Java SE 7 技術手冊投影片第 06 章 - 繼承與多型
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本章介绍了Java中的继承与多态，强调了如何通过继承共享行为及避免代码重复，并探讨了子类与父类之间的关系。同时，讨论了抽象类与方法的定义，以及如何利用它们实现框架设计和功能扩展。此外，还简要介绍了Java的垃圾回收机制及其作用。
![java.lang.Object
• Java中所有物件，一定「是一種」Object
• 如果有個需求是使用陣列收集各種物件，那
該宣告為什麼型態呢？答案是Object[]！](https://image.slidesharecdn.com/javase706-130217203241-phpapp02/85/Java-SE-7-06-57-320.jpg)
Java SE 7 技術手冊投影片第 06 章 - 繼承與多型
- 2. CHAPTER 6 • 繼承與多型 學習目標 • 瞭解繼承目的 • 瞭解繼承與多型的關係 • 知道如何重新定義方法 • 認識java.lang.Object • 簡介垃圾收集機制
- 3. 繼承共同行為 • 假設你在正開發一款RPG（Role-playing game） 遊戲，一開始設定的角色有劍士與魔法師…
- 5. 繼承共同行為 • 如果要改進，可以把相同的程式碼提昇（Pull up）為父類別…
- 10. 多型與is-a • 子類別只能繼承一個父類別 • 繼承可避免類別間重複的行為定義 • 子類別與父類別間會有is-a的關係 – SwordsMan是一種Role（SwordsMan is a Role） – Magician是一種Role（Magician is a Role）
- 11. 多型與is-a • 要開始理解多型（Polymorphism），必須先 知道你操作的物件是「哪一種」東西 • 可以通過編譯：
- 13. 多型與is-a • 將自己當作編譯器，從=號右邊往左讀：右邊 是不是一種左邊呢（右邊型態是不是左邊型 態的子類別）？
- 18. 多型與is-a • 以下程式片段編譯成功，執行時也沒問題： • 以下程式片段編譯成功，但執行時拋出 ClassCastException：
- 22. 多型與is-a • 什麼叫多型？以抽象講法解釋，就是使用單 一介面操作多種型態的物件！ • 若用以上的範例來理解，在showBlood() 方法中，既可以透過Role型態操作 SwordsMan物件，也可以透過Role型態操 作Magician物件。
- 24. 重新定義行為 • 對drawFight()方法而言，只知道傳進來 的會是一種Role物件，所以編譯器也只能檢 查你呼叫的方法，Role是不是有定義 • 仔細觀察一下SwordsMan與Magician的 fight()方法的方法簽署（method signature） …
- 26. 重新定義行為
- 27. 重新定義行為 • 如果傳入fight()的是SwordsMan，role 參數參考的就是SwordsMan實例，操作的就 是SwordsMan上的方法定義：
- 28. 重新定義行為 • 如果傳入fight()的是Magician，role參 數參考的就是Magician實例，操作的就是 Magician上的方法定義：
- 29. 重新定義行為 • 在重新定義父類別中某個方法時，子類別必 須撰寫與父類別方法中相同的簽署 • 如果疏忽打錯字了…
- 30. 重新定義行為 • 在JDK5之後支援標註（Annotation） • @Override要求編譯器檢查，該方法是不是 真的重新定義了父類別中某個方法
- 31. 抽象方法、抽象類別 • 上一個範例中Role類別的定義中，fight() 方法區塊中實際上沒有撰寫任何程式碼 • 沒有任何方式強迫或提示子類別一定要實作 fight()方法
- 32. 抽象方法、抽象類別 • 如果某方法區塊中真的沒有任何程式碼實作，可以 使用abstract標示該方法為抽象方法（Abstract method） • 內含抽象方法的類別，一定要在class前標示 abstract，如上例所示，這表示這是一個定義不 完整的抽象類別（Abstract class）
- 33. 抽象方法、抽象類別 • 如果嘗試用抽象類別建構實例，就會引發編 譯錯誤：
- 34. 抽象方法、抽象類別 • 子類別如果繼承抽象類別，對於抽象方法有 兩種作法 – 繼續標示該方法為abstract（該子類別因此也 是個抽象類別，必須在class前標示abstract） – 實作抽象方法 • 兩個作法都沒實施，就會引發編譯錯誤：
- 35. protected成員 • 上一節的RPG遊戲來說，如果建立了一個角 色，想顯示角色的細節，必須如下撰寫：
- 36. protected成員 • 可以在SwordsMan或Magician上定義個 toString()方法，傳回角色的字串描述：
- 37. protected成員 • 客戶端就可以如下撰寫： • 不過因為Role中的name、level與blood 被定義為private，所以無法直接於子類別 中存取，只能透過getName()、 getLevel()、getBlood()來取得
