JAVA 面向对象 | 继承与多态 简单理解和实例

程序需求

1.编写一个 Cat 类，实现 1 个 shout()方法，该方法可以输出小猫的叫声“喵”

2.修改以上程序，为 Cat 类声明一个字段 name 和一个有参的构造函数，以便在实例化对象时，可以设置对象的名字；并使 shout()方法可以根据 name 的值输出对象的名字，如“我的名字叫…，喵”，同时实现默认构造函数。

3.修改以上程序， 自行设计一个有参构造函数并调用。

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class Cat {
    private final String name;

    public Cat(String name) {
        this.name = name;
        cnt++;
    }

    public void shout() {
        System.out.println("My name is" + name + " Meow Meow Meow");
    }

}

4.修改以上程序，利用私有字段和 get/set 方法实现能够控制猫的叫声的功能，让它叫几声，它就叫几声，并且能够输出叫声，但是最多叫 10 声。

5.修改以上程序，设计一个静态变量和静态方法统计并显示生成的实例个数。 

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class Cat {
    static int cnt=0;
    private int n;
    private final String name;

    public Cat(String name) {
        this.name = name;
        cnt++;
    }
    public void shout() {//猫叫方法
        System.out.println("My name is" + name);
        for (int i = 0; i < Math.min(n,10); i++) {

            System.out.print("Meow ");
        }
    }

    public void setN(int n) {//设置猫的叫声数量
        this.n = n;
    }

    public int getCnt() {//返回实例个数
        return cnt;
    }
}

6.在上一堂课实现的程序基础上，仿照 Cat 类增加一个 Dog 类，也有 shout()方法，能够输出“我的名字叫…. 汪！汪！”等功能。

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class Dog {
    static int cnt=0;
    private int n;
    private final String name;

    public Dog(String name) {
        this.name = name;
        cnt++;
    }

    public void shout() {//狗叫方法
        System.out.println("My name is" + name);
        for (int i = 0; i < Math.min(n,10); i++) {

            System.out.print("Woof ");
        }
    }

    public void setN(int n) {//设置狗的叫声数量
        this.n = n;
    }

    public int getCnt() {//返回实例个数
        return cnt;
    }
}

7.分析 Cat 和 Dog 类的程序，可以发现它们有非常相似的代码。请建立一个父类 Animal 类，把Cat 和 Dog 相同的代码尽量放到 Animal 类中。

8.分析以上程序，可以发现 Cat 和 Dog 类都有 shout（）方法，只是叫的声音不同。请修改上述程序，为 Animal 类建立一个 shout()方法，然后让 Cat 和 Dog 去重写这个 shout()方法，实现多态。

9.在以上程序的基础上，增加牛和羊两种动物，而且都要叫出自己的声音。

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class Animal {
    static int cnt = 0;
    public int n;
    public final String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
        cnt++;
    }
    public void shout(){
        
    }

    public void setN(int n) {//设置狗的叫声数量
        this.n = n;
    }

    public int getCnt() {//返回实例个数
        return cnt;
    }
}

class Cat extends Animal {
    public Cat(String name) {
        super(name);
    }

    public void shout() {
        System.out.println("My name is" + name);
        for (int i = 0; i < Math.min(n, 10); i++) {

            System.out.print("Meow ");
        }
    }
}

class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }

    public void shout() {
        System.out.println("My name is" + name);
        for (int i = 0; i < Math.min(n, 10); i++) {

            System.out.print("Woof ");
        }
    }
}

class Cow extends Animal {
    public Cow(String name) {
        super(name);
    }

    public void shout() {
        System.out.println("My name is" + name);
        for (int i = 0; i < Math.min(n, 10); i++) {

            System.out.print("Mou ");
        }
    }
}

class Goat extends Animal {
    public Goat(String name) {
        super(name);
    }

    public void shout() {
        System.out.println("My name is" + name);
        for (int i = 0; i < Math.min(n, 10); i++) {

            System.out.print("Mie");
        }
    }
}

10.分析以上程序，可以发现四种动物的 shout()方法中，除了动物叫的声音不同外，几乎是相同的。请把该方法在 Animal 类中实现，但是由于各种动物的叫声不同，需要增加一个方法 getSound()，在子类中获得各种动物的叫声。经过重构，所有的重复都放到父类中，子类变得非常简洁，而且容易修改。

11.由于 Animal 类根本不可能实例化也不需要实例化，所以可以把实例化没有任何意义的父类改成抽象类。请在以上程序的基础上，将 Animal 类改为抽象类，同时 getSound（）也应改为抽象方法。

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abstract class Animal {
    static int cnt = 0;
    public int n;
    public final String name;
    public String Sound;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
        cnt++;
    }
     public void shout(){
        for (int i = 0; i < Math.min(n, 10); i++) {

            System.out.print(Sound+' ');
        }
    }
    abstract public void getSound();

    public void setN(int n) {//设置动物的叫声数量
        this.n = n;
    }
    public int getCnt() {//返回实例个数
        return cnt;
    }
}

class Cat extends Animal {
    public Cat(String name) {
        super(name);
    }
    public void getSound(){
        Sound="Meow";
    }

}

class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }
    public void getSound(){
        Sound="Woof";
    }

}

class Cow extends Animal {
    public Cow(String name) {
        super(name);
    }
    public void getSound(){
        Sound="Mou";
    }

}

class Goat extends Animal {
    public Goat(String name) {
        super(name);
    }
    public void getSound(){
        Sound="Mie";
    }
}

11.在四种动物中，Cat 和 Dog 能捉老鼠，请将这个功能设计成接口，并分别由 Cat 和 Dog 两种动物继承实现。

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interface CatchMouse{
    public void Catch();
}

abstract class Animal{
    static int cnt = 0;
    public int n;
    public final String name;
    public String Sound;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
        cnt++;
    }
     public void shout(){
        for (int i = 0; i < Math.min(n, 10); i++) {

            System.out.print(Sound+' ');
        }
    }
    abstract public void getSound();

    public void setN(int n) {//设置狗的叫声数量
        this.n = n;
    }
    public int getCnt() {//返回实例个数
        return cnt;
    }
}

class Cat extends Animal implements CatchMouse{
    public Cat(String name) {
        super(name);
    }
    public void getSound(){
        Sound="Meow";
    }
    public void Catch(){
        System.out.println(name+"as a cat caught a mouse");
    }

}

class Dog extends Animal implements CatchMouse{
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }
    public void getSound(){
        Sound="Woof";
    }
    public void Catch(){
        System.out.println(name+"as a dog caught a mouse");
    }

}

class Cow extends Animal {
    public Cow(String name) {
        super(name);
    }
    public void getSound(){
        Sound="Mou";
    }
}

class Goat extends Animal {
    public Goat(String name) {
        super(name);
    }
    public void getSound(){
        Sound="Mie";
    }
}


UML类图

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