抽象类
语法定义:抽象类前使用abstract关键字修饰,则该类为抽象类。
应用场景:在某些情况下,某个父类只是知道其子类应该包含怎样的方法,但是无法准确的知道这些子类如何实现这些方法;
从多个具有相同特征的类中提取出一个抽象类,以这个抽象类作为子类的模板,从而避免了子类设计的随意性。
作用:抽象类约束了子类必须有哪些方法,并不关注如何实现这些方法的。
使用规则:1、abstract定义抽象类
2、abstract定义抽象方法,只有声明,不需要实现
3、包含抽象方法的类是抽象类
4、抽象类中可以包含普通方法,也可以没有抽象方法
5、抽象类不能实例化,因为抽象方法时没有意义的
6、抽象类的子类,也是一个抽象类,同时也时一个具体的类,这个类必须重写抽象类中的所有抽象方法。
抽象类的细节问题
抽象类一定是父类,因为抽象类是不断被抽取出来的
抽象类中是可以不定义抽象方法。那这个抽象类的存在的意义就是不让该类创建对象,方法可以直接让子类去使用
抽象类不能与private、final 共存
例如:
package com.oracle.demo1;
public abstract class Emp {
public abstract void work();
}
package com.oracle.demo1;
public class JavaEmp extends Emp {
public void work() {
System.out.println("Java员工在写Java代码");
}
}
package com.oracle.demo1;
public class AndroidEmp extends Emp {
public void work() {
System.out.println("android员工在写Android代码");
}
}
package com.oracle.demo1;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
JavaEmp j = new JavaEmp();
j.work();
AndroidEmp a = new AndroidEmp();
a.work();
}
}
接口(抽象的) 可以理解为是功能的扩展
接口可以理解为是一种特殊的抽象类,由全局常量和公共的抽象方法组成
接口只描述所应该具备的方法,并没有具体实现,具体的实现由接口的实现类(相当于接口的子类)来完成。这样将功能的定义与实现分离,优化了程序设计。
接口定义
和类的定义不同,定义接口不再使用class关键字,而是使用interface关键字
修饰符 interface 接口名{
零个到多个常量的定义;
零个或多个抽象方法的定义;
}
注:接口就是被用来继承、实现的,所以修饰符一般为public 不能使用private、protected修饰接口。
接口的实现
类与接口的关系为实现关系,即类实现接口,类似于继承,只是关键字不同,要使用implements关键字
修饰符 class 类名 extends 父类 implements 接口{
类体部分;//如果继承了抽象类,需要重写抽象类中的抽象方法;需要实现接口中的抽象方法
}
接口中成员的特点
接口中的可以定义变量,但是必须用public static final 修饰,所以此时变量也叫常量,其值不能被改变的。
接口中的方法也有固定的修饰符,public static
接口不能创建对象
子类必须覆盖掉接口中所有的抽象方法后,子类才可以实例化。否则子类是一个抽象类。
例如:
interface Demo { ///定义一个名称为Demo的接口。
public static final int NUM = 3;// NUM的值不能改变
public abstract void show1();
public abstract void show2();
}
//定义子类去覆盖接口中的方法。类与接口之间的关系是 实现。通过 关键字 implements
class DemoImpl implements Demo { //子类实现Demo接口。
//重写接口中的方法。
public void show1(){}
public void show2(){}
}
接口的多实现
解决多继承的弊端:多继承时,当多个父类中有相同功能时,子类调用会产生不确定性。
其实核心原因就是在于多继承父类中功能有主体,而导致调用运行时,不确定运行哪个主体内容。
接口的多实现就能解决这个弊端,因为接口中的功能都没有方法体,由子类来明确。
interface Fu1
{
void show1();
}
interface Fu2
{
void show2();
}
class Zi implements Fu1,Fu2// 多实现。同时实现多个接口。
{
public void show1(){}
public void show2(){}
}
接口的多继承
多个接口之间可以使用extends进行继承。
接口和抽象类的区别
相同点
l 都位于继承的顶端,用于被其他类实现或继承;
l 都不能直接实例化对象;
l 都包含抽象方法,其子类都必须覆写这些抽象方法;
区别:
l 抽象类为部分方法提供实现,避免子类重复实现这些方法,提高代码重用性;接口只能包含抽象方法;
l 一个类只能继承一个直接父类(可能是抽象类),却可以实现多个接口;(接口弥补了Java的单继承)
