知识回顾
本周核心概念：继承、多态、抽象类与接口
核心概念总结
继承与 super
- 使用
extends实现类继承 - 子类继承父类的非私有属性和方法
super关键字调用父类构造方法- Java 只支持单继承（一个子类一个父类）
方法重写与多态
- 子类重写父类方法需使用
@Override - 方法签名必须相同（名称+参数列表）
- 访问权限不能低于父类方法
- 多态：父类引用指向子类对象
final 关键字
final修饰类：不可被继承final修饰方法：不可被重写final修饰变量：常量，不可修改- final 变量命名规范：全大写+下划线
抽象类与接口
- 抽象类：
abstract class，可包含抽象方法 - 接口：
interface，所有方法默认 public abstract - 接口可以有默认方法（default）
- 类可以实现多个接口但只能继承一个类
常见错误
- 混淆
super和this的使用场景 - 重写方法时改变返回类型或访问权限
- 试图实例化抽象类（new AbstractClass()）
- 混淆接口继承（extends）与类实现（implements）
- 忘记调用父类构造方法（super()）
选择题
选择最符合题意的答案（单选）
1. 关于Java继承，以下说法正确的是：
容易
- A. 子类可以继承父类的非私有属性和方法
- B. Java支持多重继承（一个子类多个父类）
- C. 子类构造方法中不需要调用父类构造方法
- D. private方法可以被继承和重写
显示答案与解析
正确答案：A
解析： Java只支持单继承（一个子类一个父类），子类构造方法中必须显式或隐式调用父类构造方法，private方法不能被继承和重写。
2. 以下代码的输出结果是什么？
中等
class Animal {
void sound() {
System.out.println("Animal makes sound");
}
}
class Dog extends Animal {
@Override
void sound() {
System.out.println("Dog barks");
}
void wagTail() {
System.out.println("Dog wags tail");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Animal animal = new Dog();
animal.sound();
// animal.wagTail(); // 此行编译错误
}
}
- A. Animal makes sound
- B. Dog barks
- C. 编译错误
- D. 运行时错误
显示答案与解析
正确答案：B
解析： 虽然animal声明为Animal类型，但实际指向Dog对象。调用sound()方法时发生多态，执行Dog类重写的方法。但wagTail()方法在Animal中不存在，所以编译错误（注释行）。
3. 关于final关键字，以下说法错误的是：
容易
- A. final类不能被继承
- B. final方法不能被重写
- C. final变量可以在构造方法中多次赋值
- D. final变量必须显式初始化
显示答案与解析
正确答案：C
解析： final变量只能赋值一次，可以在声明时初始化或在构造方法中初始化，但不能多次赋值。
4. 以下关于抽象类和接口的说法，正确的是：
中等
- A. 抽象类可以有构造方法，接口不能有
- B. 抽象类可以实现接口，接口不能继承类
- C. 接口可以有成员变量，但必须是public static final
- D. 以上都正确
显示答案与解析
正确答案：D
解析： 抽象类可以有构造方法（用于子类调用），接口不能有构造方法；抽象类可以实现接口，接口只能继承接口；接口中的变量默认是public static final。
代码分析题
分析代码，回答相关问题
5. 分析以下代码，回答问题：
困难
interface Flyable {
int MAX_HEIGHT = 10000; // 接口常量
void fly();
default void land() {
System.out.println("Landing...");
}
}
abstract class Bird implements Flyable {
public Bird() {
System.out.println("Bird constructor");
}
public abstract void sing();
}
class Sparrow extends Bird {
public Sparrow() {
super();
System.out.println("Sparrow constructor");
}
@Override
public void fly() {
System.out.println("Sparrow flying at height: " + (MAX_HEIGHT - 5000));
}
@Override
public void sing() {
System.out.println("Sparrow sings");
}
@Override
public void land() {
System.out.println("Sparrow landing gracefully");
}
}
public class TestBirds {
public static void main(String[] args) {
Flyable sparrow = new Sparrow();
sparrow.fly();
sparrow.land();
// 调用sing方法需要向下转型
if (sparrow instanceof Sparrow) {
((Sparrow) sparrow).sing();
}
}
}
问题：
- a) 解释接口中 MAX_HEIGHT 变量的特性
- b) 分析 Sparrow 类中 land() 方法的注解 @Override 是否必要
- c) 描述代码中的多态现象
- d) 为什么在main方法中调用sing()需要向下转型？
显示答案与解析
参考答案：
a) MAX_HEIGHT 是接口中的常量，默认具有 public static final 特性，因此不可修改且可以通过接口名直接访问（Flyable.MAX_HEIGHT）。
