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java基礎(chǔ)之面向?qū)ο?繼承、接口、多態(tài)

更新時間:2017-11-09 來源:黑馬程序員 瀏覽量:

未來的編程精英們,如果你們已經(jīng)學(xué)會了java面向?qū)ο蟮姆庋b,下面我們則需要學(xué)習(xí)java面向?qū)ο笫O碌奶卣鳎豪^承、接口、多態(tài)。


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繼承

好處:

1:提高了代碼的復(fù)用性。

2:讓類與類之間產(chǎn)生了關(guān)系,提供了另一個特征多態(tài)的前提。

父類的由來:其實是由多個類不斷向上抽取共性內(nèi)容而來的。

java中對于繼承,java只支持單繼承。java雖然不直接支持多繼承,但是保留了這種多繼承機(jī)制,進(jìn)行改良。

為什么不支持多繼承呢?

因為當(dāng)一個類同時繼承兩個父類時,兩個父類中有相同的功能,那么子類對象調(diào)用該功能時,運行哪一個呢?因為父類中的方法中存在方法體。

但是java支持多重繼承。A繼承B B繼承C C繼承D。

多重繼承的出現(xiàn),就有了繼承體系。體系中的頂層父類是通過不斷向上抽取而來的。它里面定義的該體系最基本最共性內(nèi)容的功能。

所以,一個體系要想被使用,直接查閱該系統(tǒng)中的父類的功能即可知道該體系的基本用法。那么想要使用一個體系時,需要建立對象。建議建立最子類對象,因為最子類不僅可以使用父類中的功能。還可以使用子類特有的一些功能。

簡單說:對于一個繼承體系的使用,查閱頂層父類中的內(nèi)容,創(chuàng)建最底層子類的對象。

子父類出現(xiàn)后,類中的成員都有了哪些特點:

1:成員變量。

當(dāng)子父類中出現(xiàn)一樣的屬性時,子類類型的對象,調(diào)用該屬性,值是子類的屬性值。

如果想要調(diào)用父類中的屬性值,需要使用一個關(guān)鍵字:super

This:代表是本類類型的對象引用。

Super:代表是子類所屬的父類中的內(nèi)存空間引用。

注意:子父類中通常是不會出現(xiàn)同名成員變量的,因為父類中只要定義了,子類就不用在定義了,直接繼承過來用就可以了。

2:成員函數(shù)。

當(dāng)子父類中出現(xiàn)了一模一樣的方法時,建立子類對象會運行子類中的方法。好像父類中的方法被覆蓋掉一樣。所以這種情況,是函數(shù)的另一個特性:覆蓋(復(fù)寫,重寫)

什么時候使用覆蓋呢?當(dāng)一個類的功能內(nèi)容需要修改時,可以通過覆蓋來實現(xiàn)。

3:構(gòu)造函數(shù)。

發(fā)現(xiàn)子類構(gòu)造函數(shù)運行時,先運行了父類的構(gòu)造函數(shù)。為什么呢?

原因:子類的所有構(gòu)造函數(shù)中的第一行,其實都有一條隱身的語句super();

super(): 表示父類的構(gòu)造函數(shù),并會調(diào)用于參數(shù)相對應(yīng)的父類中的構(gòu)造函數(shù)。而super():是在調(diào)用父類中空參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。

為什么子類對象初始化時,都需要調(diào)用父類中的函數(shù)?(為什么要在子類構(gòu)造函數(shù)的第一行加入這個super()?)

因為子類繼承父類,會繼承到父類中的數(shù)據(jù),所以必須要看父類是如何對自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化的。所以子類在進(jìn)行對象初始化時,先調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù),這就是子類的實例化過程。

注意:子類中所有的構(gòu)造函數(shù)都會默認(rèn)訪問父類中的空參數(shù)的構(gòu)造函數(shù),因為每一個子類構(gòu)造內(nèi)第一行都有默認(rèn)的語句super();

如果父類中沒有空參數(shù)的構(gòu)造函數(shù),那么子類的構(gòu)造函數(shù)內(nèi),必須通過super語句指定要訪問的父類中的構(gòu)造函數(shù)。

如果子類構(gòu)造函數(shù)中用this來指定調(diào)用子類自己的構(gòu)造函數(shù),那么被調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)也一樣會訪問父類中的構(gòu)造函數(shù)。

問題:super()和this()是否可以同時出現(xiàn)的構(gòu)造函數(shù)中。

兩個語句只能有一個定義在第一行,所以只能出現(xiàn)其中一個。

super()或者this():為什么一定要定義在第一行?

