Java 继承与多态练习指南
在学习Java编程时，理解继承和多态是非常重要的概念。为了帮助你掌握这两个重要的面向对象编程（OOP）特性，我们将逐步进行一个练习。以下是我们将要遵循的步骤：
实现流程
| 步骤 | 说明 |
|---|---|
| 1 | 创建父类（基类） |
| 2 | 创建子类（派生类），并继承父类 |
| 3 | 在子类中重写父类方法，展示多态性 |
| 4 | 创建一个测试类，使用父类和子类进行实例化 |
| 5 | 编写状态图和序列图，展示对象的状态变化和交互 |
步骤详解
1. 创建父类（基类）
首先，我们创建一个名为Animal的父类。这个类将定义一个基本的方法makeSound()，表示动物发出的声音。
// Animal.java
public class Animal {
// 定义一个方法 makeSound
public void makeSound() {
System.out.println("Animal sound");
}
}
Animal类包含了一个打印Animal sound的方法makeSound，它将在子类中重写。
2. 创建子类（派生类）
接下来，我们创建一个名为Dog的子类，该类将继承Animal类，并重写makeSound()方法。
// Dog.java
public class Dog extends Animal {
// 重写父类的 makeSound 方法
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("Bark");
}
}
Dog类使用extends关键字继承自Animal类，并重写了makeSound方法，使其输出Bark。
3. 重写父类方法，展示多态性
我们再创建另一个子类Cat，同样继承Animal类，并重写makeSound()方法。
// Cat.java
public class Cat extends Animal {
// 重写父类的 makeSound 方法
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("Meow");
}
}
Cat类也继承自Animal类，并重写了makeSound方法，使其输出Meow。
4. 创建一个测试类
现在我们创建一个名为TestPolymorphism的类，在其中测试我们创建的类。
// TestPolymorphism.java
public class TestPolymorphism {
public static void main(String[] args) {
// 声明父类引用指向子类对象
Animal myDog = new Dog();
Animal myCat = new Cat();
// 调用子类重写的方法
myDog.makeSound(); // 输出: Bark
myCat.makeSound(); // 输出: Meow
}
}
- 我们在
main方法中创建了Animal类型的引用，但是我们将它们指向了Dog和Cat的实例，这展示了多态性。
状态图
下面是状态图，表示不同动物的状态变化：
stateDiagram
[*] --> Animal
Animal --> Dog
Animal --> Cat
Dog --> Bark
Cat --> Meow
序列图
以下是表示方法调用的序列图：
sequenceDiagram
participant main
participant Dog
participant Cat
main->>Dog: makeSound()
Dog-->>main: Bark
main->>Cat: makeSound()
Cat-->>main: Meow
结尾
通过以上步骤，你已经成功实现了Java中的继承与多态示例。在这个练习中，你学习了如何创建父类和子类，重写方法以展示多态，并在测试中使用父类引用指向子类对象。掌握这些基本概念后，你可以开始探索更复杂的OOP特性，比如抽象类和接口。
记住，继承可以帮助你重用代码，而多态则使得你的代码具有更大的灵活性和可扩展性。继续练习，深入理解这些概念，你将更加熟练地运用Java编程。祝你在编程的路上取得更大的进步！
