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标题: 类继承（多态+动态绑定） [打印本页]

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作者: 天空闲话    时间: 2022-8-9 14:47
标题: 类继承（多态+动态绑定）
类继承（多态+动态绑定）

韩顺平 Java P307-P318

继承

以Object类为基类(Base) 向下继承 使用关键字 extends

1. class Father {}
2. class Child extends Father {}

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子类继承父类所有可公开的属性、方法，规则属性、方法的修饰关键字
访问级别关键字同类同包子类不同包公开public√√√√受保护protected√√√×默认√√××私有private√×××属性、类的查询原则

在继承的逻辑下，访问属性、方法时，遵循查询原则
从当前类查找同名的属性、方法，如果找到，则访问、使用

md 流程图 flowchat 案例
http://flowchart.js.org/

1. st=>start: Start
2. e=>end
3. init=>operation: 在当前(运行)类查找方法/属性
4. findInRun=>condition: 当前类中找到了?
5. findInFather=>condition: 当父类中找到了?
6. isReadable=>condition: 可访问?
7. isObject=>condition: 查找到Object?
8. useIt=>operation: 访问/使用
9. notUseIt=>operation: 不可访问/使用 抛异常
10. findGrand=>operation: 继续向上级父类查找
11. st->init->findInRun
12. findInRun(yes)->useIt->e
13. findInRun(no)->findInFather
14. findInFather(yes, bottom)->isReadable
15. findInFather(no,right)->findGrand(right)->isObject
16. isObject(no,top)->findInFather
17. isObject(yes,bottom)->notUseIt
18. isReadable(yes,left)->useIt
19. isReadable(no,bottom)->notUseIt(left)->e

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多态

编译类型为父类，运行类型为子类

1. Father father = new Child child();
2. // = 为分隔符
3. // 左侧为编译类型
4. //                   右侧为运行类型

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向上转型

• 本质： 父类的引用指向子类的对象
  
• 语法 父类类型 引用名 = new 子类类型()
  
• 特点：
  
  
  
  • 编译类型看左边，运行类型看右边
    
  • 可以调用父类中的所有成员（遵循访问权限）
    
  • 不能调用子类中的特有成员
    
  • 最终运行效果看子类的具体实现(理解为有重写的使用重写，没有则向上查找)
    
  
  

向下转型

• 语法： 子类类型 引用名 = (子类类型) 父类引用
  
• 只能转换引用，对象不发生改变
  
• 父类的引用必须指向要转化的对象
  
  
  
  • 也即，向上转型中，左右类型互相调换，不可替换为继承树中间的类
    
  • 例如 Father obj = new Child()
    
  • 那么只能转为 Child obj_trans = (Child) obj
    
  
  
• 向下转型后，可以调用子类类型中的所有成员
  

多态案例

类定义

1. class Animal {
2.     public void cry() {
3.         System.out.println("Animal cry() 动物在叫....");
4.     }
5. }
7. class Cat extends Animal {
8.     public void cry() {
9.         System.out.println("Cat cry() 小猫喵喵叫...");
10.     }
11.     public void eatMouse() {
12.         System.out.println("Cat eatMouse() 小猫吃老鼠...");
13.     }
14. }
16. class Dog extends Animal {}

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测试用例

1.     public static void main(String[] args) {
3.         /*animal 编译类型就是 Animal , 运行类型 Dog */
4.         Animal animal = new Dog();
5.         /*animal 运行类型是 Dog
6.         遵循查询原则， 从Dog向上逐级查找 cry() 方法
7.         Dog 中没有 cry() 则向上 找到 Animal.cry() */
8.         animal.cry(); // Animal cry() 动物在叫....
10.         animal = new Cat(); //animal 编译类型 Animal,运行类型就是 Cat
11.         animal.cry(); // Cat cry() 小猫喵喵叫...
13.         /* 在编译阶段（写代码时），能调用哪些成员,是由编译类型来决定的 */
14.         animal.eatMouse(); // 报错，无法编译
16.         /* 如果希望在多态中使用子类的方法，则向下转型 */
17.         ((Cat)animal).eatMouse;// Cat eatMouse() 小猫吃老鼠...
18.     }

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动态绑定

在使用多态时，将使用动态绑定原则，该原则与上文的查询原则不冲突

• 当调用对象方法时，该方法会和该对象的内存地址/运行类型绑定
  
• 当调用对象属性时，没有动态绑定机制，哪里声明，哪里使用
  

总结：
默认使用向上转型 父类类型 引用名 = new 子类类型()

• 对于方法
  
  
  
  • 遵循向上转型规则，不可使用子类的特有方法
    
  • 当使用父类子类都有的方法时，可以使用，按子类的重写去执行
    
  • 当子类无此方法时，沿继承树向上查找
    
  
  
• 对于属性
  
  
  
  • 遵循向上转型规则，不可使用子类的特有属性（重名属性也不使用，但内存中存在）
    
  • 方法所在的类使用所在类的属性值，与编译类型无关
    
  
  

案例

1. class A {
2.     public int i = 10;
3.     //动态绑定机制:
4.     public int sum() {
5.         return getI() + 10;//20(子类有getI 按重写处理) + 10
6.     }
7.     public int sum1() {
8.         return i + 10;//10(获取的是当前类的i = 10) + 10
9.     }
10.     public int sum2() {
11.         return -1;
12.     }
13.     public int getI() {
14.         return i;
15.     }
16. }
17. class B extends A {
18.     public int i = 20;
19.     public int sum2() {
20.         return i + 1;
21.     }
22.     public int getI() {
23.         return i; // 获取的是当前类的 i = 20
24.     }
25. }

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umlPlant 类图画法 https://plantuml.com/zh/class-diagram

1. @startuml
2. Title "绑定案例"
3. class A {
4.     + int i = 10
5.     + int sum()
6.     + int sum1()
7.     + int sum2()
8.     + int getT()
9. }
11. class B extends A {
12.     + int i = 20
13.     + int sum2()
14.     + int getT()
15. }
17. @endumlenduml

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测试

1.     public static void main(String[] args) {
2.         A obj = new B();
3.         // 方法
4.         int res1 = obj.sum();  // 30
5.         int res2 = obj.sum1(); // 20
6.         int res3 = obj.sum2(); // 21 不是特有方法, 按重写处理
7.         // 属性
8.         int res4 = obj.i;      // 10 多态, 不访问子类的独有
9.         int res5 = ((B)obj).i; // 20 想要访问子类的属性/独有方法, 向下转型
11.     }

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