技术篇6.0接口、继承与多态

　　继承和多态是面向对象开发语言中非常重要的一个环节，如果在程序中使用得当，可以将整个程序的框架变得非常有弹性，同时可以减少代码的冗余性。继承机制的使用可以复用一些定义好的类，减少重复代码的编写。多态机制的使用可以动态调整对象的调用，降低对象之间的依赖关系。同时为了优化继承与多态，一些类除了继承父类还使用接口的形式。Java语言中的类可以同时实现多个接口，接口被用来建立类与类之间关联的标准。在Java中正因为使用了这些机制使Java语言具有极强生命力。

接口的使用

　　Java语言只支持单重继承，不支持多重继承，即一个类只能有一个父类。实际应用中，又经常需要使用多继承来解决问题。为了解决这个问题，Java语言提供了接口来实现类的多重继承功能。

　　接口的定义

　　（概念）使用interface来定义一个接口，接口定义与类的定义类似，也是分为接口的声明和接口体，其中接口体由变量定义和方法定义两部分组成。定义接口的语法格式：

　　[修饰符]interface 接口名 [extends 父接口名列表]{

　　[public][static][final]变量；

　　[public][abstract]方法；

　　}

　　修饰符：可选参数，用于指定接口的访问权限，可选值为public，如果省略则使用默认的访问权限。

　　接口名：必选参数，用于指定接口名称，接口名必须是合法的Java标识符。要求首字母大写。

　　extends父接口名列表：可选参数，用于指定要定义的接口继承与哪个父接口。当使用extends关键字时，父接口名为必选参数。

　　方法：接口中的方法只有定义而没有被实现。

　　注意：Java的类文件一样，接口文件的文件名必须与接口名相同。

　　接口的实现

　　（概念）接口在定义后，就可以在类中实现该接口。在类中实现接口可以使用implements关键字，基本语法结构：

　　[修饰符]class<类名>[extends 父类名][implements 接口列表]{

　　}

　　实现接口的语法格式的参数说明：

　　修饰符：可选参数，用于指定类的访问权限，可选值为public、abstrct和final。

　　类名：可选参数，用于指定类的名称，类名必须合法的Java标识符。一般情况下，要求首字母大写。

　　extends父类名：可选参数，用于指定要定义的类继承于哪个父类。当使用extends关键字时，父类名为必选参数。

　　implements接口：可选参数，用于指定该类实现的是哪些接口。当使用implements关键字时，接口列表为必选参数。当接口列表中存在多个接口名时，各个接口名之间使用逗号分隔。

　　在类中实现接口时，方法名、返回值类型、参数的个数及类型与接口中的完全一致，并且必须实现接口中的所有方法。

　　在类的继承中，只能做单重继承，而实现接口时，一次则可以实现多个接口，每个接口间使用逗号“，”分隔，这时就可能出现变量或方法名冲突的情况。解决该问题时，如果变量冲突，则需要明确指定变量的接口，可以通过“接口名.变量”实现。如果出现方法冲突，则只要实现一个方法即可。

类的继承

　　继承一般是指晚辈从父辈那里继承财产，也可以说是子女拥有父母所给予他们的东西，在面向对象程序设计中，继承的含义与此类似，所不同的是，这里继承的实体是类而非人。也就是说继承是子类拥有父类的成员。

　　继承的实现

　　在Java语言中，继承通过extends关键字来实现。也就是用extends指明当前类是子类，并指明从哪个类继承而来。即在子类的声明中，通过使用extends关键字来显式的指明其父类。其基本的声明格式如下：

　　[修饰符]class 子类名 extends 父类名{

　　　　类体

　　}

　　修饰符：可选参数，用于指定类的访问权限，可选值为public、abstract和final

　　子类名；必选参数，用于指定子类的名称，类名必须是合法的Java标识符。一般情况下，要求首字母大写。

　　extends 父类名：必选参数，用于指定要定义的子类继承于哪个父类。

　　继承中的重写

　　重写是指父子类之间的关系，当子类继承父类中所有可能被子类访问的成员方法时，如果子类的方法名与父类的方法名相同时，那么子类就不能继承父类的方法，此时，称为子类的方法重写了父类的方法。重写体现了子类补充或者改变父类方法的能力。通过重写，可以使一个方法在不同的子类中表现出不同的行为。

　　说明：重写也可以称为覆盖。由于dog类和cat类都重写了父类的方法cry（），所以执行的是子类中的cry（）方法，但是sheep类没有重写父类的方法，所以执行的是父类中的cry（）方法。

　　使用super关键字

　　子类可以继承父类的非私有成员变量和成员方法（不是以private关键字修饰的）作为自己的成员变量和成员方法。但是，如果子类中声明的成员变量与父类的成员变量同名，则子类不继承父类的成员变量，此时称子类的成员变量隐藏了父类的成员变量。如果子类中声明的成员方法与父类的成员方法同名，并且方法的返回值及参数个数和类型也相同，则子类不能继承父类的成员方法，此时称子类的成员方法重写了父类的成员方法。这时，如果想在子类中访问父类中被子类隐藏的成员方法或变量，就可以使用super关键字，super关键字主要有以下两种用途。

　　（1）调用父类的构造方法

　　（概念）子类可以调用父类声明的构造方法。但是必须在子类的构造方法中使用super关键字来调用。语法格式：

　　super（[参数列表]）；

　　如果父类的构造方法中包括参数，则参数列表为必选项，用于指定父类构造方法的入口参数。

　　在项目中创建beast类，在类中添加一个默认的构造方法和一个带参数的构造方法。如果想在子类tiger中使用父类的带参数的构造方法进行调用。

　　2）操作被隐藏的成员变量和被重写的成员方法

　　如果想在子类中操作父类中被隐藏的成员变量和被重写的成员方法，也可以使用super关键字。语法格式：

　　super.成员变量

　　super.成员方法名（【参数列表】）

　　如果想在子类tiger的方法中改变父类beast的成员变量skin的值，可以使用以下代码：

　　super.skin="";

　　如果想在子类tiger的方法中使用父类beast的成员方法move（），可以使用以下代码：

　　super.move():

多态

　　（概念）多态性是面向对象程序设计的重要部分。在Java语言中，通常使用方法的重载（overloading）和重写（overriding）实现类的多态性。重写已经介绍，下面将介绍方法的重载。

　　说明：重写之所以具有多态性，是因为父类的方法在子类中被重写，子类和父类的方法名称相同，所以说，重写也具有多态性。

　　（概念）方法的重载是指在一个类中出现多个方法名相同，但参数个数或参数类型不同的方法，则称为方法的重载。Java语言在执行具有重载的方法时，将根据调用参数的个数和类型区分具体执行的是哪个方法。

　　注意：重载的方法之间不一定必须有联系，但是为了提高程序的可读性，一般只重载功能相似的方法。在进行方法的重载时，方法返回值的类型不能作为区分方法的标志。

　　小结：了解继承与多态的极致，掌握重载、类型转换等技术，学会使用接口与抽象类，从而对继承和多态有一个比较深入的了解。应仔细揣摩继承和多态机制，因为继承和多态本身是比较抽象的概念问题，深入理解需要一段时间，使用多态机制必须扩展自己的编程视野，应该讲编程的着眼点放在类与类之间的共同特性以及关系上，这样将为软件开发带来更快的速度、更完善的代码组织架构、更好的扩展性和维护性。