b) @Override 不是必需的但推荐使用。它明确表示该方法重写了父类或接口中的方法，增加代码可读性，同时编译器会检查方法签名是否正确。
c) 多态现象：Flyable 接口引用 sparrow 指向 Sparrow 对象。调用 fly() 和 land() 方法时，实际执行的是 Sparrow 类中的实现，而不是接口中的默认实现。
d) sing() 方法定义在抽象类 Bird 中，而不是 Flyable 接口中。sparrow 声明为 Flyable 类型，只能访问接口中定义的方法。要访问 Bird 类中的 sing() 方法，需要向下转型为 Sparrow 或 Bird 类型。
编程题
根据要求编写Java代码
6. 形状计算系统
困难
任务要求
设计一个形状计算系统，要求：
-
定义抽象类
Shape，包含：- 抽象方法
double area()计算面积 - 抽象方法
double perimeter()计算周长 - final 方法
void display()打印形状信息
- 抽象方法
- 创建
Circle和Rectangle类继承Shape - 定义接口
Resizable，包含抽象方法void resize(double factor) - 让
Circle实现Resizable接口 - 编写测试类，创建各种形状并调用方法
具体要求：
- Circle 类应有半径属性，实现面积和周长计算
- Rectangle 类应有长和宽属性
- resize() 方法按比例调整图形大小
- display() 方法打印形状类型和尺寸信息
显示参考答案
// 抽象类 Shape
abstract class Shape {
// 抽象方法：计算面积
public abstract double area();
// 抽象方法：计算周长
public abstract double perimeter();
// final方法：显示形状信息
public final void display() {
System.out.println("Shape: " + this.getClass().getSimpleName());
System.out.println("Area: " + area());
System.out.println("Perimeter: " + perimeter());
}
}
// 接口 Resizable
interface Resizable {
void resize(double factor);
}
// Circle 类
class Circle extends Shape implements Resizable {
private double radius;
public Circle(double radius) {
this.radius = radius;
}
@Override
public double area() {
return Math.PI * radius * radius;
}
@Override
public double perimeter() {
return 2 * Math.PI * radius;
}
@Override
public void resize(double factor) {
radius *= factor;
}
@Override
public void display() {
super.display();
System.out.println("Radius: " + radius);
}
}
// Rectangle 类
class Rectangle extends Shape {
private double length;
private double width;
public Rectangle(double length, double width) {
this.length = length;
this.width = width;
}
@Override
public double area() {
return length * width;
}
@Override
public double perimeter() {
return 2 * (length + width);
}
@Override
public void display() {
super.display();
System.out.println("Length: " + length + ", Width: " + width);
}
}
// 测试类
public class ShapeTest {
public static void main(String[] args) {
Shape circle = new Circle(5.0);
circle.display();
System.out.println("\nResizing circle...");
((Resizable) circle).resize(1.5);
circle.display();
Shape rectangle = new Rectangle(4.0, 6.0);
rectangle.display();
}
}
预期输出：
Shape: Circle
Area: 78.53981633974483
Perimeter: 31.41592653589793
Radius: 5.0
Resizing circle...
Shape: Circle
Area: 176.71458676442586
Perimeter: 47.12388980384689
Radius: 7.5
Shape: Rectangle
Area: 24.0
Perimeter: 20.0
Length: 4.0, Width: 6.0
Area: 78.53981633974483
Perimeter: 31.41592653589793
Radius: 5.0
Resizing circle...
Shape: Circle
Area: 176.71458676442586
Perimeter: 47.12388980384689
Radius: 7.5
Shape: Rectangle
Area: 24.0
Perimeter: 20.0
Length: 4.0, Width: 6.0