因為super()或者this()都是調(diào)用構(gòu)造函數(shù),構(gòu)造函數(shù)用于初始化,所以初始化的動作要先完成。

這里要注意:繼承的細(xì)節(jié):

什么時候使用繼承呢?

細(xì)節(jié)一:

當(dāng)類與類之間存在著所屬關(guān)系時,才具備了繼承的前提。a是b中的一種。a繼承b。狼是犬科中的一種。

注意:不要僅僅為了獲取其他類中的已有成員進(jìn)行繼承。

所以判斷所屬關(guān)系,可以簡單看,如果繼承后,被繼承的類中的功能,都可以被該子類所具備,那么繼承成立。如果不是,不可以繼承。

細(xì)節(jié)二:

在方法覆蓋時,注意兩點:

1:子類覆蓋父類時,必須要保證,子類方法的權(quán)限必須大于等于父類方法權(quán)限可以實現(xiàn)繼承。否則,編譯失敗。

2:覆蓋時,要么都靜態(tài),要么都不靜態(tài)。 (靜態(tài)只能覆蓋靜態(tài),或者被靜態(tài)覆蓋)

繼承的一個弊端:打破了封裝性。對于一些類,或者類中功能,是需要被繼承,或者復(fù)寫的。

這時如何解決問題呢?介紹一個關(guān)鍵字,final:最終。

final特點:

1:這個關(guān)鍵字是一個修飾符,可以修飾類,方法,變量。

2:被final修飾的類是一個最終類,不可以被繼承。

3:被final修飾的方法是一個最終方法,不可以被覆蓋。

4:被final修飾的變量是一個常量,只能賦值一次。

其實這樣的原因的就是給一些固定的數(shù)據(jù)起個閱讀性較強(qiáng)的名稱。

不加final修飾不是也可以使用嗎?那么這個值是一個變量,是可以更改的。加了final,程序更為嚴(yán)謹(jǐn)。常量名稱定義時,有規(guī)范,所有字母都大寫,如果由多個單詞組成,中間用 _ 連接。

抽象類: abstract

抽象:不具體,看不明白。抽象類表象體現(xiàn)。

在不斷抽取過程中,將共性內(nèi)容中的方法聲明抽取,但是方法不一樣,沒有抽取,這時抽取到的方法,并不具體,需要被指定關(guān)鍵字abstract所標(biāo)示,聲明為抽象方法。

抽象方法所在類一定要標(biāo)示為抽象類,也就是說該類需要被abstract關(guān)鍵字所修飾。

抽象類的特點:

1:抽象方法只能定義在抽象類中,抽象類和抽象方法必須由abstract關(guān)鍵字修飾(可以描述類和方法,不可以描述變量)。

2:抽象方法只定義方法聲明,并不定義方法實現(xiàn)。

3:抽象類不可以被創(chuàng)建對象(實例化)。

4:只有通過子類繼承抽象類并覆蓋了抽象類中的所有抽象方法后,該子類才可以實例化。否則,該子類還是一個抽象類。

抽象類的細(xì)節(jié):

1:抽象類中是否有構(gòu)造函數(shù)?有,用于給子類對象進(jìn)行初始化。

2:抽象類中是否可以定義非抽象方法?

