Java: Inheritance

Object Class

Constructors

创建方式：从上方菜单栏找到 Code，然后选中 Generate，快捷键 command + N

在一个“类”中代码的排序为：

Fields，即各种参数
Constructors
All the public methods

如果父级类的 constructor 有参数，则子级类在构建时要用到 super 函数来传递所需要的参数。

Access Modifiers

Public members 在类之外也是可以使用的。

Private members 只能在类内调用，不能被继承。

Protected members 是在同一个包内可用，但可以在不同包的子类中使用。过于复杂，不常用，也应避免使用。

如果没有声明，则是 package private，则只能在同一个包内使用，即使是不同包的子类也不能继承。过于复杂，不常用，也应避免使用。

Overriding Methods

在子类中重写父类的方法。

注意与重载（overloading）区分，重载指的是通过不同的 signature 来实现同一个 method。

在重写的方法前要进行备注，备注方法如下

@Override

Upcasting and Downcasting

Upcasting : 向上转型，转成父类

Downcasting : 向下转型，转成子类

举例：当一个函数需要一个父类作为参数，但传入的是一个子类时，子类会被自动转型为父类，但是在函数内的操作只能有父类包含的操作，没有子类特有的操作。如果要在函数中进行子类的操作，需要再将函数内的父类向下转型为子类。但这样做的风险是，如果传入的参数是父类，函数就会报错。

如下，若把 show(control) 的注释去掉，则会报错。因为每一个 TextBox 都是 UIControl 但不是每一个 UIControl 都是 TextBox。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        var control = new UIControl(true);
        var textBox = new TextBox();
//        show(control);
        show(textBox);
    }

    public static void show(UIControl control) {
        System.out.println(control);
        var textBox = (TextBox)control;
        textBox.setText("Hello");
        System.out.println(control);
    }
}

更改后的如下：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        var control = new UIControl(true);
        var textBox = new TextBox();
        show(control);
        show(textBox);
    }

    public static void show(UIControl control) {
        if(control instanceof TextBox) {
            var textBox = (TextBox)control;
            textBox.setText("Hello");
        }
        System.out.println(control);
    }
}

其中 UIControl 为：

public class UIControl {
    private boolean isEnabled = true;

    public UIControl(boolean isEnabled) {
        this.isEnabled = isEnabled;
    }

    public void enable() {
        isEnabled = true;
    }

    public void disable() {
        isEnabled = false;
    }

    public boolean isEnabled() {
        return isEnabled;
    }
}

其中 TextBox 为：

public class TextBox extends UIControl {
    private String text = "";

    public TextBox() {
        super(true);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return text;
    }

    public void setText(String text) {
        this.text = text;
    }

    public void clear() {
        text = "";
    }
}

Comparing Object

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        var point1 = new Point(1, 2);
        var point2 = new Point(1, 2);
        System.out.println(point1 == point2);
        System.out.println(point1.equals(point2));
        System.out.println(point1.hashCode());
        System.out.println(point2.hashCode());
    }
}

上面的代码会依次输出“false true 994 994”。但若不重写 equals 函数，第二个也会是 false。

要重写 equals 就要同时重写 hashCode。

public class Point {
    private int x;
    private int y;

    public Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;

        if (!(obj instanceof Point))
            return false;

        var otherPoint = (Point)obj;
        return otherPoint.x == x && otherPoint.y == y;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(x, y);
    }
}

简单的重写方式为：

command + N 打开生成面板
选择 equals() and hashCode()
直接点击 Next
选择用于比较的字段
选择用于计算哈希值的字段
结束

Polimorphism 多态性

解释：允许一个对象有不同的形式

举例：

创建一个新的类：Check Box 并继承 UIControl。

public class CheckBox extends UIControl{
    public CheckBox() {
        super(true);
    }
}

此时，在主类中，我们有：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        UIControl[] controls = { new TextBox(), new CheckBox() };
    }
}

如果我们想 render（渲染）controls 中的对象，就要用 if 语句来判断对象的类型，这是很麻烦的。因此我们做出如下调整：

在 UIControl 中构造虚拟方法 render：

public class UIControl {
    private boolean isEnabled = true;

    public void render() {
    }

    public UIControl(boolean isEnabled) {
        this.isEnabled = isEnabled;
    }

    public void enable() {
        isEnabled = true;
    }

    public void disable() {
        isEnabled = false;
    }

    public boolean isEnabled() {
        return isEnabled;
    }
}

在 TextBox 和 CheckBox 中分别实现 render：

TextBox

public class TextBox extends UIControl {
    private String text = "";

    public TextBox() {
        super(true);
    }

    @Override
    public void render() {
        System.out.println("Render TextBox");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return text;
    }

    public void setText(String text) {
        this.text = text;
    }

    public void clear() {
        text = "";
    }
}

CheeckBox

public class CheckBox extends UIControl{
    public CheckBox() {
        super(true);
    }

    @Override
    public void render() {
        System.out.println("Render CheckBox");
    }
}

此时，我们的主函数中只需要如下代码就可以对不同类别的 UIControl 进行 render：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        UIControl[] controls = { new TextBox(), new CheckBox() };
        for(var control : controls) {
            control.render();
        }
    }
}

Abstract Classes and Methods 抽象类和方法

使用情况：我们声明了一个类或方法，但我们不想把它实例化。

抽象类存在的目的：为它的子类提供公共的代码。

当一个类的所有方法都是抽象的时，我们可以用关键词 abstract 把这个类声明为抽象的，abstract 的位置在 class 前。

当一个类被声明为 abstract 时，就不能被实例化了，只能被继承。

当一个方法被声明为 abstract 时，就会要求这个方法所在的类的所有的非抽象子类都要实现该方法。

public abstract class UIControl {
    private boolean isEnabled = true;

    public abstract void render();

    public UIControl(boolean isEnabled) {
        this.isEnabled = isEnabled;
    }

    public void enable() {
        isEnabled = true;
    }

    public void disable() {
        isEnabled = false;
    }

    public boolean isEnabled() {
        return isEnabled;
    }
}