抽象类和多态
一、抽象
抽象类
1.抽象类的概念
·如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类就是抽象类。例如形状类是抽象的类,圆、三角形等视具体类;
·用abstract修饰的类就是抽象类。如果某个类中包含有抽象方法,那么该类就必须定义为抽象类。但是抽象类中不一定有抽象方法。
2.抽象类的定义
使用关键字abstract定义抽象类,一般语法为:
[ 访问权限 ] abstract class 类名 {
成员列表
}
例如:
public abstract class Shapes{
public abstract void draw( );
//具体代码
}
3.抽象类的相关概念
(1)用abstract修饰的类就是抽象类。如果某个类中包含有抽象方法,那么该类就必须定义为抽象类;
(2)抽象类可以有成员属性和非抽象的成员方法;
(3)抽象类不能被实例化,但是可以有构造函数;
(4)抽象类只能用作基类,表示的是一种继承关系。继承抽象类的非抽象类必须实现其中的所有抽象方法,而已实现方法的参数、返回值要和抽象类中的方法一样。否则该类也必须声明为抽象类。
4.抽象类的注意事项
(1)抽象类可以有构造方法,但不能直接实例化,只能用来继承;
(2)抽象类的派生子类应该提供对其所有抽象方法的具体实现。如果抽象类的派生子类没有实现其中的所有抽象方法,那么该派生子类仍然是抽象类,只能用于继承,而不能实例化;
(3)抽象类中也可以包含有非抽象的方法,子类中重写非抽象方法时返回值和参数必须于父类一致;
(4)构造方法和静态方法不可以直接修饰为abstract。
抽象方法
1.抽象方法的相关概念
(1)在某下情况下,类无法(或者没有必要)提供方法的具体实现,可以将此方法声明成抽象方法;
(2)在类中没有方法体的方法,就是抽象方法;
(3)含有抽象方法的类,一定是抽象类。
2.抽象方法的语法
使用关键字abstract声明冲洗爱过你方法,一般语法为:
[ 访问权限 ] abstract 返回值 方法名称(参数列表);
例如:
public abstract void draw( );
3.抽象的作用
(1)在面向对象领域,抽象类主要用来进行类型隐藏。也就是使用抽象的类型来编程,但是具体运行时就可以使用具体类型;
(2)利用抽象的概念,能够在开发项目中创建扩展性很好的架构,优化程序。
(3)抽象类,抽象方法,在软件开发过程中都是设计层面的概念。也就是说,设计人员会设计出抽象类,抽象方法,程序员都是来继承这些抽象类并覆盖抽象方法,实现具体功能。
二、多态
多态性:
·多态性是面型对象的三大特征之一;
·多态的含义是:对外一种表现形式,内在具有多种具体实现。
·Java中多态的具体体现:
—方法重载;
—方法覆盖;
—多态参数。
运行期类型与编译期类型
第一种情况:编译期类型和运行期类型相同:
A a = new A( );
a.show( );
(1)声明A的时候,使用到的类型A表示对象的类型,被称为编译期类型,在编译期,虚拟机认为a的类型是A,对于a所使用的属性和方法的有效性将到类A中去验证;
(2)构造方法A( )中的A是运行期类型,在运行期,将执行运行期类型中的方法。
第二种情况:当有继承关系时,可能发生编译期类型和运行期类型不同的情况,即编译期类型是父类类型,运行期类型是子类类型。
//A类是B类的父亲
A ab = new B( );
Ab.show( );
(1)对象ab的编译期类型为父类A类,运行期类型为子类B类;
(2)如果一个引用的编译期类型和运行期类型不同,那么一定是编译期类型与运行期类型有父类子类关系;
(3)Ab对象使用的方法,在编译期到类A中去校验,而运行则执行B类的方法;
(4)如果一个对象的编译期类型是父类,运行期类型是子类,可以对该对象进行强制类型转换,将其编译器类型转换为与运行期类型相同的类型,即:B b = ( B ) ab;
父类引用指向子类对象
当编译器类型是父亲,运行期类型是子类时,被称为父类引用只想子类对象
class Animal{
……
}
class Cat extends Animal{
……
}
class Dog extends Animal {
……
}
Cat m = new Cat()
Animal x = new Cat() //Animal 的引用指向Cat的对象
对象m可以调用Cat类中的所有方法,x只能调用Animal类中定义的方法,Cat类扩展的新方法不能调用。
多态环境下对成员方法的调用
class Animal{
void show() {
System.out.println(“Anmial");
}
}
class Cat extends Animal{
void show() {
System.out.println(“cat");
}
}
…….
Animal x = new Cat( );
x.show( ); //调用的是子类中的方法
简单地说:编译看左边,运行看右边。
多态环境下对静态成员方法的调用
class Animal{
static void show() {
System.out.println(“Animal");
}
}
class Cat extends Animal {
static void show() {
System.out.println(“Cat");
}
}
…….
Animal x = new Cat( ) ;
x.show( ); //调用的是动物类中的静态成员方法。
简单地说:编译和运行都看左边。
多态环境下对成员变量的调用
class Animal{
int num = 3;
}
class Cat extends Animal {
int num = 4;
}
…….
Animal x = new Cat( );
x.num; //调用的是动物类中的成员变量。
简单地说:编译和运行都看等号左边。
注意:变量不存在被子类覆写这一说法,只有方法存在覆写。
多态参数
方法参数具有多态性
class Animal{
void eat( ) { }
}
class Cat extends Animal{
void eat( ) { }
}
class Dog extends Animal{
void eat( ){ }
}
//方法的形式参数类型是父类类型,而传递的实际参数可以是任意子类的对象
method( Animal animal ){
animal .eat( );
方法参数多态性的好处:提高代码的扩展性
多态环境下对象造型
(1)向上造型 — 又称为自动类型提升
class Animal{
abstract void eat( );
}
class Cat extends Animal{
void look( ) {
System.out.println("看家");
}
}
………
Animal x=new Cat( ); //向上造型,Cat对象提升到Animal对象
x.eat( ); //只能使用父类中的方法
x.look( ); //报错!不能使用子类中的方法
向上造型的作用是:提高程序的扩展性。
(2)向下造型 — 又称为向下转型
class Animal{
abstract void eat( );
}
class Cat extendsAnimal{
void look() {
System.out.println("看家");
}
}
………
Animal x=new Cat( )
Cat m=(Cat)x; //向下转型
m.eat( ) ;
m.look( ); //子父类中的方法都可以使用
向下造型的作用是:为了使用子类中的特有方法。
三、Instanceof 操作符
1.instanceof 用法
result = 对象名称 instanceof 类型
参数:
Result:布尔类型。
对象名称:必选项,任意对象表达式。
类型:必选项,任意已定义的类,可以是API中的类,可以是自定义的类。
说明:
如果对象是这个类型的一个实例,则instanceof 运算符返回true。如果对象不是指定类的一个实例,或者对象是null,则返回false。
instanceof 运算符是用来在运算时指出对象是否是特定类的一个实例。
abstract class Animal {
abstract void eat( );
}
class Dog extends Animal {
void look ( )…...
}
class Cat extends Animal {
void catch( ) ……
}
class InstanceofDemo {
public static void main(String[ ] args ) {
method(new Dog( ));
}
}
public static void method(Animal a) {
// instanceof:用于判断对象的具体类型。
if (a instanceof Cat) {
Cat c = (Cat) a;
c.catch( );
}
}