可以。其實,抽象類和一般類沒有太大的區(qū)別,都是在描述事物,只不過抽象類在描述事物時,有些功能不具體。所以抽象類和一般類在定義上,都是需要定義屬性和行為的。只不過,比一般類多了一個抽象函數(shù)。而且比一般類少了一個創(chuàng)建對象的部分。

3:抽象關(guān)鍵字abstract和哪些不可以共存?final , private , static

4:抽象類中可不可以不定義抽象方法?可以。抽象方法目的僅僅為了不讓該類創(chuàng)建對象。

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模板方法設(shè)計模式:(常用設(shè)計模版之一)

解決的問題:當(dāng)功能內(nèi)部一部分實現(xiàn)時確定,一部分實現(xiàn)是不確定的。這時可以把不確定的部分暴露出去,讓子類去實現(xiàn)。

abstract class GetTime{

public finalvoid getTime(){ //此功能如果不需要復(fù)寫,可加final限定

long start =System.currentTimeMillis();

code(); //不確定的功能部分,提取出來,通過抽象方法實現(xiàn)

long end =System.currentTimeMillis();

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

}

public abstract void code(); //抽象不確定的功能,讓子類復(fù)寫實現(xiàn)

}

class SubDemo extends GetTime{

public void code(){ //子類復(fù)寫功能方法

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

System.out.println("y");

}

}

}

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接 口:

1:是用關(guān)鍵字interface定義的。

2:接口中包含的成員,最常見的有全局常量、抽象方法。

注意:接口中的成員都有固定的修飾符。

成員變量:public static final

成員方法:public abstract

interface Inter{

publicstatic final int x = 3;

publicabstract void show();

}

3:接口中有抽象方法,說明接口不可以實例化。接口的子類必須實現(xiàn)了接口中所有的抽象方法后,該子類才可以實例化。否則,該子類還是一個抽象類。

4:類與類之間存在著繼承關(guān)系,類與接口中間存在的是實現(xiàn)關(guān)系。

繼承用extends ;實現(xiàn)用implements ;

5:接口和類不一樣的地方,就是,接口可以被多實現(xiàn),這就是多繼承改良后的結(jié)果。java將多繼承機(jī)制通過多現(xiàn)實來體現(xiàn)。

6:一個類在繼承另一個類的同時,還可以實現(xiàn)多個接口。所以接口的出現(xiàn)避免了單繼承的局限性。還可以將類進(jìn)行功能的擴(kuò)展。

7:其實java中是有多繼承的。接口與接口之間存在著繼承關(guān)系,接口可以多繼承接口。

接口都用于設(shè)計上,設(shè)計上的特點:(可以理解主板上提供的接口)

1:接口是對外提供的規(guī)則。

2:接口是功能的擴(kuò)展。

3:接口的出現(xiàn)降低了耦合性。

抽象類與接口:

抽象類:一般用于描述一個體系單元,將一組共性內(nèi)容進(jìn)行抽取,特點:可以在類中定義抽象內(nèi)容讓子類實現(xiàn),可以定義非抽象內(nèi)容讓子類直接使用。它里面定義的都是一些體系中的基本內(nèi)容。

接口:一般用于定義對象的擴(kuò)展功能,是在繼承之外還需這個對象具備的一些功能。

抽象類和接口的共性:都是不斷向上抽取的結(jié)果。

抽象類和接口的區(qū)別:

1:抽象類只能被繼承,而且只能單繼承。

接口需要被實現(xiàn),而且可以多實現(xiàn)。

2:抽象類中可以定義非抽象方法,子類可以直接繼承使用。

接口中都有抽象方法,需要子類去實現(xiàn)。

3:抽象類使用的是 is a 關(guān)系。

接口使用的 like a 關(guān)系。

4:抽象類的成員修飾符可以自定義。

接口中的成員修飾符是固定的。全都是public的。

在開發(fā)之前,先定義規(guī)則,A和B分別開發(fā),A負(fù)責(zé)實現(xiàn)這個規(guī)則,B負(fù)責(zé)使用這個規(guī)則。至于A是如何對規(guī)則具體實現(xiàn)的,B是不需要知道的。這樣這個接口的出現(xiàn)就降低了A和B直接耦合性。

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多 態(tài)(面向?qū)ο笞詈笠粋€特征哦):
函數(shù)本身就具備多態(tài)性,某一種事物有不同的具體的體現(xiàn)。

體現(xiàn):父類引用或者接口的引用指向了自己的子類對象。//Animal a = newCat();

多態(tài)的好處:提高了程序的擴(kuò)展性。

多態(tài)的弊端:當(dāng)父類引用指向子類對象時,雖然提高了擴(kuò)展性,但是只能訪問父類中具備的方法,不可以訪問子類中特有的方法。(前期不能使用后期產(chǎn)生的功能,即訪問的局限性)

