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java基础之面向对象-继承、接口、多态

更新时间:2017-11-09 来源:黑马程序员 浏览量:

未来的编程精英们,如果你们已经学会了java面向对象的封装,下面我们则需要学习java面向对象剩下的特征:继承、接口、多态。


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继承

好处:

1:提高了代码的复用性。

2:让类与类之间产生了关系,提供了另一个特征多态的前提。

父类的由来:其实是由多个类不断向上抽取共性内容而来的。

java中对于继承,java只支持单继承。java虽然不直接支持多继承,但是保留了这种多继承机制,进行改良。

为什么不支持多继承呢?

因为当一个类同时继承两个父类时,两个父类中有相同的功能,那么子类对象调用该功能时,运行哪一个呢?因为父类中的方法中存在方法体。

但是java支持多重继承。A继承B B继承C C继承D。

多重继承的出现,就有了继承体系。体系中的顶层父类是通过不断向上抽取而来的。它里面定义的该体系最基本最共性内容的功能。

所以,一个体系要想被使用,直接查阅该系统中的父类的功能即可知道该体系的基本用法。那么想要使用一个体系时,需要建立对象。建议建立最子类对象,因为最子类不仅可以使用父类中的功能。还可以使用子类特有的一些功能。

简单说:对于一个继承体系的使用,查阅顶层父类中的内容,创建最底层子类的对象。

子父类出现后,类中的成员都有了哪些特点:

1:成员变量。

当子父类中出现一样的属性时,子类类型的对象,调用该属性,值是子类的属性值。

如果想要调用父类中的属性值,需要使用一个关键字:super

This:代表是本类类型的对象引用。

Super:代表是子类所属的父类中的内存空间引用。

注意:子父类中通常是不会出现同名成员变量的,因为父类中只要定义了,子类就不用在定义了,直接继承过来用就可以了。

2:成员函数。

当子父类中出现了一模一样的方法时,建立子类对象会运行子类中的方法。好像父类中的方法被覆盖掉一样。所以这种情况,是函数的另一个特性:覆盖(复写,重写)

什么时候使用覆盖呢?当一个类的功能内容需要修改时,可以通过覆盖来实现。

3:构造函数。

发现子类构造函数运行时,先运行了父类的构造函数。为什么呢?

原因:子类的所有构造函数中的第一行,其实都有一条隐身的语句super();

super(): 表示父类的构造函数,并会调用于参数相对应的父类中的构造函数。而super():是在调用父类中空参数的构造函数。

为什么子类对象初始化时,都需要调用父类中的函数?(为什么要在子类构造函数的第一行加入这个super()?)

因为子类继承父类,会继承到父类中的数据,所以必须要看父类是如何对自己的数据进行初始化的。所以子类在进行对象初始化时,先调用父类的构造函数,这就是子类的实例化过程。

注意:子类中所有的构造函数都会默认访问父类中的空参数的构造函数,因为每一个子类构造内第一行都有默认的语句super();

如果父类中没有空参数的构造函数,那么子类的构造函数内,必须通过super语句指定要访问的父类中的构造函数。

如果子类构造函数中用this来指定调用子类自己的构造函数,那么被调用的构造函数也一样会访问父类中的构造函数。

问题:super()和this()是否可以同时出现的构造函数中。

两个语句只能有一个定义在第一行,所以只能出现其中一个。

super()或者this():为什么一定要定义在第一行?

因为super()或者this()都是调用构造函数,构造函数用于初始化,所以初始化的动作要先完成。

这里要注意:继承的细节:

什么时候使用继承呢?

细节一:

当类与类之间存在着所属关系时,才具备了继承的前提。a是b中的一种。a继承b。狼是犬科中的一种。

注意:不要仅仅为了获取其他类中的已有成员进行继承。

所以判断所属关系,可以简单看,如果继承后,被继承的类中的功能,都可以被该子类所具备,那么继承成立。如果不是,不可以继承。

细节二:

在方法覆盖时,注意两点:

1:子类覆盖父类时,必须要保证,子类方法的权限必须大于等于父类方法权限可以实现继承。否则,编译失败。

2:覆盖时,要么都静态,要么都不静态。 (静态只能覆盖静态,或者被静态覆盖)

