聚合關(guān)系與抽象類(lèi)別

1、第10章 組成、聚合關(guān)係與抽象類(lèi)別10-1 類(lèi)別的組成關(guān)係 - 巢狀類(lèi)別10-2 類(lèi)別的聚合關(guān)係10-3 抽象類(lèi)別10-4 抽象類(lèi)別與介面10-5 常數(shù)類(lèi)別110-1 類(lèi)別的組成關(guān)係 - 巢狀類(lèi)別10-1-1 巢狀類(lèi)別10-1-2 內(nèi)層類(lèi)別的使用210-1-1 巢狀類(lèi)別-說(shuō)明巢狀類(lèi)別強(qiáng)調(diào)類(lèi)別間的關(guān)聯(lián)性，強(qiáng)調(diào)內(nèi)層類(lèi)別一定需要外層類(lèi)別，如果外層類(lèi)別的物件不存在，內(nèi)層類(lèi)別物件也不會(huì)存在，內(nèi)層的成員類(lèi)別稱(chēng)為內(nèi)層類(lèi)別（Inner Classes）。310-1-1 巢狀類(lèi)別-巢狀類(lèi)別的宣告Order巢狀類(lèi)別的宣告，如下所示：class Order / Order外層類(lèi)別 class OrderStatus

2、 / OrderStatus內(nèi)層類(lèi)別 Order類(lèi)別擁有成員類(lèi)別OrderStatus的內(nèi)層類(lèi)別，Order是巢狀類(lèi)別的外層類(lèi)別（Enclosing Class）。410-1-1 巢狀類(lèi)別-UML類(lèi)別圖UML類(lèi)別圖的組成關(guān)係是一種成品和零件（Whole-Part）的類(lèi)別關(guān)係，強(qiáng)調(diào)是成品的專(zhuān)屬零件，如下圖所示：510-1-1 巢狀類(lèi)別-特點(diǎn)巢狀類(lèi)別強(qiáng)調(diào)類(lèi)別間的關(guān)係。例如：訂單擁有訂單狀態(tài)，所以O(shè)rderStatus類(lèi)別是Order類(lèi)別的一部分。巢狀類(lèi)別的內(nèi)層類(lèi)別也是外層類(lèi)別的成員，所以其他成員可以存取或呼叫內(nèi)層類(lèi)別的成員變數(shù)和方法，就算宣告成private也一樣可以；反之，內(nèi)層類(lèi)別的方法也可以直

3、接存取其他成員變數(shù)和呼叫成員方法。在Java程式檔案只允許一個(gè)宣告成public的類(lèi)別，如果巢狀類(lèi)別宣告成public，內(nèi)層類(lèi)別也一樣是public的存取權(quán)限，可以讓同一個(gè)程式檔案的多個(gè)類(lèi)別擁有public存取權(quán)限。610-1-2 內(nèi)層類(lèi)別的使用-說(shuō)明巢狀類(lèi)別的內(nèi)層類(lèi)別是外層類(lèi)別的零件，是其一部分，所以不能宣告static靜態(tài)的類(lèi)別變數(shù)和方法，而且只有在外層類(lèi)別的物件存在時(shí)，內(nèi)層類(lèi)別才會(huì)存在。在第10-1-1節(jié)的程式範(fàn)例是使用外層類(lèi)別的物件變數(shù)來(lái)取得內(nèi)層類(lèi)別的物件，在這一節(jié)我們直接在主程式的程式碼建立內(nèi)層類(lèi)別的物件和指定成員變數(shù)值，以便說(shuō)明內(nèi)層類(lèi)別專(zhuān)屬零件的角色。710-1-2 內(nèi)層類(lèi)別的使用

4、-類(lèi)別範(fàn)例例如：Payment巢狀類(lèi)別宣告，如下所示：class Payment / Payment外層類(lèi)別 class Card / Card內(nèi)層類(lèi)別 Payment類(lèi)別是外層類(lèi)別，Card類(lèi)別是內(nèi)層類(lèi)別。810-1-2 內(nèi)層類(lèi)別的使用-建立巢狀類(lèi)別的物件在程式碼先使用new運(yùn)算子建立p1參考的Payment物件，接著使用Payment.Card宣告物件變數(shù)master，如下所示：Payment p1=new Payment(pay002,5600.0);Payment.Card master = p1.new Card();然後使用p1.new建立Card物件，最後指定內(nèi)層類(lèi)別物件的成員變

