实验项目名称：继承和多态 （所属课程：Java语言程序设计） 院系：专业班级：姓名： 学号：实验地点：指导老师： 本实验项目成绩：教师签字：日期： 1．实验目的 （1）掌握类的继承机制。 （2）熟悉类中成员变量和方法的访问控制。 （3）熟悉方法或构造方法多态性。 2.实验内容 （1）模拟编写程序，理解类的继承、多态、继承和多态规则。 （2）独立编程，实现类的继承和多态。 3.实验作业 设计一个类Shape（图形）包含求面积和周长的area()方法和perimeter()方法以及设置颜色的方法SetColor()，并利用Java多态技术设计其子类Circle（圆形）类、Rectangle （矩形）类和Triangle（三角形）类，并分别实现相应的求面积和求周长的方法。每个类都要覆盖toString方法。 海伦公式：三角形的面积等于s(s-a)(s-b)(s-c)的开方，其中s=(a+b+c)/2 程序代码为： Class包 package Class; public class Shape { private String color = "while"; public Shape(String color){ this.color = color; } public void setColor(String color){ this.color = color; } public String getColor(){ return color;
} public double getArea(){ return 0; } public double getPerimeter(){ return 0; } public String toString(){ return"color:" + color; } } package Class; public class Circle extends Shape { private double radius; public Circle(String color,double radius) { super(color); this.radius = radius; } public void setRadius(double radius){ this.radius = radius; } public double getRadius(){ return radius; } public double getCircleArea(){ return 3.14*radius*radius; } public double getCirclePerimeter(){ return 3.14*2*radius; } public String toString(){
运行时类型识别(Run-time Type Identification, RTTI)主要有两种方式，一种是我们在编译时和运行时已经知道了所有的类型，另外一种是功能强大的“反射”机制。 要理解RTTI在Java中的工作原理，首先必须知道类型信息在运行时是如何表示的，这项工作是由“Class对象”完成的，它包含了与类有关的信息。类是程序的重要组成部分，每个类都有一个Class对象，每当编写并编译了一个新类就会产生一个Class对象，它被保存在一个同名的.class文件中。在运行时，当我们想生成这个类的对象时，运行这个程序的Java 虚拟机(JVM)会确认这个类的Class对象是否已经加载，如果尚未加载，JVM就会根据类名查找.class文件，并将其载入，一旦这个类的Class对象被载入内存，它就被用来创建这个类的所有对象。一般的RTTI形式包括三种： 1. 传统的类型转换。如“(Apple)Fruit”，由RTTI确保类型转换的正确性，如果执行了一个错误的类型转换，就会抛出一个ClassCastException异常。 2. 通过Class对象来获取对象的类型。如 Class c = Class.forName(“Apple”); Object o = c.newInstance(); 3. 通过关键字instanceof或Class.isInstance()方法来确定对象是否属于某个特定类型的实例，准确的说，应该是instanceof / Class.isInstance()可以用来确定对象是否属于某个特定类及其所有基类的实例，这和equals() / ==不一样，它们用来比较两个对象是否属于同一个类的实例，没有考虑继承关系。 反射 如果不知道某个对象的类型，可以通过RTTI来获取，但前提是这个类型在编译时必须已知，这样才能使用RTTI来识别。即在编译时，编译器必须知道所有通过RTTI来处理的类。 使用反射机制可以不受这个限制，它主要应用于两种情况，第一个是“基于构件的编程”，在这种编程方式中，将使用某种基于快速应用开发(RAD)的应用构建工具来构建项目。这是现在最常见的可视化编程方法，通过代表不同组件的图标拖动到图板上来创建程序，然后设置构件的属性值来配置它们。这种配置要求构件都是可实例化的，并且要暴露其部分信息，使得程序员可以读取和设置构件的值。当处理GUI时间的构件时还必须暴露相关方法的细细，以便RAD环境帮助程序员覆盖这些处理事件的方法。在这里，就要用到反射的机制来检查可用的方法并返回方法名。Java通过JavaBeans提供了基于构件的编程架构。 第二种情况，在运行时获取类的信息的另外一个动机，就是希望能够提供在跨网络的远程平台上创建和运行对象的能力。这被成为远程调用(RMI)，它允许一个Java程序将对象分步在多台机器上，这种分步能力将帮助开发人员执行一些需要进行大量计算的任务，充