- 38. protected成員 • 只想讓子類別可以直接存取name、level與 blood的話，可以定義它們為protected：
- 39. protected成員
- 40. 重新定義的細節 • 有時候重新定義方法時，並非完全不滿意父 類別中的方法，只是希望在執行父類別中方 法的前、後作點加工
- 41. 重新定義的細節 • 如果想取得父類別中的方法定義，可以於呼 叫方法前，加上super關鍵字
- 42. 重新定義的細節 • 可以使用super關鍵字呼叫的父類別方法， 不能定義為private • 對於父類別中的方法權限，只能擴大但不能 縮小 – 若原來成員public，子類別中重新定義時不可 為private或protected
- 44. 重新定義的細節 • 在JDK5之後，重新定義方法時，如果返回型 態是父類別中方法返回型態的子類別，也是 可以通過編譯的，圖6.11的例子，在JDK5中 並不會出現編譯錯誤
- 45. 再看建構式 • 在建構子類別實例後，會先進行父類別定義 的初始流程，再進行子類別中定義的初始流 程 • 也就是建構子類別實例後，會先執行父類別 建構式定義的流程，再執行子類別建構式定 義的流程
- 46. 再看建構式 • 如果子類別建構式中沒有指定執行父類別中 哪個建構式，預設會呼叫父類別中無參數建 構式
- 47. 再看建構式 • 如果想執行父類別中某建構式，可以使用 super()指定：
- 48. 再看建構式 • 當你這麼撰寫時：
- 49. 再看建構式 • 等於你這麼撰寫：
- 51. 再看final關鍵字 • 如果在指定變數值之後，就不想再改變變數 值，可以在宣告變數時加上final限定 • 如果物件資料成員被宣告為final，但沒有 明確使用=指定值，那表示延遲物件成員值的 指定，在建構式執行流程中，一定要有對該 資料成員指定值的動作
- 52. 再看final關鍵字 • 如果class前使用了final關鍵字定義，那 麼表示這個類別是最後一個了，不會再有子 類別，也就是不能被繼承 – String在定義時就限定為final
- 54. 再看final關鍵字 • 定義方法時，也可以限定該方法為final， 這表示最後一次定義方法了，也就是子類別 不可以重新定義final方法 – java.lang.Object上有幾個final方法
- 55. 再看final關鍵字 • 如果你嘗試在繼承父類別後，重新定義 final方法，則會發生編譯錯誤：
- 56. java.lang.Object • 定義類別時沒有使用extends關鍵字指定繼 承任何類別，則繼承java.lang.Object
- 57. java.lang.Object • Java中所有物件，一定「是一種」Object • 如果有個需求是使用陣列收集各種物件，那 該宣告為什麼型態呢？答案是Object[]！
- 58. java.lang.Object • 以下定義的ArrayList類別，可以不限長度 地收集物件：
- 59. java.lang.Object
- 60. java.lang.Object
- 61. java.lang.Object • java.lang.Object是所有類別的頂層父 類別 • Object上定義的方法，所有物件都繼承下來 了，只要不是被定義為final的方法，都可 以重新定義
- 62. java.lang.Object
- 63. java.lang.Object • Object的toString()預設定義為： • 6.2.1的範例中，SwordsMan等類別，是重新 定義了toString() • 許多方法若傳入物件，預設都會呼叫 toString() – 例如System.out.print()等方法
- 65. java.lang.Object • 在Java中要比較兩個物件的實質相等性，並 不是使用==，而是透過equals()方法 • equals()方法是Object類別就定義的方法
- 67. java.lang.Object • instanceof運算子可以用來判斷物件是否 由某個類別建構，左運算元是物件，右運算 元是類別 • 編譯器會檢查左運算元型態是否在右運算元 型態的繼承架構
- 68. java.lang.Object • 執行時期，並非只有左運算元物件為右運算 元類別直接實例化才傳回true，只要左運算 元型態是右運算元型態的子類型， instanceof也是傳回true
- 69. 關於垃圾收集 • JVM有垃圾收集（Garbage Collection, GC） 機制，收集到的垃圾物件所佔據的記憶體空 間，會被垃圾收集器釋放 • 執行流程中，無法透過變數參考的物件，就 是GC認定的垃圾物件
- 71. 關於垃圾收集
- 72. 關於垃圾收集
- 73. 關於垃圾收集
- 74. 關於垃圾收集
- 75. 再看抽象類別 • 開發一個猜數字遊戲 … • 老闆皺著眉頭說：「我有說要在文字模式下 執行這個遊戲嗎？」
- 76. 再看抽象類別
- 77. 再看抽象類別
- 78. 再看抽象類別