前言
本文章主要学习Java中的重要概念封装、继承和多态,通过案例的方式进行讲解,让你对继承和多态在企业中的应用更加了解。
一、大纲
- 封装
- 继承
- 多态
- 接口和抽象类
二、封装
2.1、什么是封装
封装(Encapsulation)是面向对象方法的重要原则,就是把对象的属性和操作(或服务)结合为一个独立的整体,并尽可能隐藏对象的内部实现细节
2.2、特点
- 对成员变量实行更准确的控制。
- 封装可以隐藏内部程序实现的细节。
- 良好的封装能够减少代码之间的耦合度。
- 外部成员无法修改已封装好的程序代码。
- 方便数据检查,有利于保护对象信息的完整性,同时也提高程序的安全性。
- 便于修改,体高代码的可维护性。
2.3、封装的使用
- 使用private修饰符,表示最小的访问权限。
- 对成员变量的访问,统一提供setXXX,getXXX方法。
而对于这样一个实体对象,外部程序只有赋值和获取值的权限,是无法对内部进行修改,因此我们还可以在内部进行一些逻辑上的判断等,来完成我们业务上的需要。
三、继承
3.1、什么是继承
继承就是子类继承父类的特征和行为,使得子类对象(实例)具有父类的实例域和方法,或子类从父类继承方法,使得子类具有父类相同的行为。
当然,如果在父类中拥有私有属性(private修饰),则子类是不能被继承的。
3.2、继承的特点
继承的特点:
- 提高代码复用性。
- 父类的属性方法可以用于子类。
- 可以轻松的定义子类。
- 使设计应用程序变得简单。
关于继承的注意事项
- 只支持单继承,即一个子类只允许有一个父类,但是可以实现多级继承,及子类拥有唯一的父类,而父类还可以再继承。
- 子类可以拥有父类的属性和方法。
- 子类可以拥有自己的属性和方法。
- 子类可以重写覆盖父类的方法。
3.3、继承的使用
在父子类关系继承中,如果成员变量重名,则创建子类对象时,访问有两种方式。
- a、直接通过子类对象访问成员变量(等号左边是谁,就优先使用谁,如果没有就向上找。)
- b、间接通过成员方法访问成员变量(该方法属于谁,谁就优先使用,如果没有就向上找。
同理:
成员方法也是一样的,创建的对象是谁,就优先使用谁,如果没有则直接向上找。
注意事项:
无论是成员变量还是成员方法,如果没有都是向上父类中查找,绝对不会向下查找子类的。
在继承关系中,关于成员变量的使用:
* 局部成员变量:直接使用
* 本类成员变量:this.成员变量
* 父类成员变量:super.父类成员变量
int numZi = 10;
public void method() {
int numMethod = 20;
System.out.println(numMethod); // 访问局部变量
System.out.println(this.numZi); // 访问本类成员变量
System.out.println(super.numFu); // 访问本类成员变量
}
3.4、重写,重载
重写(override)
是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。即外壳不变,核心重写!
class Animal{
public void move(){
System.out.println("动物行走!");
}
}
class Dog extends Animal{
public void move(){
System.out.println("狗可以跑和走");
}
}
public class TestDog{
public static void main(String args[]){
Animal a = new Animal(); // Animal 对象
Animal b = new Dog(); // Dog 对象
a.move();// 执行 Animal 类的方法
b.move();//执行 Dog 类的方法
}
}
重写的规则:
1、参数列表必须与被重写方法相同
2、访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低(public>protected>(default)>private)。
3、父类成员的方法只能被它的子类重写。
4、被final修饰的方法不能被重写。
5、构造方法不能
重载(overload)
是在一个类里面,方法名字相同,而参数不同。返回类型可以相同也可以不同。每个重载的方法(或者构造函数)都必须有一个独一无二的参数类型列表。
最常用的地方就是构造器的重载。
重载规则:
1、被重载的方法必须改变参数列表(参数个数或者类型不一样)。
2、被重载的方法可以改变返回类型。
3、被重载的方法可以改变访问修饰符。
3.5、this,super,final关键字
super()关键字的用法
- 子类的成员方法中,访问父类的成员变量。
- 子类的成员方法中,访问父类的成员方法。
- 子类的构造方法中,访问父类的构造方法。
this关键字用法
- 本类成员方法中,访问本类的成员变量。
- 本类成员方法中,访问本类的另一个成员方法。
- 本类的构造方法中,访问本类的另一个构造方法。
final关键字
final修饰不能被继承,不能被修改
注意
- this关键字同super一样,必须在构造方法的第一个语句,且是唯一的。
- this与super不能同时存在。
3.6、构造器
继承关系中,父子类构造方法的访问特点:
- 在子类构造方法中有一个默认隐含的super();调用,因此一定是先调用父类构造方法,再调用子类构造方法。
- 子类构造可以通过super();调用父类的重载构造。(重载)
- super();的父类调用构造方法,必须在子类构造中的第一行,就是第一个;号结束的元素,并且只能调用一次。
3.7、关于继承的注意事项:
1. Java语言是单继承的,一个子类只能有唯一一个父类
2. Java语言可以是多级继承,一个子类有一个父类,一个父类还可以有一个父类。