5、數(shù)值，如下所示：master.type = MASTER;master.number = 2433-4444-7890-1234;910-2 類(lèi)別的聚合關(guān)係10-2-1 一對(duì)一的聚合關(guān)係10-2-2 一對(duì)多的聚合關(guān)係10-2-3 遞迴的聚合關(guān)係1010-2 類(lèi)別的聚合關(guān)係在Java程式實(shí)作聚合關(guān)係和結(jié)合關(guān)係相同，其差異在於聚合關(guān)係的兩個(gè)類(lèi)別擁有成品和零件（Whole-Part）的類(lèi)別關(guān)係，並不是地位對(duì)等的兩個(gè)類(lèi)別。聚合關(guān)係和上一節(jié)組成關(guān)係的差異，在於組成關(guān)係的零件是專(zhuān)屬零件，所以組成關(guān)係的零件並不能單獨(dú)存在。聚合關(guān)係的零件可以共用，而且零件的物件可以單獨(dú)存在。1110-2-1 一對(duì)一的聚合關(guān)係

6、-說(shuō)明與UML類(lèi)別圖一對(duì)一的聚合關(guān)係是指類(lèi)別中擁有一個(gè)物件變數(shù)參考到其他類(lèi)別的物件，此類(lèi)別是成品（Whole），其他類(lèi)別是零件（Part）。例如：Student類(lèi)別擁有Date類(lèi)別的生日，生日是學(xué)生的零件。UML類(lèi)別圖，如下圖所示：1210-2-1 一對(duì)一的聚合關(guān)係-類(lèi)別宣告Java程式碼也是使用物件變數(shù)參考其他物件，其類(lèi)別宣告如下所示：class Student private Date birthday; class Date private Student student; 1310-2-1 一對(duì)一的聚合關(guān)係-Student()建構(gòu)子在Student()建構(gòu)子使用new運(yùn)算子來(lái)建立Dat

7、e物件，如下所示：birthday = new Date(d, m, y, this);上述建構(gòu)子的最後1個(gè)參數(shù)是指定Date物件的student物件變數(shù)值是目前的Student物件。1410-2-2 一對(duì)多的聚合關(guān)係-說(shuō)明與UML類(lèi)別圖一對(duì)多的聚合關(guān)係是指1個(gè)類(lèi)別對(duì)多個(gè)類(lèi)別，也就是成品需要同樣的多個(gè)零件。例如：一輛車(chē)有4個(gè)輪胎，Student學(xué)生擁有住家電話(huà)、宿舍電話(huà)和手機(jī)等多個(gè)Phone電話(huà)物件。UML類(lèi)別圖，如下圖所示：1510-2-2 一對(duì)多的聚合關(guān)係-類(lèi)別宣告筆者是使用物件陣列來(lái)實(shí)作一對(duì)多的聚合關(guān)係，如下所示：class Student private int pos = 0; pr

8、ivate Phone itsPhone = new Phone3; class Phone 1610-2-3 遞迴的聚合關(guān)係-說(shuō)明遞迴結(jié)合關(guān)係（Self-associations）可以使用在結(jié)合、組成或聚合關(guān)係，它是指類(lèi)別擁有參考到自已的指標(biāo)，以聚合關(guān)係來(lái)說(shuō)，類(lèi)別本身是成品；也是零件。1710-2-3 遞迴的聚合關(guān)係-UML類(lèi)別圖例如：學(xué)校的科系Department類(lèi)別可以分成很多子科系，每一個(gè)子科系物件也是一種Department類(lèi)別。UML類(lèi)別圖如下圖所示：1810-2-3 遞迴的聚合關(guān)係-類(lèi)別宣告我們一樣是使用物件陣列來(lái)建立一對(duì)多的遞迴聚合關(guān)係，如下所示：class Departmen

9、t private int pos; private Department itsSub= new Department2; 1910-2-3 遞迴的聚合關(guān)係-UML物件圖2010-3 抽象類(lèi)別-說(shuō)明在Java類(lèi)別宣告使用abstract修飾子，表示是一個(gè)抽象類(lèi)別（Abstract Class），抽象類(lèi)別並不能建立物件，只能被繼承用來(lái)建立子類(lèi)別。在抽象類(lèi)別宣告也可以使用abstract宣告方法為抽象方法，表示方法只有原型宣告，實(shí)作的程式碼是在子類(lèi)別建立，而且繼承的類(lèi)別一定要實(shí)作抽象方法。2110-3 抽象類(lèi)別-宣告抽象類(lèi)別抽象類(lèi)別是建立子類(lèi)別的原型，抽象方法類(lèi)似介面，可以視為建立子類(lèi)別的介面方

10、法。例如：抽象類(lèi)別Account宣告，如下所示：abstract class Account public String accountid; private double amount; public double interest; public abstract void calInterest(); public void setBalance(double a) public double getBalance() 2210-3 抽象類(lèi)別-繼承抽象類(lèi)別class SavingAccount extends Account public boolean haveCard; public

11、 SavingAccount(String id, double amount, double interest, boolean haveCard) public void calInterest() double amount = getBalance(); System.out.println(利息: “ +(amount*interest); 2310-3 抽象類(lèi)別-UML類(lèi)別圖2410-3 抽象類(lèi)別-抽象類(lèi)別的物件變數(shù)宣告抽象類(lèi)別不能建立物件，但是可以作為資料型態(tài)，宣告參考子類(lèi)別的物件變數(shù)，如下所示：Account s2 = new SavingAccount( 002-10-333

