Inheritance - AP CS A考點總結 ?

作為一種面向對象編程的語言，Java允許程序員從已經存在的類中定義新的類，我們稱之為繼承(inheritance)。繼承作為Java語言的一個重要的特性，可以讓我們通過設計出一個通用的父類(parent class)和若干子類(child class)的關系，使得子類能夠共享父類的一些特征和行為。

 

在Java中，我們使用關鍵詞extends來表示父類和子類的繼承關系。父類也可以被稱為超類(superclass)或基類(base class)；子類也可以被稱為次類(subclass)、拓展類(extended class)或派生類(derived class)。在Java中，一個子類只能夠繼承一個父類，一個父類可以有多個子類。子類從父類中繼承一些可被訪問的數據域和方法，子類也可以擁有自己的新的數據域和新的方法。

 

比如，我們可以設計出如下的父類和子類：

 

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;

}

}

 

在父類Geometry中，定義了一個String型的數據域color，Circle繼承了這個數據域；但是，由于color是實例變量(private instance variable)，Circle必須通過Geometry Class中的getColor和setColor這兩個方法，去獲取、改變color。在這里，setColor和getColor是被Circle繼承的兩個方法。在Circle中，我們定義了一個構造器，在這個構造器中，我們通過調用setColor這個方法，對color這個數據域進行了訪問和改變。

 

在講構造器的知識點時，我們已經說過，子類可以重寫(overriding)父類的方法，讓子類的對象可以做出一些不同于父類的行為，我們把這種現象稱之為多態(polymorphism)。另外，多態意味著父類的變量可以指向子類對象。比如，剛才我們定義了兩個類——Geometry 和 Circle，我們可以說Geometry是Circle的父類型，Circle是Geometry的子類型。子類是父類的特殊化，每個子類的實例實際上也是其父類的實例。比如，我們可以定義一個參數是Geometry型的方法如下，然后再調用它：

 

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());

}

 

顯示結果是：

White

Black

 

注意，上面的dosomething方法的參數是Geometry類型的對象，而我們在調用它時創建了2個對象，一個是Geometry型的實例，另一個既是Circle型的實例，也是Geometry型的實例，因此，這兩個對象都可以作為dosomething的實際參數。

 

由于一個子類的實例也可以是父類型的實例，這里就牽涉到另外兩個概念：聲明類型(declared type)和實際類型(actual type)，比如：

 

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

 

上面這行代碼就聲明了一個變量object，object的聲明類型就是Geometry型，實際類型就是Circle型。這個時候就產生了一個問題：如果我們使用這個變量object去調用一個被子類Circle重寫過的方法，那么Java 虛擬機會選擇調用哪個呢？答案是調用Circle里重寫的方法。這個就叫做動態綁定(dynamic binding)。當然，我們也可以使用這個object去調用Geometry里定義的其他方法，只不過當我們調用的這個方法(overriding methods)既在父類中，也在子類中的時候，Java 虛擬機會選擇object的實際類型里的這個被重寫的方法。

 

最后，給大家留一個小問題:

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，我們定義了父類Geometry和子類Circle。如果通過如下代碼對方法dosomething進行調用，請問輸出結果是什么？

 

Geometry object = new Circle();

object.dosomething();

 

 

附：AP CS A Free Response Questions 下載地址：

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