第五讲 类的封装和类的继承
第五講 類的封裝和類的繼承
| 主要內容 軟件包的創建和使用 Java訪問權限修飾詞 類的訪問權限修飾詞 Java中類的層次結構和類的繼承 對象的初始化再討論 |
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軟件包的創建和使用
什么是軟件包(package)
包的組成：由一組類(class)和接口(interface)組成。
Java允許把多個類收集在一起成為一組，稱作包（package）。
包的作用：包是Java提供的一種類庫的封裝機制。專有的名字空間，解決了不同包中的類同名的問題。使自己的任務和其他人提供的代碼庫相分離。
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軟件包的建立
從示例程序理解
編譯如下程序，查看所編譯文件的位置。
package mylib.simple;
public class List{
?? public List(){
??????? System.out.println("mylib.simple.List");
?? }
}
結論：
1、包對應著文件系統的目錄層次結構。
2、編譯生成的字節碼文件將置放到包中，即包名所指定的目錄中。
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軟件包的創建
package packagename;
幾個要點：
l?package語句必須是文件中的第一條語句。
l?用“.”作為分隔符來指明包（目錄）的層次。
l?包名由小寫字母組成。
l?沒有注明放入到某個包中去的類，自動地歸在一個無名包中
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軟件包的使用
l?設置環境變量classpath
l?在Jcreator中添加classpath
l?使用如下兩種方法之一：
2?用import加載包中的類：import 包名; 或import 包名.類名;
2?直接用包名.類名去訪問類
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說明：
2?import語句必須放在package語句和類的定義之間。
2?某個類若用到其他類，會優先在所在軟件包中查找，繼而在classpath指定的路徑下查找。
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例：創建一個newjw目錄，在此新目錄下創建如下java文件。
import mylib.simple.List;
class TestList{
?? public static void main(String[] aa){
??????? new List();
?? }
}
試用方法二改寫并編譯執行之。
| 思考 1.?? 一個程序的首語句是package a.b.c.d;其意是？ 2.?? 一個程序中可含多個類，它們可分放到不同的軟件包嗎？ 3.?? 若要使用d:\java07下的軟件包，classpath如何設置？ 4.?? 如何用到不同目錄下的軟件包myclass.lib1中的類？ 5.?? 同一個軟件包中的類可否直接使用？ 6.?? 一個類設計成可被到處使用，應聲明為public類嗎？ 7.?? 一個類用到其他類時，編譯時的類查找路徑是？ |
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軟件包的操作練習
練習：建立工具包，并使用之。
1.?設計一個P類置入mylib.tools包中，該P類含rint和rintln方法，可實現字符串的輸出。
2.?用mylib.tools中的類P，分別輸出字符串和數字。
import ????????????????????????;
class TestP{
?? public static void main(String[] aa){
?
?
?? }
}
3. 創建一個Input類，含有來輸入整數或字符串的方法，以使下面的程序能正確編譯和執行。
import mylib.tools.Input;
import mylib.tools.P;
class TestInput{
?? public static void main(String[] aa){
??????? int y=Input.aInt();
??????? P.rintln(y+"");
??????? String s=Input.aString();
??????? P.rintln(s);
?? }
}
| 練習 1. 分別構造一個Circle類和Square類，可接受半徑（邊長），包含求面積的方法。將它們放在myclass.simple包中。 2. 利用上述類，求半徑為4.5的圓面積，邊長為4.5和6.5的矩形面積。 |
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Java訪問權限修飾符
決定類成員的訪問權限的修飾符有：public 、protected 、private。
權限的設定對于類的封裝有著重要的意義。公開需要公開的，隱藏必須隱藏的。這樣就讓類的繼承變得簡單。
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無權限修飾符的成員
允許本類、同一軟件包中的類訪問。即享受“包訪問權限”。
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public成員
public描述的是一個類中可向外公開的信息（屬性和方法）。
允許本類、繼承類、同一軟件包中的類、不同軟件包中的類訪問。
示例：不同軟件包之間一個類訪問另一個類的public成員。
package mylib.lib1;??? //Base.java
public class Base{
?? public int x=5;
?? public void print(){
??????? System.out.println("base"+x);//本類訪問
?? }
}
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package mylib.lib2;??? //Derive.java
class Derive {
?? public static void main(String args[]){
??????? mylib.lib1.Base b = new mylib.lib1.Base();
??????? b.x=5;?//不同軟件包的類訪問
??????? b.print();
?? }
}
| 思考 1.?? 程序編譯后，磁盤上新增的目錄結構？ 2.?? 在Base類中，可以公開的信息是？ 3.?? public的公開范圍？ 4.?? 如果Base類中的成員變量x前無public，會在何環節產生問題？ |
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private成員
private修飾的成員變量和成員方法都只能在本類中訪問。
修飾不希望被其它類訪問的變量和方法。有兩種限制：
