Java面向?qū)ο笕N特性-繼承，封裝，多態(tài)

1.繼承

1.繼承的概念

????1.類的公共屬性【字段，方法】

????2.把公共的屬性提取出來形成一個公共的類，讓其他的類去繼承：減少代碼的冗余度

? ??泛化：在多個子類的基礎(chǔ)上面抽取共有屬性的行為到一個父類中去

? ??特化：在一個父類的基礎(chǔ)上拓展子類特有的屬性和行為，生成一個新的子類

????原則：父類存放共性，子類存放特性

2.繼承的語法及可繼承的東西

1. 繼承到父類的那些東西

????(1) 非私有的字段及方法

????(2) 父類特性

????構(gòu)造方法不能夠被繼承:java規(guī)定

????子類可以繼承到父類的特性

3.繼承的特點(diǎn)

????(1) 單繼承

????(2) 多重繼承

????(3) 沒有顯示的繼承,那么隱式的繼承Object

4.方法的覆寫

　子類如果對繼承的父類的方法不滿意（不適合），可以自己編寫繼承的方法，這種方式就稱為方法的覆寫。當(dāng)調(diào)用方法時會優(yōu)先調(diào)用子類的方法。

　覆寫要注意：

　 ? ?a、返回值類型

　　b、方法名

　　c、參數(shù)類型及個數(shù)

　都要與父類繼承的方法相同，才叫方法的覆寫。

　重載和覆寫的區(qū)別：

　　方法重載：在同一個類中處理不同數(shù)據(jù)的多個相同方法名的多態(tài)手段。

　　方法覆寫：相對繼承而言，子類中對父類已經(jīng)存在的方法進(jìn)行區(qū)別化的修改。

? ??繼承的初始化順序

　　1、初始化父類再初始化子類

　　2、先執(zhí)行初始化對象中屬性，再執(zhí)行構(gòu)造方法中的初始化。

　基于上面兩點(diǎn)，我們就知道實(shí)例化一個子類，java程序的執(zhí)行順序是：

父類對象屬性初始化---->父類對象構(gòu)造方法---->子類對象屬性初始化--->子類對象構(gòu)造方法　

5.final關(guān)鍵字

使用final關(guān)鍵字做標(biāo)識有“最終的”含義。

1. final 修飾類，則該類不允許被繼承。

2. final 修飾方法，則該方法不允許被覆蓋(覆寫)。

3. final 修飾屬性，則該類的該屬性不會進(jìn)行隱式的初始化，所以 該final 屬性的初始化屬性必須有值，或在構(gòu)造方法中賦值(但只能選其一，且必須選其一，因?yàn)闆]有默認(rèn)值！)，且初始化之后就不能改了，只能賦值一次。

4. final 修飾變量，則該變量的值只能賦一次值，在聲明變量的時候才能賦值，即變?yōu)?b>常量。

6.super關(guān)鍵字

在對象的內(nèi)部使用，可以代表父類對象。

　　1、訪問父類的屬性：super.age

　　 2、訪問父類的方法：super.eat()

　super的應(yīng)用：

首先我們知道子類的構(gòu)造的過程當(dāng)中必須調(diào)用父類的構(gòu)造方法。其實(shí)這個過程已經(jīng)隱式地使用了我們的super關(guān)鍵字。

這是因?yàn)槿绻宇惖臉?gòu)造方法中沒有顯示調(diào)用父類的構(gòu)造方法，則系統(tǒng)默認(rèn)調(diào)用父類無參的構(gòu)造方法。

那么如果自己用super關(guān)鍵字在子類里調(diào)用父類的構(gòu)造方法，則必須在子類的構(gòu)造方法中的第一行。

要注意的是：如果子類構(gòu)造方法中既沒有顯示調(diào)用父類的構(gòu)造方法，而父類沒有無參的構(gòu)造方法，則編譯出錯。

（補(bǔ)充說明，雖然沒有顯示聲明父類的無參的構(gòu)造方法，系統(tǒng)會自動默認(rèn)生成一個無參構(gòu)造方法，但是，如果你聲明了一個有參的構(gòu)造方法，而沒有聲明無參的構(gòu)造方法，這時系統(tǒng)不會動默認(rèn)生成一個無參構(gòu)造方法，此時稱為父類有沒有無參的構(gòu)造方法。）