l 抽象类是这个事物中应该具备的内容, 继承体系是一种 is..a关系
l 接口是这个事物中的额外内容,继承体系是一种 like..a关系
二者的选用:
l 优先选用接口,尽量少用抽象类;
l 需要定义子类的行为,又要为子类提供共性功能时才选用抽象类;
多态(同一对象在不同时刻体现出来的不同形态)
如Student类继承了Person类,一个Student的对象便既是Student,又是Person。
多态的前提:A:要有继承关系或者实现关系
B:要有方法的重写
C:要有父类引用指向子类对象 如:父 F = new 子();
l 普通类多态定义的格式
父类 变量名 = new 子类();
如: class Fu {}
class Zi extends Fu {}
//类的多态使用
Fu f = new Zi();
| 抽象类多态定义的格式
抽象类 变量名 = new 抽象类子类();
如: abstract class Fu {
public abstract void method();
}
class Zi extends Fu {
public void method(){
System.out.println(“重写父类抽象方法”);
}
}
//类的多态使用
Fu fu= new Zi();
l 接口多态定义的格式
接口 变量名 = new 接口实现类();
如: interface Fu {
public abstract void method();
}
class Zi implements Fu {
public void method(){
System.out.println(“重写接口抽象方法”);
}
}
//接口的多态使用
Fu fu = new Zi();
注意事项
同一个父类的方法会被不同的子类重写。在调用方法时,调用的为各个子类重写后的方法。
如 Person p1 = new Student();
Person p2 = new Teacher();
p1.work(); //p1会调用Student类中重写的work方法
p2.work(); //p2会调用Teacher类中重写的work方法
当变量名指向不同的子类对象时,由于每个子类重写父类方法的内容不同,所以会调用不同的方法。
多态成员变量
当子父类中出现同名的成员变量时,多态调用该变量时:
编译时期:参考的是引用型变量所属的类中是否有被调用的成员变量。没有,编译失败。
运行时期:也是调用引用型变量所属的类中的成员变量。
简单记:编译和运行都参考等号的左边。编译运行看左边。
class Fu {
int num = 4;
}
class Zi extends Fu {
int num = 5;
}
class Demo {
public static void main(String[] args) {
Fu f = new Zi();
System.out.println(f.num); //4
Zi z = new Zi();
System.out.println(z.num); //5
}
}
多态成员方法
编译时期:参考引用变量所属的类,如果没有类中没有调用的方法,编译失败。
运行时期:参考引用变量所指的对象所属的类,并运行对象所属类中的成员方法。
简而言之:编译看左边,运行看右边。
class Fu {
int num = 4;
void show() {
System.out.println("Fu show num");
}
}
class Zi extends Fu {
int num = 5;
void show() {
System.out.println("Zi show num");
}
}
class Demo {
public static void main(String[] args) {
Fu f = new Zi();
f.show(); //Zi show num
}
}
instanceof关键字
通过instanceof关键字来判断某个对象是否属于某种数据类型。如学生的对象属于学生类,学生的对象也属于人类。
boolean b = 对象 instanceof 数据类型;
多态的转型
向上转型:当有子类对象赋值给一个父类引用时,便是向上转型,多态本身就是向上转型的过程。
使用格式:
父类类型 变量名 = new 子类类型();
如:Person p = new Student();
向下转型:一个已经向上转型的子类对象可以使用强制类型转换的格式,将父类引用转为子类引用,这个过程是向下转型。如果是直接创建父类对象,是无法向下转型的!
使用格式:
子类类型 变量名 = (子类类型) 父类类型的变量;
如:Student stu = (Student) p; //变量p 实际上指向Student对象
当父类的引用指向子类对象时,就发生了向上转型,即把子类类型对象转成了父类类型。向上转型的好处是隐藏了子类类型,提高了代码的扩展性。
但向上转型也有弊端,只能使用父类共性的内容,而无法使用子类特有功能,功能有限制。
l 什么时候使用向上转型:
当不需要面对子类类型时,通过提高扩展性,或者使用父类的功能就能完成相应的操作,这时就可以使用向上转型。
l 什么时候使用向下转型
当要使用子类特有功能时,就需要使用向下转型。
l 向下转型的好处:可以使用子类特有功能。
l 弊端是:需要面对具体的子类对象;在向下转型时容易发生ClassCastException类型转换异常。在转换之前必须做类型判断。