第一单元Java基础知识测样 班级___________姓名：_____________得分：_____________ 一、选择题（每题2分，共40分） 1、下面哪项可以得到数组元素的个数，java中定义数组名为abc，（B） A、abc.length() B、abc.length C、len(abc) D、ubound(abc) 2、构造方法何时被调用(B) A.类定义时 B.创建对象时 C.调用对象方法时 D.使用对象的变量时 3、下列语句片段int a=10,b=4,c=20,d=6;System.out.println(a++*b+c*--d);的结果为 (C) A.144 B.28 C.140 D.不能执行 4、下面哪个修饰符修饰的方法只能被本类中的其他方法使用（C） A、protected B、static C、private D、public 5、编译并运行下述程序段的结果是：(A)。 public class Test{ public static void main(String argv[]){ int[]count=new int[4]; System.out.println(count[4]);}} A．编译时错误B．运行时错误C．输出0D．输出null 6、在java的一个异常处理中，哪个语句块可以有多个（A） A、catch B、finally C、try D、throws 7、若在某一个类定义中定义有如下的方法： final void aFinalFunction(); 则该方法属于（C）。 A．本地方法B．静态方法C．最终方法D．抽象方法 9、类Test1定义如下： 1)public class Test1{ 2)public float aMethod(float a,float b){} 3) 4)}将以下哪种方法插入行3是不合法的。（B） A、public float aMethod（float a,float b,float c）{} B、public float aMethod（float c,float d）{} C、public int aMethod（int a,int b）{} D、private float aMethod（int a,int b,int c）{}
Java多态的综合例子: package Test; public interface USBInterface { void start(); void conn(); void stop(); } package Test; public class MovingDisk implements USBInterface { @Override public void start() { // TODO Auto- System.out.println("移动设备已经插入，开始使用"); } @Override public void conn() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("移动设备已经连接，正在使用"); } @Override public void stop() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("移动设备已经退出"); } } package Test; public class Mouse implements USBInterface { public void start() { System.out.println("鼠标已插入，开始使用"); } @Override public void conn() { System.out.println("鼠标已经连接，正在使用中"); } @Override public void stop() {
System.out.println("鼠标拨出"); } } package Test; public class MainBorad { public void start() { System.out.println("主板加载成功"); } public void useUsb(USBInterface u) { u.conn(); u.start(); u.stop(); } } package Test; public class KeyBoard implements USBInterface { @Override public void start() { System.out.println("键盘已经插入，开始使用"); } @Override public void conn() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("键盘已经连接，正在使用"); } @Override public void stop() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("键盘已经拨出"); } } package Test; public class Test { /** * @param args