继承的一个弊端:打破了封装性。对于一些类,或者类中功能,是需要被继承,或者复写的。

这时如何解决问题呢?介绍一个关键字,final:最终。

final特点:

1:这个关键字是一个修饰符,可以修饰类,方法,变量。

2:被final修饰的类是一个最终类,不可以被继承。

3:被final修饰的方法是一个最终方法,不可以被覆盖。

4:被final修饰的变量是一个常量,只能赋值一次。

其实这样的原因的就是给一些固定的数据起个阅读性较强的名称。

不加final修饰不是也可以使用吗?那么这个值是一个变量,是可以更改的。加了final,程序更为严谨。常量名称定义时,有规范,所有字母都大写,如果由多个单词组成,中间用 _ 连接。

抽象类: abstract

抽象:不具体,看不明白。抽象类表象体现。

在不断抽取过程中,将共性内容中的方法声明抽取,但是方法不一样,没有抽取,这时抽取到的方法,并不具体,需要被指定关键字abstract所标示,声明为抽象方法。

抽象方法所在类一定要标示为抽象类,也就是说该类需要被abstract关键字所修饰。

抽象类的特点:

1:抽象方法只能定义在抽象类中,抽象类和抽象方法必须由abstract关键字修饰(可以描述类和方法,不可以描述变量)。

2:抽象方法只定义方法声明,并不定义方法实现。

3:抽象类不可以被创建对象(实例化)。

4:只有通过子类继承抽象类并覆盖了抽象类中的所有抽象方法后,该子类才可以实例化。否则,该子类还是一个抽象类。

抽象类的细节:

1:抽象类中是否有构造函数?有,用于给子类对象进行初始化。

2:抽象类中是否可以定义非抽象方法?

可以。其实,抽象类和一般类没有太大的区别,都是在描述事物,只不过抽象类在描述事物时,有些功能不具体。所以抽象类和一般类在定义上,都是需要定义属性和行为的。只不过,比一般类多了一个抽象函数。而且比一般类少了一个创建对象的部分。

3:抽象关键字abstract和哪些不可以共存?final , private , static

4:抽象类中可不可以不定义抽象方法?可以。抽象方法目的仅仅为了不让该类创建对象。

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模板方法设计模式:(常用设计模版之一)

解决的问题:当功能内部一部分实现时确定,一部分实现是不确定的。这时可以把不确定的部分暴露出去,让子类去实现。

abstract class GetTime{

public finalvoid getTime(){ //此功能如果不需要复写,可加final限定

long start =System.currentTimeMillis();

code(); //不确定的功能部分,提取出来,通过抽象方法实现

long end =System.currentTimeMillis();

System.out.println("毫秒是:"+(end-start));

}

public abstract void code(); //抽象不确定的功能,让子类复写实现

}

class SubDemo extends GetTime{

public void code(){ //子类复写功能方法

for(int y=0;y<1000; y++){

System.out.println("y");

}

}

}

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接 口:

1:是用关键字interface定义的。

2:接口中包含的成员,最常见的有全局常量、抽象方法。

注意:接口中的成员都有固定的修饰符。

成员变量:public static final

成员方法:public abstract

interface Inter{

publicstatic final int x = 3;

publicabstract void show();

}

3:接口中有抽象方法,说明接口不可以实例化。接口的子类必须实现了接口中所有的抽象方法后,该子类才可以实例化。否则,该子类还是一个抽象类。

4:类与类之间存在着继承关系,类与接口中间存在的是实现关系。

继承用extends ;实现用implements ;

5:接口和类不一样的地方,就是,接口可以被多实现,这就是多继承改良后的结果。java将多继承机制通过多现实来体现。

6:一个类在继承另一个类的同时,还可以实现多个接口。所以接口的出现避免了单继承的局限性。还可以将类进行功能的扩展。

7:其实java中是有多继承的。接口与接口之间存在着继承关系,接口可以多继承接口。

接口都用于设计上,设计上的特点:(可以理解主板上提供的接口)

1:接口是对外提供的规则。

2:接口是功能的扩展。

3:接口的出现降低了耦合性。

抽象类与接口:

抽象类:一般用于描述一个体系单元,将一组共性内容进行抽取,特点:可以在类中定义抽象内容让子类实现,可以定义非抽象内容让子类直接使用。它里面定义的都是一些体系中的基本内容。

接口:一般用于定义对象的扩展功能,是在继承之外还需这个对象具备的一些功能。

抽象类和接口的共性:都是不断向上抽取的结果。

抽象类和接口的区别:

1:抽象类只能被继承,而且只能单继承。

接口需要被实现,而且可以多实现。

2:抽象类中可以定义非抽象方法,子类可以直接继承使用。

接口中都有抽象方法,需要子类去实现。

3:抽象类使用的是 is a 关系。

接口使用的 like a 关系。

4:抽象类的成员修饰符可以自定义。

接口中的成员修饰符是固定的。全都是public的。

在开发之前,先定义规则,A和B分别开发,A负责实现这个规则,B负责使用这个规则。至于A是如何对规则具体实现的,B是不需要知道的。这样这个接口的出现就降低了A和B直接耦合性。

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多 态(面向对象最后一个特征哦):
函数本身就具备多态性,某一种事物有不同的具体的体现。

体现:父类引用或者接口的引用指向了自己的子类对象。//Animal a = newCat();

多态的好处:提高了程序的扩展性。

多态的弊端:当父类引用指向子类对象时,虽然提高了扩展性,但是只能访问父类中具备的方法,不可以访问子类中特有的方法。(前期不能使用后期产生的功能,即访问的局限性)

多态的前提:

1:必须要有关系,比如继承、或者实现。

2:通常会有覆盖操作。

多态的出现思想上也做着变化:以前是创建对象并指挥对象做事情。有了多态以后,我们可以找到对象的共性类型,直接操作共性类型做事情即可,这样可以指挥一批对象做事情,即通过操作父类或接口实现。

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class 毕姥爷{

void 讲课(){

System.out.println("企业管理");

}

void 钓鱼(){

System.out.println("钓鱼");

}

}

class 毕老师 extends 毕姥爷{

void 讲课(){

System.out.println("JAVA");

}

void 看电影(){

System.out.println("看电影");

}

}

class {

public static voidmain(String[] args) {

毕姥爷 x = new 毕老师(); //毕老师对象被提升为了毕姥爷类型。

// x.讲课();

// x.看电影(); //错误.

毕老师 y = (毕老师)x; //将毕姥爷类型强制转换成毕老师类型。

y.看电影();//在多态中,自始自终都是子类对象在做着类型的变化。

}

}

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如果想用子类对象的特有方法,如何判断对象是哪个具体的子类类型呢?

可以可以通过一个关键字instanceof;//判断对象是否实现了指定的接口或继承了指定的类

格式:<对象 instanceof 类型> ,判断一个对象是否所属于指定的类型。

Student instanceof Person =true;//student继承了person类

多态在子父类中的成员上的体现的特点:

1,成员变量:在多态中,子父类成员变量同名。

在编译时期:参考的是引用型变量所属的类中是否有调用的成员。(编译时不产生对象,只检查语法错误)

运行时期:也是参考引用型变量所属的类中是否有调用的成员。

简单一句话:无论编译和运行,成员变量参考的都是引用变量所属的类中的成员变量。

再说的更容易记忆一些:成员变量 --- 编译运行都看 = 左边。

2,成员函数。

编译时期:参考引用型变量所属的类中是否有调用的方法。

运行事情:参考的是对象所属的类中是否有调用的方法。

为什么是这样的呢?因为在子父类中,对于一模一样的成员函数,有一个特性:覆盖。

简单一句:成员函数,编译看引用型变量所属的类,运行看对象所属的类。

更简单:成员函数 --- 编译看 = 左边,运行看= 右边。

3,静态函数。

编译时期:参考的是引用型变量所属的类中是否有调用的成员。

运行时期:也是参考引用型变量所属的类中是否有调用的成员。

为什么是这样的呢?因为静态方法,其实不所属于对象,而是所属于该方法所在的类。

调用静态的方法引用是哪个类的引用调用的就是哪个类中的静态方法。

简单说:静态函数 --- 编译运行都看 = 左边。

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内部类:如果A类需要直接访问B类中的成员,而B类又需要建立A类的对象。这时,为了方便设计和访问,直接将A类定义在B类中。就可以了。A类就称为内部类。内部类可以直接访问外部类中的成员。而外部类想要访问内部类,必须要建立内部类的对象。