12、-123, 15000.00, 0.02, false);父類(lèi)別的物件變數(shù)可以參考子類(lèi)別的物件，以口語(yǔ)來(lái)說(shuō)：SavingAccount物件也是一種Account物件。Account物件變數(shù)可以參考SavingAccount物件呼叫實(shí)作的抽象方法calInterest()，如下所示：s2.calInterest();2510-3 抽象類(lèi)別-抽象類(lèi)別的物件變數(shù)存取子類(lèi)別的成員Java提供instanceof運(yùn)算子判斷物件變數(shù)參考的哪一種物件，如下所示：if ( s2 instanceof SavingAccount ) . Account類(lèi)別的物件變數(shù)s2儲(chǔ)存的是SavingAccount物件的參

13、考，如果需要存取子類(lèi)別的成員，請(qǐng)先型態(tài)轉(zhuǎn)換成SavingAccount類(lèi)別的物件變數(shù)，如下所示：SavingAccount s;s = (SavingAccount) s2;2610-4 抽象類(lèi)別與介面-抽象類(lèi)別與介面的差異在抽象類(lèi)別的方法可以宣告成抽象方法，也可以是一般方法；介面方法就只有宣告，在介面一定不會(huì)有實(shí)作程式碼。介面並不屬於類(lèi)別的繼承架構(gòu)；抽象類(lèi)別則屬於類(lèi)別的繼承架構(gòu)。抽象類(lèi)別一定是繼承架構(gòu)的父類(lèi)別，但是，就算亳無(wú)關(guān)係的類(lèi)別也一樣可以實(shí)作同一個(gè)介面。一個(gè)類(lèi)別只能繼承一個(gè)抽象類(lèi)別，但是可以同時(shí)實(shí)作多個(gè)介面。2710-4 抽象類(lèi)別與介面-抽象類(lèi)別Java語(yǔ)言的類(lèi)別可以繼承抽象類(lèi)別且實(shí)作

14、介面。例如：圖形的Shape抽象類(lèi)別，其類(lèi)別宣告如下所示：abstract class Shape public double x; public double y; public abstract void area();2810-4 抽象類(lèi)別與介面-介面例如：IPerimeter介面，其介面宣告如下所示：interface IPerimeter void perimeter();2910-4 抽象類(lèi)別與介面-繼承抽象類(lèi)別且實(shí)作介面class Rectangle extends Shape implements IPerimeter public void area() System.out

15、.println(長(zhǎng)方形面積:“ +width*height); public void perimeter() System.out.println(長(zhǎng)方形周長(zhǎng):“ +2*(width+height); 3010-4 抽象類(lèi)別與介面-UML類(lèi)別圖3110-4 抽象類(lèi)別與介面-介面的物件變數(shù)1我們一樣可以使用介面來(lái)宣告物件變數(shù)，參考到實(shí)作此介面的物件，如下所示：IPerimeter r3 = new Rectangle(15.0,15.0,4.0,8.0);以口語(yǔ)來(lái)說(shuō)：Rectangle物件就是一種實(shí)作IPerimeter介面的物件。因?yàn)镮Perimeter宣告的物件變數(shù)可以參考Rectang

16、le物件，所以，可以呼叫實(shí)作的介面方法perimeter()，如下所示：r3.perimeter();3210-4 抽象類(lèi)別與介面-介面的物件變數(shù)2如同抽象類(lèi)別宣告的物件變數(shù)，當(dāng)介面宣告的物件變數(shù)需要存取其參考類(lèi)別的成員時(shí)，我們需要先型態(tài)轉(zhuǎn)換成Rectangle類(lèi)別的物件變數(shù)，如下所示：Rectangle r;r = (Rectangle) r3;3310-5 常數(shù)類(lèi)別-說(shuō)明Java類(lèi)別除了可以使用public和abstract類(lèi)別修飾子外，還提供final修飾子來(lái)宣告常數(shù)類(lèi)別與常數(shù)方法。如果類(lèi)別宣告成final表示類(lèi)別不能被繼承；如果方法宣告成final表示此方法不可以覆寫(xiě)。3410-5 常數(shù)類(lèi)別-使用final修飾子的理由保密原因：基於保密理由，可以將一些類(lèi)別宣告成final，以防止子類(lèi)別存取或覆寫(xiě)原類(lèi)別的操作。設(shè)計(jì)原因：基於物件導(dǎo)向設(shè)計(jì)的需求，我們可以將某些類(lèi)別宣告成final，以避免子類(lèi)別繼承。3510-5 常數(shù)類(lèi)別-常數(shù)類(lèi)別與方法的範(fàn)例fina