Created by AIwen on 2017/5/14. java是面向对象的程序设计语言；类可被认为是一种自定义的数据类型，可以使用类来定义变量，所有使用类定义的变量都是引用变量，它们将会引用到类的对象。类用于描述客观世界里某一类对象的共同特征，而对象则是类的具体存在，java程序使用类的构造器来创建该类的对象。 java也支持面向对象的三大特征：封装、继承、和多态。java提供了private、protected、和public三个访问控制修饰符来实现良好的封装，提供了extends关键字让子类继承父类，子类继承父类就可以继承到父类的成员变量和和方法，如果访问控制允许，子类实例可以直接调用父类里定义的方法。继承是实现类复用的重要手段。使用继承关系来实现复用时，子类对象可以直接赋给父类变量，这个变量具有多态性。 面向对象的程序设计过程中有两个重要的概念：类（Class)和对象（object，也被称为实例，instance）。类可以包含三种最常见的成员：构造器、成员变量、和方法。 构造器用于构造该类的实例，java语言通过new关键字类调用构造器，从而返回该类的实例。构造器是一个类创建对象的根本途径，如果一个类没有构造器，这个类通常无法创建实例。因此java语言提供了一个功能：如果程序员没有为一个类编写构造器，则系统会为该类提供一个默认的构造器，这个构造器总是没有参数的。一旦程序员为一个类提供了构造器，系统将不再为该类提供构造器。 构造器用于对类实例进行初始化操作，构造器支持重载，如果多个重载的构造器里包含了相同的初始化代码，则可以把这些初始化代码放置在普通初始化块里完成，初始化块总在构造器执行之前被调用。静态初始化块代码用于初始化类，在类初始化阶段被执行。如果继承树里某一个类需要被初始化时，系统将会同时初始化该类的所有父类。 构造器修饰符：可以是public、protected、private其中之一，或者省略构造器名：构造器名必须和类名相同。 注意：构造器既不能定义返回值类型，也不能使用void声明构造器没有返回值。如果为构造器定义了返回值类型，或使用void声明构造器没有返回值，编译时不会出错，但java会把这个所谓的构造器当成方法来处理——它就不再是构造器。 实际上类的构造器是有返回值的，当使用new关键字来调用构造器时，构造器返回该类的实例，可以把这个类的实例当成构造器的返回值。因此构造器的返回值类型总是当前类，无须定义返回值类型。不要在构造器里显式的使用return来返回当前类的对象，因为构造器的返回值是隐式的。 java类名必须是由一个或多个有意义的单词连缀而成的，每个单词首字母大写，其他字母全部小写，单词与单词之间不要使用任何分隔符。 成员变量： 成员变量的修饰符：public、protected、private、static、final前三个只能出现一个再和后面的修饰符组合起来修饰成员变量，也可省略。 成员变量：由一个或者多个有意义的单词连缀而成，第一个单词首字母小写，后面每个单词首字母大写，其他字母全部小写，单词与单词之间不要使用任何分隔符。 类型：可以是java语言允许的任何数据类型，包括基本类型和引用类型。 成员方法： 方法修饰符：public、protected、private、static、final、abstract，前三个只能出现一个，static和final最多只能出现其中的一个，和abstract组合起来使用。也可省略。 返回值类型：可以是java语言的允许的任何数据类型，包括基本类型和引用类型。 方法名：和成员变量的方法命名规则相同，通常建议方法名以英文动词开头。 方法体里多条可执行语句之间有严格的执行顺序，排在方法体前面的语句总先执行，排在方法体后面的语句总是后执行。 static是一个特殊的关键字，它可用于修饰方法、成员变量等成员。static修饰的成员表明它属于这个类本身，而
多态性是面向对象编程三个重要特性之一。Java中的多态性是通过综合应用继承、覆 盖，以及向上转型实现的。本章首先综合阐述面向对象编程的这些重要特征，引申到代码中的多态概念、多态带来的好处，以及多态能够解决的问题。然后通过实例详细讨论多态技术 在编程中的应用。 3：如何在程序中最有效地计算众多不同几何体的表面积comArea ()? 计算表面积的方法，如comArea，包括其 他类似方法，如comArea，print()，等等，都可应用多态来解决。因为这 些方法都可以针对不同的几何体，进行运算和操作。即：形态不一、方法相同、内容多样。 public abstract class shape { public double area(){ return 0; } public void print(){ } } public class sphere extends shape{ private double r; public sphere(double r){ this.r=r; } public void print(){ System.out.println("球的半径："+r); } public double area(){
return Math.PI*r*r*r*4/3; } } public class comArea { public static void main(String[] args) { shape h[]; h=new shape[2]; h[0]=new sphere(10); h[1]=new square(10,10,10); Operator.areaMax(h); } } public class Operator { //将长方形和圆看做Shape类型 public static void areaMax(shape h[]){ shape max; for(int i=1;i