多態(tài)的前提:

1:必須要有關(guān)系,比如繼承、或者實現(xiàn)。

2:通常會有覆蓋操作。

多態(tài)的出現(xiàn)思想上也做著變化:以前是創(chuàng)建對象并指揮對象做事情。有了多態(tài)以后,我們可以找到對象的共性類型,直接操作共性類型做事情即可,這樣可以指揮一批對象做事情,即通過操作父類或接口實現(xiàn)。

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class 畢姥爺{

void 講課(){

System.out.println("企業(yè)管理");

}

void 釣魚(){

System.out.println("釣魚");

}

}

class 畢老師 extends 畢姥爺{

void 講課(){

System.out.println("JAVA");

}

void 看電影(){

System.out.println("看電影");

}

}

class {

public static voidmain(String[] args) {

畢姥爺 x = new 畢老師(); //畢老師對象被提升為了畢姥爺類型。

// x.講課();

// x.看電影(); //錯誤.

畢老師 y = (畢老師)x; //將畢姥爺類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成畢老師類型。

y.看電影();//在多態(tài)中,自始自終都是子類對象在做著類型的變化。

}

}

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如果想用子類對象的特有方法,如何判斷對象是哪個具體的子類類型呢?

可以可以通過一個關(guān)鍵字instanceof;//判斷對象是否實現(xiàn)了指定的接口或繼承了指定的類

格式:<對象 instanceof 類型> ,判斷一個對象是否所屬于指定的類型。

Student instanceof Person =true;//student繼承了person類

多態(tài)在子父類中的成員上的體現(xiàn)的特點:

1,成員變量:在多態(tài)中,子父類成員變量同名。

在編譯時期:參考的是引用型變量所屬的類中是否有調(diào)用的成員。(編譯時不產(chǎn)生對象,只檢查語法錯誤)

運行時期:也是參考引用型變量所屬的類中是否有調(diào)用的成員。

簡單一句話:無論編譯和運行,成員變量參考的都是引用變量所屬的類中的成員變量。

再說的更容易記憶一些:成員變量 --- 編譯運行都看 = 左邊。

2,成員函數(shù)。

編譯時期:參考引用型變量所屬的類中是否有調(diào)用的方法。

運行事情:參考的是對象所屬的類中是否有調(diào)用的方法。

為什么是這樣的呢?因為在子父類中,對于一模一樣的成員函數(shù),有一個特性:覆蓋。

簡單一句:成員函數(shù),編譯看引用型變量所屬的類,運行看對象所屬的類。

更簡單:成員函數(shù) --- 編譯看 = 左邊,運行看= 右邊。

3,靜態(tài)函數(shù)。

編譯時期:參考的是引用型變量所屬的類中是否有調(diào)用的成員。

運行時期:也是參考引用型變量所屬的類中是否有調(diào)用的成員。

為什么是這樣的呢?因為靜態(tài)方法,其實不所屬于對象,而是所屬于該方法所在的類。

調(diào)用靜態(tài)的方法引用是哪個類的引用調(diào)用的就是哪個類中的靜態(tài)方法。

簡單說:靜態(tài)函數(shù) --- 編譯運行都看 = 左邊。

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內(nèi)部類:如果A類需要直接訪問B類中的成員,而B類又需要建立A類的對象。這時,為了方便設(shè)計和訪問,直接將A類定義在B類中。就可以了。A類就稱為內(nèi)部類。內(nèi)部類可以直接訪問外部類中的成員。而外部類想要訪問內(nèi)部類,必須要建立內(nèi)部類的對象。

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class Outer{

int num = 4;

class Inner {

void show(){

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

}

}

public void method(){

Inner in = newInner();//創(chuàng)建內(nèi)部類的對象。

in.show();//調(diào)用內(nèi)部類的方法。

}

}

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當(dāng)內(nèi)部類定義在外部類中的成員位置上,可以使用一些成員修飾符修飾 private、static。

1:默認(rèn)修飾符。

直接訪問內(nèi)部類格式:外部類名.內(nèi)部類名 變量名 = 外部類對象.內(nèi)部類對象;