2?其它類中的該類對象不能訪問private成員。
2?派生子類時，子類不能繼承父類的private成員
class Base1{
?? private int x=1;
?? private void print(){
??????? System.out.println("base"+x);
?? }
?? void doprint(){
??????? print();
?? }
}
class Derive1{
?? public static void main(String args[]){
?? ???? Base1 b = new Base1();
??????? b.doprint();?//直接調用b.print();試試！
?? }
}
觀察JCreator中的數據視圖(ctrl+alt+c),加深對private成員的認識。
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假如構造方法是private的，類就不可直接實例化成對象：
class Sundae{
?? private Sundae(){
??????? System.out.println("Here is a sundae");
?? }
?? static Sundae getASundae(){
??????? return new Sundae();
?? }
}
class TestSundae{
?? public static void main(String[] aa){
??????? Sundae s=Sundae.getASundae();
?? }
}
protected成員
這是受保護成員。其修飾的數據和方法對繼承它的子類公開。
protected成員允許本類、繼承類和同一軟件包中的類訪問。
包權限訪問
class Base1{
?? protected int x=1;
?? protected void print(){
??????? System.out.println("base"+x);
?? }
}
class Derive1{
?? public static void main(String args[]){
??????? Base1 b = new Base1();
??????? b.print();
?? }
}
繼承類對protected成員的訪問
package mylib.simple;//Cookie.java
public class Cookie{
?? public Cookie(){
??????? System.out.println("Cookie constructor");
?? }
?? protected void bite(){System.out.println("bite");}
}
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import mylib.simple.Cookie; //Chocolatechip.java
class Chocolatechip extends Cookie{
?? Chocolatechip(){
??????? System.out.println("Chocolatechip");
?? }
?? public static void main(String[] aa){
??????? Chocolatechip c=new Chocolatechip();
??????? c.bite();????
?? }
}
| 思考 1.?? 何謂類的封裝？ 2.?? 從封裝角度比較以上不同的權限修飾？ 3.?? 一個public成員向誰公開信息？ 4.?? 一個protected成員向誰公開信息？ 5.?? 一個private成員向其它類公開信息嗎？ 6.?? private有何意義？ |
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練習：試填表說明不同訪問修飾符的訪問權限
| 訪問修飾符 | 本類 | 同軟件包 | 不同包中子類 | 不同包且無繼承 |
| public | ? | ? | ? | ? |
| protected | ? | ? | ? | ? |
| 無修飾詞 | ? | ? | ? | ? |
| private | ? | ? | ? | ? |
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類的訪問權限
無訪問修飾符
即為缺省類。可以被同一個軟件包中的類訪問。
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public類
通過import導入（配合classpath的設置），可以被任何其它的類訪問。
public class 類名
| 思考 假如某一程序中定義了一個public類，框架如下： package mylib.abc; public class Abc{…} ? 1.?? 該程序應命名為？ 2.?? 在另一個程序中如何能訪問到Abc類？ 3.?? 如果該類有顯式的構造方法，并允許在其它類中創建該類的對象，構造方法的權限設置應是？ |
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private類
專用于修飾內部類，內部類常用于處理本類中的事件。
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類的繼承
類的層次結構
指的是繼承關系可以層次地遞延下去。
在Java程序中創建的所有類都是類層次結構的部件
每個類都有父類
如果沒有使用extends關鍵字，則Object類就是缺省的父類。
Object類包含在java.lang包中。所有的類都是從這個類繼承而來的。
Object類定義和執行了在Java系統需要的所有類的行為。
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類的層次結構圖
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| 思考 ? 1.?? 根據層次結構圖，每個類都有父類嗎？ 2.?? 如果類定義時無extends部分，該類的父類是？ 3.?? 多個子類可以繼承自一個父類嗎？ 4.?? 一個類可以同時繼承多個父類嗎？ 5.?? Object類在哪個軟件包中？ |
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類的繼承（inheritance）
使用extends關鍵字實現繼承
| class SubClass extends SuperClass { ??? ClassBody } |
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父類和子類
繼承另一個類的類稱為子類，被繼承的類稱為父類。
在Java中一個類只能直接繼承一個父類。
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繼承的意義
一個類能從其它類繼承行為與屬性。