第一节Class 一、概述： 1、Class是Java程序中各个Java类的总称；它是反射的基石，通过Class类来使用反射。 2、Class和class的区别 1）class：Java中的类用于描述一类事物的共性，该类事物有什么属性，没有什么属性，至于这个属性的值是什么，则由此类的实例对象确定，，不同的实例对象有不同的属性值。2）Class：指的是Java程序中的各个Java类是属于同一类事物，都是Java程序的类，这些类称为Class。例如人对应的是Person类，Java类对应的就是Class。 3、属性：类名，类的访问属性，类所属包名，字段名称列表，方法名称列表等。 二、对象的创建和使用： 1、创建实例对象：不可用new Class()的方式，因为Class没有这样的构造方法。而是将字节码对象赋值给Class变量。如Class c1 = Person.class。 如Person类，它的字节码：首先要将Person的java文件编译为class文件放于硬盘上，即为二进制代码，再将这些代码加载到内存中，接着用它创建一个个对象。就是把类的字节码加载进内存中，再用此字节码创建一个个对象。当有如Person、Math、Date等等的类，那么这些字节码就是分别的一个Class对象。即Class c2 = Date.class;。 2、获得类的字节码对象：如Class.forName(”https://www.doczj.com/doc/b04689359.html,ng.String”)即获得String.class。得到这个字节码对象有两种情况： 1）此类已经加载进内存：若要得到此类字节码，不需要再加载。 2）此类还未加载进内存：类加载器加载此类后，将字节码缓存起来，forName()方法返回加载进来的字节码。 3、得到各字节码对应的实例对象(Class类型)的方式： 1）类名.class：如System.class，String.class等等 2）对象.class：如new Date().getClass()或者d.getClass()。（Date d = new Date()） 3）Class.forName(“类名”)：如Class.forName(”https://www.doczj.com/doc/b04689359.html,ng.String”) 当获取类名的时候，是不知道此类的名称的，forName(字符串参数)方法中传入字符串型的变量作为对外访问的入口，即传入什么类名就获得什么类名，从而得知相应的类名。 注： forName()是静态方法，是反射中使用的一种方式获取字节码的实例对象。 每个类的字节码对象只有唯一的一个，如任何字符串对象，对应唯一的String.clas字节码。 4、九个预定义的Class： 1）包括八种基本类型（byte、short、int、long、float、double、char、boolean）的字节码对象和一种返回值为void类型的void.class。 2）Integer.TYPE是Integer类的一个常量，它代表此包装类型包装的基本类型的字节码，所以和int.class是相等的。 基本数据类型的字节码都可以用与之对应的包装类中的TYPE常量表示 数组类型的Class实例对象，可以用Class.isArray()方法判断是否为数组类型的。 5、总结：只要是在源程序中出现的类型都有各自的Class实例对象，如int[].class、void.class 等。 三、方法： 1、static Class forName(String className) ---> 返回与给定字符串名的类或接口的相关联的Class对象。 2、Class getClass() ---> 返回的是Object运行时的类，即返回Class对象即字节码对象
西安邮电大学 （计算机学院） 课内实验报告 实验名称：继承与多态 专业名称：计算机科学与技术 班级：计科1405班 学生姓名：高宏伟 学号：04141152 指导教师：刘霞林 实验日期：2016.10.13
一、实验目的 通过编程和上机实验理解Java 语言的继承和多态特性，掌握变量的隐藏、方法的覆盖、重载，掌握抽象类和接口的使用。 二、实验要求 1.编写体现类的继承性（成员变量、成员方法、成员变量隐藏）的程序。 2.编写体现类的多态性（成员方法重载）的程序。 3.编写体现类的多态性（构造方法重载）的程序。 4.编写使用接口的程序。 三、实验内容 （一）类的继承 1.创建公共类Student. （1）编写程序文件Student.java，源代码如下: public class Student { protected String name; //具有保护修饰符的成员变量 protected int number; void setData(String m,int h) //设置数据的方法 { name =m; number= h; } public void print() //输出数据的方法 { System.out.println(name+", "+number); } } （2）编译Student.java，产生类文件Student.class。 2．创建继承的类Undergraduate