Outer.Inner in = new Outer.new Inner();//這種形式很少用。

但是這種應(yīng)用不多見,因為內(nèi)部類之所以定義在內(nèi)部就是為了封裝。想要獲取內(nèi)部類對象通常都通過外部類的方法來獲取。這樣可以對內(nèi)部類對象進(jìn)行控制。

2:私有修飾符。

通常內(nèi)部類被封裝,都會被私有化,因為封裝性不讓其他程序直接訪問。

3:靜態(tài)修飾符。

如果內(nèi)部類被靜態(tài)修飾,相當(dāng)于外部類,會出現(xiàn)訪問局限性,只能訪問外部類中的靜態(tài)成員。

注意;如果內(nèi)部類中定義了靜態(tài)成員,那么該內(nèi)部類必須是靜態(tài)的。

內(nèi)部類編譯后的文件名為:“外部類名$內(nèi)部類名.java”;

為什么內(nèi)部類可以直接訪問外部類中的成員呢?

那是因為內(nèi)部中都持有一個外部類的引用。這個是引用是 外部類名.this

內(nèi)部類可以定義在外部類中的成員位置上,也可以定義在外部類中的局部位置上。

當(dāng)內(nèi)部類被定義在局部位置上,只能訪問局部中被final修飾的局部變量。

匿名內(nèi)部類:沒有名字的內(nèi)部類。就是內(nèi)部類的簡化形式。一般只用一次就可以用這種形式。匿名內(nèi)部類其實就是一個匿名子類對象。想要定義匿名內(nèi)部類:需要前提,內(nèi)部類必須繼承一個類或者實現(xiàn)接口。

匿名內(nèi)部類的格式:new 父類名&接口名(){ 定義子類成員或者覆蓋父類方法 }.方法。

匿名內(nèi)部類的使用場景:

當(dāng)函數(shù)的參數(shù)是接口類型引用時,如果接口中的方法不超過3個??梢酝ㄟ^匿名內(nèi)部類來完成參數(shù)的傳遞。

其實就是在創(chuàng)建匿名內(nèi)部類時,該類中的封裝的方法不要過多,最好兩個或者兩個以內(nèi)。

------------------------------------------------------- ----------------------------------------代碼小例子-------------------------------------- --------------------------------------------

//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的寫法正確嗎?有區(qū)別嗎?說出原因。

寫法是正確,1和2都是在通過匿名內(nèi)部類建立一個Object類的子類對象。

區(qū)別:

第一個可是編譯通過,并運行。

第二個編譯失敗,因為匿名內(nèi)部類是一個子類對象,當(dāng)用Object的obj引用指向時,就被提升為了

Object類型,而編譯時檢查Object類中是否有show方法,所以編譯失敗。

------------------------------------------------------- ----------------------------------------代碼小例子-------------------------------------- --------------------------------------------

class InnerClassDemo6 {

+(static)class Inner{

void show(){}

}

public void method(){

this.new Inner().show();//可以

}

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

This.new Inner().show();//錯誤,Inner類需要定義成static

}

}

------------------------------------------------------- ----------------------------------------代碼小例子-------------------------------------- --------------------------------------------

interface Inter{

void show();

}

class Outer{//通過匿名內(nèi)部類補(bǔ)足Outer類中的代碼。

publicstatic Inter method(){

returnnew Inter(){

publicvoid show(){}

};

}

}

class InnerClassDemo7 {

public static voidmain(String[] args) {

Outer.method().show();

/*

Outer.method():意思是:Outer中有一個名稱為method的方法,而且這個方法是靜態(tài)的。

Outer.method().show():當(dāng)Outer類調(diào)用靜態(tài)的method方法運算結(jié)束后的結(jié)果又調(diào)用了show方法,意味著:method()方法運算完一個是對象,而且這個對象是Inter類型的。

*/

function (new Inter(){

publicvoid show(){}

});//匿名內(nèi)部類作為方法的參數(shù)進(jìn)行傳遞。

}

publicstatic void function(Inter in){

in.show();

}

}

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作者:黑馬程序員JavaEE培訓(xùn)學(xué)院


首發(fā):http://java.itheima.com/


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