3. 一个子类只有一个父类,但是一个父类可以有多个子类。
四、多态
4.1、什么是多态
多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。
4.2、多态的特点
- 消除类型之间的耦合关系,实现低耦合。
- 灵活性。
- 可扩充性。
- 可替换性。
4.3、多态的体现形式
- 继承
- 父类引用指向子类
- 重写
4.4、向上转型
格式:父类名称 对象名 = new 子类名称();
含义:右侧创建一个子类对象,把它当作父类来使用。
注意:向上转型一定是安全的。
缺点:一旦向上转型,子类中原本特有的方法就不能再被调用了。
五、接口和抽象类
接口可以看做特殊的抽象类,只是所有的方法都是抽象方法(没有实现的方法),接口的方法都是默认public abstract的
5.1、区别
- 接口关键字interface,抽象类是abstract
- 接口支持多继承,抽象类一个子类继承一个抽象类,并且也要定义抽象类和实现
- 抽象类可以包含属性、方法、构造方法,但是构造方法不能用于实例化,主要用途是被子类调用。
- 都不能被实例化
- 都可以被继承
5.2、什么是抽象类
- abstract 关键字声明
- 不实例化
- 抽象类可以包含抽象方法和普通方法
- 抽象方法是没有具体实现的方法
- 继承关系中,之类必须重写父类的抽象方法
实例
public class Methon {
/**
* 抽象类使用 abstract 声明
* 不能被实例话
*/
static abstract class Father {
// 方法使用abstract声明,之类继承时候必须重写
abstract void absMe();
static void b() {
System.out.println("普通方法");
}
}
static class Child extends Father {
@Override
void absMe() {
System.out.println("抽象类实现");
}
}
public static void main(String[] args) {
// 抽象类使用 abstract 声明 不能被实例话
// Father child = new Father();
Child child = new Child();
child.absMe();
Father.b();
}
}
银行柜台案例
public class Bank {
static abstract class Father {
abstract String deposit(String money);
}
static class CaseDeskChild extends Father {
@Override
String deposit(String money) {
System.out.println("柜台存款:" + money);
return "柜台小票";
}
}
static class AtmChild extends Father {
@Override
String deposit(String money) {
System.out.println("ATM存款:" + money);
return "ATM小票";
}
}
public static void main(String[] args) {
Father deskChild = new Bank.CaseDeskChild();
Father atmChild = new Bank.AtmChild();
deskChild.deposit("100");
atmChild.deposit("100");
}
}
5.3、什么是接口
- 使用interface声明
- 通常I开头,如:IDataType
- 变量默认修饰: public static final 修饰
- 方法默认修饰: public abstract
- jdk7- 版本,接口只准许抽象方法
作用
接口可以继承另一个接口【单继承机制】
一个类型可以实现多个接口【多实现机制】 - jdk8- 版本,静态方法
作用
提供所有实现类一个公共的方法,访问公共数据
接口中静态方法主要被接口名称调用
静态方法:不能被实现类继承,不能被子接口继承 - jdk8- 版本,默认方法
作用
提供所有实现类一个特殊方法,提供了默认处理方式
可以被子接口继承,可以被实现类继承和重写
只能通过实例话对象进行调用
5.4、接口当中的常量的用法:
- 接口当中定义的常量:可以省略public static final。
- 接口当中定义的常量:必须进行赋值。
* 接口当中定义的常量:常量的名称要全部大写,多个名称之间使用下划线进行分割。
5.5、接口的注意事项:
- 接口是没有静态代码块或者构造方法
- 一个类的直接父类是唯一的,但是一个类可以同时实现多个接口。
- 如果实现类没有覆盖重写接口中所有的抽象方法,那么实现类就必须是一个抽象类
- 如果实现类中实现多个接口,存在重复的抽象方法,那么只需要覆盖重写一次即可。
- 在Java中,如果实现类的直接继承父类与实现接口发生冲突时,父类优先级高于接口。
5.6、接口之间的关系:
- 多个接口之间是继承关系。
- 多个父接口当中默认方法如果重复,那么子接口必须进行默认方法的覆盖重写。
接口拓展
问题:
现在接口中需要抽取一个公有的方法,用来解决默认方法中代码重复的问题。
但是这个共有的方法不能让实现类实现,所以应该设置为私有化。
在JDK8之后:
1,default修饰,接口里允许定义默认的方法,但默认方法也可以覆盖重写。
2,接口里允许定义静态方法。
在JDK9之后:
1,普通私有方法,解决多个默认方法之间代码重复的问题。
2,静态私有化,解决多个静态方法之间代码重复问题。
接口的注意事项:
1,不能通过接口的实现类对象去调用接口中的静态方法。
正确语法:接口名称调用静态方法。