（1）程序功能：通过Student 类产生子类undergraduate，其不仅具有父类的成员变量name（）、number（学号），还定义了新成员变量academy（学院）、department （系）。在程序中调用父类的print 方法。 （2）编写Undergraduate 程序: class Undergraduate extends Student { 【代码1】//定义成员变量academy 【代码2】//定义成员变量department public static void main(String args[]) { 【代码3】//创建一个学生对象s 【代码4】//用父类的setData方法初始化对象s 【代码5】//对象s调用print方法 【代码6】//创建一个大学生对象u 【代码7】//调用父类的成员方法setData初始化对象u 【代码8】//设置对象u的成员变量academy 【代码9】//设置对象u的成员变量department System.out.print(https://www.doczj.com/doc/b04689359.html,+", "+u.number+", "+u.academy+", "+u.department); } } （3）编译并运行程序 注意：公共类Student 与undergraduate 类要在同一文件夹（路径）。 (二)方法的重载 （1）程序功能：对不同的数进行排序输出。在IntSort 类中定义3 个同名的方法sort。 （2）编写Sort.java 文件，源代码如下。 import java.awt.Graphics; import java.applet.Applet; class IntSort { public String sort(int a, int b) { if (a>b) return a+""+b; else return b+""+a; } public String sort(int a, int b, int c) { int swap; if (a Java多态 1. Java中除了static和final方法外，其他所有的方法都是运行时绑定的。private 方法都被隐式指定为final的，因此final的方法不会在运行时绑定。当在派生类中重写基类中static、final、或private方法时，实质上是创建了一个新的方法。 2.在派生类中，对于基类中的private方法，最好采用不同的名字。 3.包含抽象方法的类叫做抽象类。注意定义里面包含这样的意思，只要类中包含一个抽象方法，该类就是抽象类。抽象类在派生中就是作为基类的角色，为不同的子类提供通用的接口。 4.对象清理的顺序和创建的顺序相反，当然前提是自己想手动清理对象，因为大家都知道Java垃圾回收器。 5.在基类的构造方法中小心调用基类中被重写的方法，这里涉及到对象初始化顺序。 6.构造方法是被隐式声明为static方法。 7.用继承表达行为间的差异，用字段表达状态上的变化。 在JAVA中有两种多态是指：运行时多态和编译时多态。 关于类的多态性简介如下： 多态(polymorphism)意为一个名字可具有多种语义.在程序设计语言中,多态性是指”一种定义,多种实现”.例如,运算符+有多种含义,究竟执行哪种运算取决于参加运算的操作数类型: 1+2 //加法运算符 “1” + “2” //字符串连接运算,操作数是字符串 多态性是面向对象的核心特征之一,类的多态性提供类中成员设计的灵活性和方法执行的多样性. 1、类多态性表现 (1)方法重载 重载表现为同一个类中方法的多态性.一个类生命多个重载方法就是为一种功能提供多种实现.编译时,根据方法实际参数的数据类型\个数和次序,决定究竟应该执行重载方法中的哪一个. (2)子类重定义从父类继承来的成员 当子类从父类继承来的成员不适合子类时,子类不能删除它们,但可以重定义它们,使弗雷成员适应子类的新需求.子类重定义父类成员,同名成员在父类与子类之间表现出多态性,父类对象引用父类成员,子类对象引用子类成员,不会产生冲突和混乱. 子类可重定义父类的同名成员变量,称子类隐藏父类成员变量.子类也可以重定义父类的同名成员方法，当子类方法的参数列表与父类方法参数列表完全相同时，称为子类方法覆盖 Java基本概念 1.面向过程的程序设计：所谓面向过程是指从功能的角度分析问题，将待解决的问题空间 分解成若干个功能模块，每个功能模块描述一个操作的具体过程。结构化程序设计方法就是面向过程的一个典型代表。 2.结构化程序设计方法的核心：自顶向下、逐步求精的开发方法；模块化的组织方式；结 构化的语句结构 3.结构化程序设计的特点：程序设计＝数据结构＋算法 程序内容＝过程＋过程调用 4.面向对象的程序设计: 面向对象程序设计方法是指用面向对象的方法指导程序设计的整 个过程，所谓面向对象是指以对象为中心，分析、设计及构造应用程序的机制。 5.面向对象程序设计的优点:实现对现实世界客体的自然描述;可控制程序的复杂性;可增 强程序的模块性;可提高程序的重用性;可改善程序的可维护性.面向对象程序=对象+消息. 6.抽象：指从事物中，舍弃个别的、非本质的属性，抽取出共同的、本质的属性的过程， 它是形成概念的必要手段。 抽象包括过程抽象和数据抽象。 过程抽象是指功能抽象，即舍弃个别的功能，抽取共同拥有的功能。 数据抽象是一种更高级别的抽象方法,它将现实世界中存在的客体作为抽象单元,其抽象内容既包括客体的属性特征,也包括行为特征,它是面向对象程序设计所采用的核心方法。模块化和信息隐蔽是数据抽象过程的两个主要概念。 7.封装：封装是指将现实世界中某个客体的属性与行为聚集在一个逻辑单元内部的机制。 利用这种机制可以将属性信息隐藏起来，外界只能够通过提供的特定行为接口改变或获取其属性状态。 在面向对象的程序设计中，封装是指将对象的属性和行为分别用数据结构和方法描述，并将它们绑定在一起形成一个可供访问的基本逻辑单元。 8.对象：对象是用来描述现实世界中客体的部件，是面向对象软件系统在运行时刻的基本 单位。