Inheritance - AP CS A考点总结 ⑭

作为一种面向对象编程的语言，Java允许程序员从已经存在的类中定义新的类，我们称之为继承(inheritance)。继承作为Java语言的一个重要的特性，可以让我们通过设计出一个通用的父类(parent class)和若干子类(child class)的关系，使得子类能够共享父类的一些特征和行为。

 

在Java中，我们使用关键词extends来表示父类和子类的继承关系。父类也可以被称为超类(superclass)或基类(base class)；子类也可以被称为次类(subclass)、拓展类(extended class)或派生类(derived class)。在Java中，一个子类只能够继承一个父类，一个父类可以有多个子类。子类从父类中继承一些可被访问的数据域和方法，子类也可以拥有自己的新的数据域和新的方法。

 

比如，我们可以设计出如下的父类和子类：

 

public class Geometry

{

private String color = "White";

 

public void setColor(String col)

{

color = col;

}

 

public String getColor()

{

return color;

}

}

 

public class Circle extends Geometry

{

private double radius;

 

public Circle(double rad, String color)

{

radius = rad;

setColor(color);

}

 

public double getRadius()

{

return radius;

}

 

public void setRadius(double rad)

{

radius = rad;

}

}

 

在父类Geometry中，定义了一个String型的数据域color，Circle继承了这个数据域；但是，由于color是实例变量(private instance variable)，Circle必须通过Geometry Class中的getColor和setColor这两个方法，去获取、改变color。在这里，setColor和getColor是被Circle继承的两个方法。在Circle中，我们定义了一个构造器，在这个构造器中，我们通过调用setColor这个方法，对color这个数据域进行了访问和改变。

 

在讲构造器的知识点时，我们已经说过，子类可以重写(overriding)父类的方法，让子类的对象可以做出一些不同于父类的行为，我们把这种现象称之为多态(polymorphism)。另外，多态意味着父类的变量可以指向子类对象。比如，刚才我们定义了两个类——Geometry 和 Circle，我们可以说Geometry是Circle的父类型，Circle是Geometry的子类型。子类是父类的特殊化，每个子类的实例实际上也是其父类的实例。比如，我们可以定义一个参数是Geometry型的方法如下，然后再调用它：

 

public static void main(String[] args)

{

dosomething(new Geometry());

dosomething(new Circle(1, "Black"));

}

 

 

public static void dosomething(Geometry object)

{

System.out.println(object.getColor());

}

 

显示结果是：

White

Black

 

注意，上面的dosomething方法的参数是Geometry类型的对象，而我们在调用它时创建了2个对象，一个是Geometry型的实例，另一个既是Circle型的实例，也是Geometry型的实例，因此，这两个对象都可以作为dosomething的实际参数。

 

由于一个子类的实例也可以是父类型的实例，这里就牵涉到另外两个概念：声明类型(declared type)和实际类型(actual type)，比如：

 

Geometry object = new Circle(1, “Black");

 

上面这行代码就声明了一个变量object，object的声明类型就是Geometry型，实际类型就是Circle型。这个时候就产生了一个问题：如果我们使用这个变量object去调用一个被子类Circle重写过的方法，那么Java 虚拟机会选择调用哪个呢？答案是调用Circle里重写的方法。这个就叫做动态绑定(dynamic binding)。当然，我们也可以使用这个object去调用Geometry里定义的其他方法，只不过当我们调用的这个方法(overriding methods)既在父类中，也在子类中的时候，Java 虚拟机会选择object的实际类型里的这个被重写的方法。

 

最后，给大家留一个小问题:

public class Geometry

{

public void dosomething()

{

System.out.println("Geometry");

}

}

 

public class Circle extends Geometry

{

public void dosomething()

{

System.out.println("Circle");

}

}

 

如上所示，我们定义了父类Geometry和子类Circle。如果通过如下代码对方法dosomething进行调用，请问输出结果是什么？

 

Geometry object = new Circle();

object.dosomething();

 

 

附：AP CS A Free Response Questions 下载地址：

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