-----------------------------------------------------

class Outer{

int num = 4;

class Inner {

void show(){

System.out.println("innershow run "+num);

}

}

public void method(){

Inner in = newInner();//创建内部类的对象。

in.show();//调用内部类的方法。

}

}

-------------------------------------------------------

当内部类定义在外部类中的成员位置上,可以使用一些成员修饰符修饰 private、static。

1:默认修饰符。

直接访问内部类格式:外部类名.内部类名 变量名 = 外部类对象.内部类对象;

Outer.Inner in = new Outer.new Inner();//这种形式很少用。

但是这种应用不多见,因为内部类之所以定义在内部就是为了封装。想要获取内部类对象通常都通过外部类的方法来获取。这样可以对内部类对象进行控制。

2:私有修饰符。

通常内部类被封装,都会被私有化,因为封装性不让其他程序直接访问。

3:静态修饰符。

如果内部类被静态修饰,相当于外部类,会出现访问局限性,只能访问外部类中的静态成员。

注意;如果内部类中定义了静态成员,那么该内部类必须是静态的。

内部类编译后的文件名为:“外部类名$内部类名.java”;

为什么内部类可以直接访问外部类中的成员呢?

那是因为内部中都持有一个外部类的引用。这个是引用是 外部类名.this

内部类可以定义在外部类中的成员位置上,也可以定义在外部类中的局部位置上。

当内部类被定义在局部位置上,只能访问局部中被final修饰的局部变量。

匿名内部类:没有名字的内部类。就是内部类的简化形式。一般只用一次就可以用这种形式。匿名内部类其实就是一个匿名子类对象。想要定义匿名内部类:需要前提,内部类必须继承一个类或者实现接口。

匿名内部类的格式:new 父类名&接口名(){ 定义子类成员或者覆盖父类方法 }.方法。

匿名内部类的使用场景:

当函数的参数是接口类型引用时,如果接口中的方法不超过3个。可以通过匿名内部类来完成参数的传递。

其实就是在创建匿名内部类时,该类中的封装的方法不要过多,最好两个或者两个以内。

------------------------------------------------------- ----------------------------------------代码小例子-------------------------------------- --------------------------------------------

//1

new Object(){

void show(){

System.out.println("showrun");

}

}.show();

//2

Object obj = newObject(){

void show(){

System.out.println("showrun");

}

};

obj.show();

1和2的写法正确吗?有区别吗?说出原因。

写法是正确,1和2都是在通过匿名内部类建立一个Object类的子类对象。

区别:

第一个可是编译通过,并运行。

第二个编译失败,因为匿名内部类是一个子类对象,当用Object的obj引用指向时,就被提升为了

Object类型,而编译时检查Object类中是否有show方法,所以编译失败。

------------------------------------------------------- ----------------------------------------代码小例子-------------------------------------- --------------------------------------------

class InnerClassDemo6 {

+(static)class Inner{

void show(){}

}

public void method(){

this.new Inner().show();//可以

}

public static voidmain(String[] args) {//static不允许this

This.new Inner().show();//错误,Inner类需要定义成static

}

}

------------------------------------------------------- ----------------------------------------代码小例子-------------------------------------- --------------------------------------------

interface Inter{

void show();

}

class Outer{//通过匿名内部类补足Outer类中的代码。

publicstatic Inter method(){

returnnew Inter(){

publicvoid show(){}

};

}

}

class InnerClassDemo7 {

public static voidmain(String[] args) {

Outer.method().show();

/*

Outer.method():意思是:Outer中有一个名称为method的方法,而且这个方法是静态的。

Outer.method().show():当Outer类调用静态的method方法运算结束后的结果又调用了show方法,意味着:method()方法运算完一个是对象,而且这个对象是Inter类型的。

*/

function (new Inter(){

publicvoid show(){}

});//匿名内部类作为方法的参数进行传递。

}

publicstatic void function(Inter in){

in.show();

}

}

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作者:黑马程序员JavaEE培训学院


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