7.Object類

　Object類是所有類的父類，如果一個類沒有使用extends關(guān)鍵字明確標(biāo)識繼承另一個類，那么這個類默認(rèn)繼承Object類。

　Object類中的方法，適合所有子類?。?！

　那么Object類中有什么主要的方法呢？

　1、toString()

a. 在Object類里面定義toString()方法的時候返回的對象的哈希code碼(對象地址字符串)。

我們可以發(fā)現(xiàn)，如果我們直接用System.out.print（對象）輸出一個對象，則運(yùn)行結(jié)果輸出的是對象的對象地址字符串，也稱為哈希code碼。如：

哈希碼是通過哈希算法生成的一個字符串，它是用來唯一區(qū)分我們對象的地址碼，就像我們的身份證一樣。

b. 可以通過重寫toString()方法表示出對象的屬性。

?　　如果我們希望輸出一個對象的時候，不是它的哈希碼，而是它的各個屬性值，那我們可以通過重寫toString()方法表示出對象的屬性。

?　2、equals()

a、equals（）----返回值是布爾類型。

b、默認(rèn)的情況下，比較的是對象的引用是否指向同一塊內(nèi)存地址-------對象實(shí)例化時，即給對象分配內(nèi)存空間，該內(nèi)存空間的地址就是內(nèi)存地址。使用方法如：dog.equals(dog2);

c、 如果是兩個對象，但想判斷兩個對象的屬性是否相同，則重寫equals（）方法。

2.封裝

1、概念：

　　　　將類的某些信息隱藏在類內(nèi)部，不允許外部程序直接訪問，而是通過該類提供的方法來實(shí)現(xiàn)對隱藏信息的操作和訪問。

2、好處：

　　　只能通過規(guī)定的方法訪問數(shù)據(jù)。

　　??? 隱藏類的實(shí)例細(xì)節(jié)，方便修改和實(shí)現(xiàn)。

3、封裝的實(shí)現(xiàn)步驟

需要注意：對封裝的屬性不一定要通過get/set方法，其他方法也可以對封裝的屬性進(jìn)行操作。當(dāng)然最好使用get/set方法，比較標(biāo)準(zhǔn)。

4.this關(guān)鍵字

1.this關(guān)鍵字代表當(dāng)前對象

　　this.屬性 操作當(dāng)前對象的屬性

　　this.方法 調(diào)用當(dāng)前對象的方法。

　2.封裝對象的屬性的時候，經(jīng)常會使用this關(guān)鍵字。

3.當(dāng)getter和setter函數(shù)參數(shù)名和成員函數(shù)名重合的時候，可以使用this區(qū)別。如：

5.Java 中的內(nèi)部類

內(nèi)部類（ Inner Class ）就是定義在另外一個類里面的類。與之對應(yīng)，包含內(nèi)部類的類被稱為外部類。

　那么問題來了：那為什么要將一個類定義在另一個類里面呢？清清爽爽的獨(dú)立的一個類多好啊??！

　答：內(nèi)部類的主要作用如下：

1. 內(nèi)部類提供了更好的封裝，可以把內(nèi)部類隱藏在外部類之內(nèi)，不允許同一個包中的其他類訪問該類。

2. 內(nèi)部類的方法可以直接訪問外部類的所有數(shù)據(jù)，包括私有的數(shù)據(jù)。

　　3. 內(nèi)部類所實(shí)現(xiàn)的功能使用外部類同樣可以實(shí)現(xiàn)，只是有時使用內(nèi)部類更方便。

內(nèi)部類可分為以下幾種：

????????成員內(nèi)部類

????????靜態(tài)內(nèi)部類

????????方法內(nèi)部類

????????匿名內(nèi)部類

3.多態(tài)

面向?qū)ο蟮淖詈笠粋€特性就是多態(tài)，那么什么是多態(tài)呢？多態(tài)就是對象的多種形態(tài)。

　java里的多態(tài)主要表現(xiàn)在兩個方面：

1.引用多態(tài)　　　

