• Java基础知识学习07-抽象类、接口、多态


    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

    都位于继承的顶端,用于被其他类实现或继承;

    都不能直接实例化对象;

    都包含抽象方法,其子类都必须覆写这些抽象方法;

    区别:

    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;

    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:

    优先选用接口,尽量少用抽象类;

    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)

    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。

    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;

    :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。

     

     

     

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