为了区分属于同一个类的不同对象，每个对象都有一个惟一的标识。 对象是具有特殊属性和方法（行为方式、操作）的实体。是现实世界中某个具体的物理实体在计算机逻辑中的映射和体现。 9. 重载：在 Java 语言中，同一个成员方法名在同一个作用域中可以被定义多次，但要求 参数表不能完全一样。调用成员方法时，系统将通过成员方法名和参数确定所调用的具体方法。这种现象叫做成员方法的重载。 10.类：类是一组具有相同属性特征的对象的抽象描述，是面向对象程序设计的又一个核心 概念。 类是对象抽象的结果。有了类，对象就是类的具体化，是类的实例。类可以有子类，同样也可以有父类，从而构成类的层次结构。 类之间主要存在三种关系。它们是：关联、聚合和泛化。 11.消息：消息是一个对象要求另一个对象实施某项操作的请求。在一条消息中，需要包含 消息的接收者和要求接收者执行哪项操作的请求，而并没有说明应该怎样做，具体的操作过程由接收者自行决定。 12.消息传递是对象之间相互联系的惟一途径。发送者发送消息，接收者通过调用相应的方 法响应消息，这个过程被不断地重复，使得应用程序在人的有效控制下运转起来，最终得到相应的结果。可以说，消息是驱动面向对象程序运转的源泉。 面向对象编程有三个特征，即封装、继承和多态。 封装隐藏了类的内部实现机制，从而可以在不影响使用者的前提下改变类的内部结构，同时保护了数据。 继承是为了重用父类代码，同时为实现多态性作准备。那么什么是多态呢？ 方法的重写、重载与动态连接构成多态性。Java之所以引入多态的概念，原因之一是它在类的继承问题上和C++不同，后者允许多继承，这确实给其带来的非常强大的功能，但是复杂的继承关系也给C++开发者带来了更大的麻烦，为了规避风险，Java只允许单继承，派生类与基类间有IS-A的关系（即“猫”is a “动物”）。这样做虽然保证了继承关系的简单明了，但是势必在功能上有很大的限制，所以，Java引入了多态性的概念以弥补这点的不足，此外，抽象类和接口也是解决单继承规定限制的重要手段。同时，多态也是面向对象编程的精髓所在。 要理解多态性，首先要知道什么是“向上转型”。 我定义了一个子类Cat，它继承了Animal类，那么后者就是前者是父类。我可以通过 Cat c = new Cat(); 实例化一个Cat的对象，这个不难理解。但当我这样定义时： Animal a = new Cat(); 这代表什么意思呢？ 很简单，它表示我定义了一个Animal类型的引用，指向新建的Cat类型的对象。由于Cat是继承自它的父类Animal，所以Animal类型的引用是可以指向Cat类型的对象的。那么这样做有什么意义呢？因为子类是对父类的一个改进和扩充，所以一般子类在功能上较父类更强大，属性较父类更独特， 定义一个父类类型的引用指向一个子类的对象既可以使用子类强大的功能，又可以抽取父类的共性。 所以，父类类型的引用可以调用父类中定义的所有属性和方法，而对于子类中定义而父类中没有的方法，它是无可奈何的； 同时，父类中的一个方法只有在在父类中定义而在子类中没有重写的情况下，才可以被父类类型的引用调用； 对于父类中定义的方法，如果子类中重写了该方法，那么父类类型的引用将会调用子类中的这个方法，这就是动态连接。 实验9：接口、多态性 一、实验目的与要求 1、多态性的概念、技术基础 2、构造方法的调用顺序 3、总结接口的应用 二、内容概要 1、多态性概念 是指不同类型的对象可以响应相同的消息。从相同的基类派生出来的多个类型可被当作同一种类型对待，可对这些不同的类型进行同样的处理，由于多态性，这些不同派生类对象响应同一方法时的行为是有所差别的。 例如 ●Cat行为是吃鱼，Dog行为是吃骨头 ●所有的Object类的对象都响应toString()方法 2、多态性的技术基础 ●向上塑型技术：一个父类的引用变量可以指向不同的子类对象 ●动态绑定技术：运行时根据父类引用变量所指对象的实际类型执行相应的子类方法，从 而实现多态性 3、多态性的好处 应用程序不必为每一个派生类（子类）编写功能调用，只要对基类（特别是抽象基类）或接口处理即可，“以不变应万变”，大大提高程序的可复用性。 例如：下面代码Waiter类中的callPersonEat方法参数是Person 类型，所以利用向上塑性技术可以给其传参数China和USA类型。而该方法体p.eat(); ，利用动态邦定技术运行时候根据p引用的具体对象调用创建对象时所属类的eat方法 interface Person{ public void eat(); } class China implements Person{ public void eat(){ System.out.println("chinese use chopsticks"); } } class USA implements Person{ public void eat(){ System.out.println("usa use forks"); } } class Waiter{ static void callPersonEat(Person p){ p.eat(); //实例方法调用，动态绑定 } public static void main(String a[]){ 反射的概念是由Smith在1982年首次提出的，主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。这一概念的提出很快引发了计算机科学领域关于应用反射性的研究。它首先被程序语言的设计领域所采用,并在Lisp和面向对象方面取得了成绩。