父類的引用可以指向本類的對象；

父類的引用可以指向子類的對象；

　　這兩句話是什么意思呢，讓我們用代碼來體驗(yàn)一下，首先我們創(chuàng)建一個父類Animal和一個子類Dog，在主函數(shù)里如下所示：

注意：我們不能使用一個子類的引用來指向父類的對象，如：

。

　　這里我們必須深刻理解引用多態(tài)的意義，才能更好記憶這種多態(tài)的特性。為什么子類的引用不能用來指向父類的對象呢？我在這里通俗給大家講解一下：就以上面的例子來說，我們能說“狗是一種動物”，但是不能說“動物是一種狗”，狗和動物是父類和子類的繼承關(guān)系，它們的從屬是不能顛倒的。當(dāng)父類的引用指向子類的對象時，該對象將只是看成一種特殊的父類（里面有重寫的方法和屬性），反之，一個子類的引用來指向父類的對象是不可行的??！

2.方法多態(tài)

　　根據(jù)上述創(chuàng)建的兩個對象：本類對象和子類對象，同樣都是父類的引用，當(dāng)我們指向不同的對象時，它們調(diào)用的方法也是多態(tài)的。

創(chuàng)建本類對象時，調(diào)用的方法為本類方法；

創(chuàng)建子類對象時，調(diào)用的方法為子類重寫的方法或者繼承的方法；

使用多態(tài)的時候要注意：如果我們在子類中編寫一個獨(dú)有的方法（沒有繼承父類的方法），此時就不能通過父類的引用創(chuàng)建的子類對象來調(diào)用該方法！?。?/b>

　　注意： 繼承是多態(tài)的基礎(chǔ)。

3.引用類型轉(zhuǎn)換　

　了解了多態(tài)的含義后，我們在日常使用多態(tài)的特性時經(jīng)常需要進(jìn)行引用類型轉(zhuǎn)換。

　引用類型轉(zhuǎn)換：

1.?向上類型轉(zhuǎn)換(隱式/自動類型轉(zhuǎn)換)，是小類型轉(zhuǎn)換到大類型。

就以上述的父類Animal和一個子類Dog來說明，當(dāng)父類的引用可以指向子類的對象時，就是向上類型轉(zhuǎn)換。如：

2.?向下類型轉(zhuǎn)換(強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換)，是大類型轉(zhuǎn)換到小類型(有風(fēng)險,可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出)。

將上述代碼再加上一行，我們再次將父類轉(zhuǎn)換為子類引用，那么會出現(xiàn)錯誤，編譯器不允許我們直接這么做，雖然我們知道這個父類引用指向的就是子類對象，但是編譯器認(rèn)為這種轉(zhuǎn)換是存在風(fēng)險的。如：

那么我們該怎么解決這個問題呢，我們可以在animal前加上（Dog）來強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。如：

但是如果父類引用沒有指向該子類的對象，則不能向下類型轉(zhuǎn)換，雖然編譯器不會報錯，但是運(yùn)行的時候程序會出錯，如：

　　其實(shí)這就是上面所說的子類的引用指向父類的對象，而強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類型也不能轉(zhuǎn)換?。?/p>

還有一種情況是父類的引用指向其他子類的對象，則不能通過強(qiáng)制轉(zhuǎn)為該子類的對象。如：

　　這是因?yàn)槲覀冊诰幾g的時候進(jìn)行了強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，編譯時的類型是我們強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的類型，所以編譯器不會報錯，而當(dāng)我們運(yùn)行的時候，程序給animal開辟的是Dog類型的內(nèi)存空間，這與Cat類型內(nèi)存空間不匹配，所以無法正常轉(zhuǎn)換。這兩種情況出錯的本質(zhì)是一樣的，所以我們在使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的時候要特別注意這兩種錯誤！！下面有個更安全的方式來實(shí)現(xiàn)向下類型轉(zhuǎn)換。。。。

?3. instanceof運(yùn)算符，來解決引用對象的類型，避免類型轉(zhuǎn)換的安全性問題。

instanceof是Java的一個二元操作符，和==，>，<是同一類東東。由于它是由字母組成的，所以也是Java的保留關(guān)鍵字。它的作用是測試它左邊的對象是否是它右邊的類的實(shí)例，返回boolean類型的數(shù)據(jù)。