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例：通過對Person類的繼承，定義Children類
class Person{
?int salary;
?void employed(){
?????? System.out.print("Work state:");
?????? if (salary==0) System.out.println("no job");
?????? else System.out.println("job");
?}
}
class Children extends Person{
?int age;
?void printAge(){
?????? System.out.println("Age:"+age);
?}
}
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class Test{
?public static void main(String[] aa){
?????? Children c=new Children();
?????? c.salary=560;
?????? c.age=12;
?????? c.printAge();
?????? c.employed();
?}
}
| 思考 1.?? 一個類如何去繼承另一個類？ 2.?? 示例中Children繼承了Persons類的什么？ 3.?? Children的實例化對象與Persons的實例化對象區別在哪里？ 4.?? 若希望父類中的某成員不被子類所繼承，如何實現？ |
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練習：閱讀和分析程序，理解繼承。
import javax.swing.*;
class Test extends JFrame{
?public static void main(String[] aa){
?????? Test t=new Test();
?????? t.setVisible(true);
?????? t.setSize(300,200);
?}
}
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對象的初始化再討論
基本的初始化過程
2?初始化時涉及到成員變量和構造方法；
2?實例變量的初始化在構造方法之前。
class Tag{
?? Tag(int m){
??????? System.out.println("Tag("+m+")");
?? }
}
class Card{
?? Tag t1=new Tag(1);
?? Card(){
??????? System.out.println("Card()");
??????? t3=new Tag(33);
?? }
?? Tag t2=new Tag(2);
?? void f(){
??????? System.out.println("f()");???????
?? }
?? Tag t3=new Tag(3);
}
class TestInit2{
?? public static void main(String[] aa){
??????? Card t=new Card();
??????? t.f();
?? }
}
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靜態變量的初始化
類中的靜態成員變量的初始化在編譯時進行
靜態變量只初始化一次
class Bow{
?Bow(int m){
?????? System.out.println("Bow("+m+")");
?}
?void f(int m){
?????? System.out.println("f("+m+")");??????
?}
}
class Table{
?Bow b1=new Bow(1);
?Table(){
?????? System.out.println("Table()");
?????? b2.f(1);
?}
?static Bow b2,b3;
?static{
?????? b2=new Bow(2);
?????? b3=new Bow(3);
?}???
}
class TestInit{
?public static void main(String[] aa){
?????? System.out.println("Creating new Table()");
?????? new Table();
?????? System.out.println("Creating new Table()");
?????? new Table();
?}
}
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| 思考 1.?對象的初始化在什么時候進行？ 2.?靜態變量和實例變量的初始化時機？ 3.?實例變量和構造方法哪個先初始化？ 4.?除了構造方法外，通常的成員方法會自動初始化嗎？ 5.?類有多個成員變量，這些變量的初始化順序？ |
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帶有繼承時的初始化過程
2?靜態變量初始化
2?運行父類的無參數構造方法（按級別高到低）
2?本類實例變量初始化
2?運行本類的構造方法
class GrandParent{
?GrandParent(){
?????? System.out.println("GrandParent");
?}
}
class Parent extends GrandParent{
?Parent(){
?????? System.out.println("Parent");
?}
}
class Children extends Parent{
?Children(){
?????? System.out.println("Children");
?}
?public static void main(String[] a){
?????? new Children();
?}
}
問題：若類GrandParent類定義如下，程序運行結果？
class GrandParent{
?GrandParent(){}
?GrandParent(String s){
?????? System.out.println("GrandParent "+s);
?}
}
| 思考 1.?對象的初始化時，父類的什么樣的構造方法能自動執行？ 2.?父類構造方法的執行時機？ |
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有關對象初始化的結論
繼承時，初始化的順序（包括構造方法）：
| 主類中的靜態成員初始化 ｜ 運行父類的默認構造方法 （按級別高到低的順序） ｜ 主類中非靜態成員初始化 ｜ 調用主類的構造方法 |
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的第五讲 类的封装和类的继承的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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