其中LEAD/LEAD++ 、OpenC++ 、MetaXa和OpenJava等就是基于反射机制的语言。最近，反射机制也被应用到了视窗系统、操作系统和文件系统中。 反射本身并不是一个新概念，它可能会使我们联想到光学中的反射概念，尽管计算机科学赋予了反射概念新的含义，但是，从现象上来说，它们确实有某些相通之处，这些有助于我们的理解。在计算机科学领域，反射是指一类应用，它们能够自描述和自控制。也就是说，这类应用通过采用某种机制来实现对自己行为的描述（self-representation）和监测（examination），并能根据自身行为的状态和结果，调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。可以看出，同一般的反射概念相比，计算机科学领域的反射不单单指反射本身，还包括对反射结果所采取的措施。所有采用反射机制的系统（即反射系统）都希望使系统的实现更开放。可以说，实现了反射机制的系统都具有开放性，但具有开放性的系统并不一定采用了反射机制，开放性是反射系统的必要条件。一般来说，反射系统除了满足开放性条件外还必须满足原因连接（Causally-connected）。所谓原因连接是指对反射系统自描述的改变能够立即反映到系统底层的实 际状态和行为上的情况，反之亦然。开放性和原因连接是反射系统的两大基本要素。 Java中，反射是一种强大的工具。它使您能够创建灵活的代码，这些代码可以在运行时装配，无需在组件之间进行源代表链接。反射允许我们在编写与执行时，使我们的程序代码能够接入装载到JVM中的类的内部信息，而不是源代码中选定的类协作的代码。这使反射成为构建灵活的应用的主要工具。但需注意的是：如果使用不当，反射的成本很高。 二、Java中的类反射： Reflection 是 Java 程序开发语言的特征之一，它允许运行中的Java 程序对自身进行检查，或者说“自审”，并能直接操作程序的内部属性。Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多，但是在其它的程序设计语言中根本就不存在这一特性。例如，Pascal、C 或者 C++ 中就没有办法在程序中获得函数定义相关的信息。 1．检测类： 1.1 reflection的工作机制 考虑下面这个简单的例子，让我们看看 reflection 是如何工作的。 Java中的多态用法实例分析 多态分两种： (1)编译时多态（设计时多态）：方法重载。 (2)运行时多态：JAVA运行时系统根据调用该方法的实例的类型来决定选择调用哪个方法则被称为运行时多态。（我们平时说得多的事运行时多态，所以多态主要也是指运行时多态） 运行时多态存在的三个必要条件： 一、要有继承（包括接口的实现）； 二、要有重写； 三、父类引用指向子类对象。 详细解释： 运行时多态的解释：a.运行时多态是指程序中定义的引用变量所指向的具体类型和b.通过该引用变量发出的方法调用在编程时并不确定，而是在程序运行期间才确定，即一个引用变量倒底会指向哪个类的实例对象，该引用变量发出的方法调用到底是哪个类中实现的方法，必须在由程序运行期间才能决定. 1.程序序中定义的引用变量所指向的具体类型不确定(即一个引用变量倒底会指向哪个类的实例对象)。 例子： driver类中drive方法（Vehicle类vehicle）{} oneDriver.drive(newcar()) oneDriver.drive(newbus()) 其中vehicle变量无法确定具体使用哪个子类实例。 1.通过该引用变量发出的方法调用在编程时并不确定(该引用 变量发出的方法调用到底是哪个类中实现的方法)。 例子:厨师，园丁，理发师的Cut方法调用.persion.cut(). 多态的好处： 1.可替换性（substitutability）。多态对已存在代码具有可替换性。例如，多态对圆Circle类工作，对其他任何圆形几何体，如圆环，也同样工作。 2.可扩充性（extensibility）。多态对代码具有可扩充性。增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性，以及其他特性的运行和操作。实际上新加子类更容易获得多态功能。例如，在实现了圆锥、半圆锥以及半球体的多态基础上，很容易增添球体类的多态性。 3.接口性（interface-ability）。多态是超类通过方法签名，向子类提供了一个共同接口，由子类来完善或者覆盖它而实现的。如图8.3所示。图中超类Shape规定了两个实现多态的接口方法，puteArea()以及puteVolume()。子类，如Circle和Sphere为了实现多态，完善或者覆盖这两个接口方法。 4.灵活性（flexibility）。它在应用中体现了灵活多样的操作，提高了使用效率。 5.简化性（simplicity）。多态简化对应用软件的代码编写和修改过程，尤其在处理大量对象的运算和操作时，这个特点尤为突出和重要。 Java的多态性 面向对象编程有三个特征，即封装、继承和多态。 封装隐藏了类的内部实现机制，从而可以在不影响使用者的前提下改变类的内部结构，同时保护了数据。 继承是为了重用父类代码，同时为实现多态性作准备。那么什么是多态呢？ 方法的重写、重载与动态连接构成多态性。Java之所以引入多态的概念，原因之一是它在类的继承问题上和C++不同，后者允许多继承，这确实给其带来的非常强大的功能，但是复杂的继承关系也给C++开发者带来了更大的麻烦，为了规避风险，Java只允许单继承，派生类与基类间有IS-A的关系（即“猫”is a “动物”）。