　　我們來使用instanceof運(yùn)算符來規(guī)避上面的錯誤，代碼修改如下：

　　利用if語句和instanceof運(yùn)算符來判斷兩個對象的類型是否一致。

補(bǔ)充說明：在比較一個對象是否和另一個對象屬于同一個類實(shí)例的時候，我們通?？梢圆捎胕nstanceof和getClass兩種方法通過兩者是否相等來判斷，但是兩者在判斷上面是有差別的。Instanceof進(jìn)行類型檢查規(guī)則是:你屬于該類嗎？或者你屬于該類的派生類嗎？而通過getClass獲得類型信息采用==來進(jìn)行檢查是否相等的操作是嚴(yán)格的判斷,不會存在繼承方面的考慮；

總結(jié)：在寫程序的時候，如果要進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，我們最好使用instanceof運(yùn)算符來判斷它左邊的對象是否是它右邊的類的實(shí)例，再進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。

4.抽象類

　定義：抽象類前使用abstract關(guān)鍵字修飾，則該類為抽象類。

　使用抽象類要注意以下幾點(diǎn)：

1. 抽象類是約束子類必須有什么方法，而并不關(guān)注子類如何實(shí)現(xiàn)這些方法。

　　2. 抽象類應(yīng)用場景：

　　　a. 在某些情況下，某個父類只是知道其子類應(yīng)該包含怎樣的方法，但無法準(zhǔn)確知道這些子類如何實(shí)現(xiàn)這些方法(可實(shí)現(xiàn)動態(tài)多態(tài))。

　　　b. 從多個具有相同特征的類中抽象出一個抽象類，以這個抽象類作為子類的模板，從而避免子類設(shè)計(jì)的隨意性。

3. 抽象類定義抽象方法，只有聲明，不需要實(shí)現(xiàn)。抽象方法沒有方法體以分號結(jié)束，抽象方法必須用abstract關(guān)鍵字來修飾。如:

4、包含抽象方法的類是抽象類。抽象類中可以包含普通的方法，也可以沒有抽象方法。如：

　5、抽象類不能直接創(chuàng)建，可以定義引用變量來指向子類對象，來實(shí)現(xiàn)抽象方法。

5.接口

　1、概念

接口可以理解為一種特殊的類，由全局常量和公共的抽象方法所組成。也可理解為一個特殊的抽象類，因?yàn)樗谐橄蠓椒ā?/p>

　　 如果說類是一種具體實(shí)現(xiàn)體，而接口定義了某一批類所需要遵守的規(guī)范，接口不關(guān)心這些類的內(nèi)部數(shù)據(jù)，也不關(guān)心這些類里方法的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，它只規(guī)定這些類里必須提供的某些方法。（這里與抽象類相似）

　2.接口定義的基本語法

[修飾符] [abstract]?interface?接口名 [extends父接口1,2....]（多繼承）{

0…n常量 (public static final)

0…n 抽象方法(public abstract)

　　　　　　}???????????????????????????????????????????????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

其中[ ]里的內(nèi)容表示可選項(xiàng)，可以寫也可以不寫;接口中的屬性都是常量，即使定義時不添加public static final?修飾符，系統(tǒng)也會自動加上；接口中的方法都是抽象方法，即使定義時不添加public abstract修飾符，系統(tǒng)也會自動加上。

　3.使用接口

一個類可以實(shí)現(xiàn)一個或多個接口，實(shí)現(xiàn)接口使用implements關(guān)鍵字。java中一個類只能繼承一個父類，是不夠靈活的，通過實(shí)現(xiàn)多個接口可以補(bǔ)充。

　　繼承父類實(shí)現(xiàn)接口的語法為：

　　　　　[修飾符] class 類名?extends?父類?implements?接口1，接口2...{

類體部分//如果繼承了抽象類，需要實(shí)現(xiàn)繼承的抽象方法；要實(shí)現(xiàn)接口中的抽象方法

　　　　　}

注意：如果要繼承父類，繼承父類必須在實(shí)現(xiàn)接口之前,即extends關(guān)鍵字必須在implements關(guān)鍵字前

　　補(bǔ)充說明：通常我們在命名一個接口時，經(jīng)常以I開頭，用來區(qū)分普通的類。如：IPlayGame