案例來認識一下什么是異常：四、異常4.1什么是異常在程序運行的過程中，也會發生這種非正常狀況，比如程序運行時磁盤空間不足，網絡連接中斷，被裝載的類不存在。針對這種情況，在Java語言中，引入了異常，以異常類的形式對這些非正常情況進行封裝，通過異常處理機制對程序運行時發生的各種問題進行處理。接下來通過一個案例來認識一下什么是異常：程序發生了算數異常（ArithmeticException），這個異常是由于程序中的第3行代碼調用divide()方法時傳入了參數0，在方法中的第8行代碼的運算中出現了被0除的錯誤。在這個異常發生后，程序會立即結束，無法繼續向下執行。4.1什么是異常在上例中產生了一個ArithmeticException異常，ArithmeticException異常只是Java異常類中的一種，在Java中還提供了大量的異常類，這些類都繼承自java.lang.Throwable類。接下來通過一張圖來展示Throwable類的繼承體系。四、異常4.1什么是異常Throwable有兩個直接子類Error和Exception，其中Error代表程序中產生的錯誤，Exception代表程序中產生的異常。Error類稱為錯誤類，它表示Java運行時產生的系統內部錯誤或資源耗盡的錯誤，是比較嚴重的，僅靠修改程序本身是不能恢復執行的。舉一個生活中的例子，在蓋樓的過程中因偷工減料，導致大樓坍塌，這就相當于一個Error。使用java命令去運行一個不存在的類就會出現Error錯誤。四、異常4.1什么是異常Throwable有兩個直接子類Error和Exception，其中Error代表程序中產生的錯誤，Exception代表程序中產生的異常。Exception類稱為異常類，它表示程序本身可以處理的錯誤，在開發Java程序中進行的異常處理，都是針對Excption類及其子類。在Exception類的眾多子類中有一個特殊的RuntimeException類，該類及其子類用于表示運行時異常，除了此類，Exception類下所有其它的子類都用于表示編譯時異常。四、異常4.1什么是異常Throwable類中的常用方法四、異常4.2try…catch上例由于發生了異常，程序立即終止，無法繼續向下執行。為了解決這樣的問題，Java中提供了一種對異常進行處理的方式——異常捕獲。異常捕獲通常使用try…catch語句，具體語法格式如下：其中在try代碼塊中編寫可能發生異常的Java語句，catch代碼塊中編寫針對異常進行處理的代碼。當try代碼塊中的程序發生了異常，系統會將這個異常的信息封裝成一個異常對象，并將這個對象傳遞給catch代碼塊。catch代碼塊需要一個形參指明它所能夠接收的異常類型，這個參數的類型必須是Exception類或其子類。四、異常4.2try…catch接下來使用try...catch語句對上例中出現的異常進行捕獲。四、異常五、包(package)5.1包的定義與使用為了便于對硬盤上的文件進行管理，通常都會將文件分目錄進行存放。同理，在程序開發中，也需要將編寫的類分目錄存放便于管理，為此，Java引入了包(package)機制，程序可以通過聲明包的方式對Java類定義目錄。Java中的包是專門用來存放類的，通常功能相同的類存放在相同的包中。在聲明包時，使用package語句，具體示例如下：需要注意的是，包的聲明只能位于Java源文件的第一行。5.1包的定義與使用接下來以HelloWorld為例，講解如何使用包機制管理Java類文件。五、包(package)5.1包的定義與使用在當前目錄下查看包名“cn.itcast”對應的“cn\itcast”目錄，發現該目錄下存放了HelloWorld.class文件。五、包(package)5.2import語句在程序開發中，位于不同包中的類經常需要互相調用。例如，目錄“D:\packageTest”下有兩個源文件，分別是Student.java和Test.java。五、包(package)5.2import語句Java中提供了import關鍵字，使用import可以在程序中一次導入某個指定包下的類，具體格式如下所示：需要注意的是，import通常出現在package語句之后，類定義之前。修改后的Test類如圖所示。五、包(package)5.2import語句在JDK中，不同功能的類都放在不同的包中，其中Java的核心類主要放在java這個包以及其子包下，Java擴展的大部分類都放在javax包以及其子包下。為了便于后面的學習，接下來簡單介紹Java語言中的常用包。java.lang:包含Java語言的核心類，如String、Math、System和Thread類等，使用這個包中的類無須使用import語句導入，系統會自動導入這個包下的所有類。java.util:包含Java中大量工具類、集合類等，例如Arrays、List、Set等。:包含Java網絡編程相關的類和接口。java.io:包含了Java輸入、輸出有關的類和接口。java.awt:包含用于構建圖形界面(GUI)的相關類和接口。五、包(package)在Java中