这样做虽然保证了继承关系的简单明了，但是势必在功能上有很大的限制，所以，Java引入了多态性的概念以弥补这点的不足，此外，抽象类和接口也是解决单继承规定限制的重要手段。同时，多态也是面向对象编程的精髓所在。 要理解多态性，首先要知道什么是“向上转型”。 我定义了一个子类Cat，它继承了Animal类，那么后者就是前者是父类。我可以通过 Cat c = new Cat(); 实例化一个Cat的对象，这个不难理解。但当我这样定义时： Animal a = new Cat(); 这代表什么意思呢？ 很简单，它表示我定义了一个Animal类型的引用，指向新建的Cat类型的对象。由于Cat是继承自它的父类Animal，所以Animal类型的引用是可以指向Cat类型的对象的。那么这样做有什么意义呢？因为子类是对父类的一个改进和扩充，所以一般子类在功能上较父类更强大，属性较父类更独特， 定义一个父类类型的引用指向一个子类的对象既可以使用子类强大的功能，又可以抽取父类的共性。 所以，父类类型的引用可以调用父类中定义的所有属性和方法，而对于子类中定义而父类中没有的方法，它是无可奈何的； JAVA中的反射机制 一，先看一下反射的概念： 主要是指程序可以访问，检测和修改它本身状态或行为的一种能力，并能根据自身行为的状态和结果，调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。 反射是java中一种强大的工具，能够使我们很方便的创建灵活的代码，这些代码可以再运行时装配，无需在组件之间进行源代码链接。但是反射使用不当会成本很高！ 看概念很晕的，继续往下看。 二，反射机制的作用： 1，反编译：.class-->.java 2,通过反射机制访问java对象的属性，方法，构造方法等； 这样好像更容易理解一些，下边我们具体看怎么实现这些功能。 三，在这里先看一下sun为我们提供了那些反射机制中的类： https://www.doczj.com/doc/b04689359.html,ng.Class; https://www.doczj.com/doc/b04689359.html,ng.reflect.Constructor; https://www.doczj.com/doc/b04689359.html,ng.reflect.Field; https://www.doczj.com/doc/b04689359.html,ng.reflect.Method; https://www.doczj.com/doc/b04689359.html,ng.reflect.Modifier; 很多反射中的方法，属性等操作我们可以从这四个类中查询。还是哪句话要学着不断的查询API，那才是我们最好的老师。 四，具体功能实现： 1，反射机制获取类有三种方法，我们来获取Employee类型 [java]view plain copy print? 1.//第一种方式： 2.Class c1 = Class.forName("Employee"); 3.//第二种方式： 4.//java中每个类型都有class 属性. 5.Class c2 = Employee.class; 6. 7.//第三种方式： 8.//java语言中任何一个java对象都有getClass 方法 9.Employee e = new Employee(); 10.Class c3 = e.getClass(); //c3是运行时类 (e的运行时类是Employee) 2，创建对象：获取类以后我们来创建它的对象，利用newInstance： 1.Class c =Class.forName("Employee"); 2. 3.//创建此Class 对象所表示的类的一个新实例 4.Objecto = c.newInstance(); //调用了Employee的无参数构造方法. 3,获取属性：分为所有的属性和指定的属性： a，先看获取所有的属性的写法： 1.//获取整个类 2. Class c = Class.forName("https://www.doczj.com/doc/b04689359.html,ng.Integer"); 3.//获取所有的属性? 4. Field[] fs = c.getDeclaredFields(); 5. 6.//定义可变长的字符串，用来存储属性 7. StringBuffer sb = new StringBuffer(); 8.//通过追加的方法，将每个属性拼接到此字符串中 9.//最外边的public定义 10. sb.append(Modifier.toString(c.getModifiers()) + " class " + c.getSimpleName() +"{\n"); 11.//里边的每一个属性 12.for(Field field:fs){ 13. sb.append("\t");//空格 14. sb.append(Modifier.toString(field.getModifiers())+" ");//获得属性的修饰符，例如 public，static等等 15. sb.append(field.getType().getSimpleName() + " ");//属性的类型的名字 16. sb.append(field.getName()+";\n");//属性的名字+回车java多态
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