Java学习笔记之多态&抽象类&接口
0x00 概述
本文涉及Java知识点为多态,抽象类,接口
0x01 多态
1.1 多态的概述
- 什么是多态
同一个对象,在不同时刻表现出来的不同形态
- 多态的前提
要有继承或者实现关系
要有方法的重写
要有父类引用指向子类对象
1.2 多态中的成员访问特点
- 成员访问特点
成员变量:编译看父类,运行看父类
成员方法:编译看父类,运行看子类
示例
package com.molyTest1; public class Animal { public int age = 40; public void eat() { System.out.println("动物吃东西"); } }
package com.molyTest1; public class cat extends Animal { public int age = 20; public int weight = 10; @Override public void eat() { System.out.println("猫吃鱼"); } public void playGame() { System.out.println("猫捉迷藏"); } }
package com.molyTest1; public class AnimalDemo { public static void main(String[] args) { // 有父类引用指向子类对象 Animal a = new cat(); System.out.println(a.age); // System.out.println(a.weight); a.eat(); //a.playGame(); } }
输出
40
猫吃鱼
1.3 多态的好处和弊端
- 好处:
提供程序的扩展性,定义方法的时候,使用父类型作为参数,在使用的时候,使用具体的子类行参与操作
- 弊端:
不能使用子类的特有成员
1.4 多态中的转型
- 向上转型
父类引用指向子类对象就是向上转型
- 向下转型
格式: 子类行 对象名 = (子类行)父类引用;
示例
package com.molyTest2; public class Animal { public void eat() { System.out.println("动物吃东西"); } }
package com.molyTest2; public class Cat extends Animal { @Override public void eat() { System.out.println("猫吃鱼"); } public void playGame() { System.out.println("猫捉迷藏"); } }
package com.molyTest2; public class AnimalDemo { public static void main(String[] args) { // 多态 // 向上转型 Animal a = new Cat(); a.eat(); //a.playGame(); Cat c = (Cat)a; c.eat(); c.playGame(); } }
1.5 多态的案例
- 案例需求
请采用多态的思想实现猫和狗的案例,并在测试类中进行测试
示例
package com.molyTest3; public class Animal { private String name; private int age; public Animal() { } public Animal(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public void eat() { System.out.println("动物吃东西"); } }
package com.molyTest3; public class Cat extends Animal { public Cat() { } public Cat(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { System.out.println("猫吃鱼"); } public void playGame() { System.out.println("猫捉迷藏"); } }
package com.molyTest3; public class Dog extends Animal { public Dog() { } public Dog(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { System.out.println("狗吃骨头"); } }
package com.molyTest3; public class AnimalDemo { public static void main(String[] args) { // 创建猫类对象进行测试 Animal a = new Cat(); a.setName("Garfileds"); a.setAge(3); System.out.println(a.getName()+", "+a.getAge()); a.eat(); a = new Dog("Echo",5); System.out.println(a.getName()+", "+a.getAge()); a.eat(); } }
0x02 抽象类
2.1 抽象类的概述
当我们在做子类共性功能抽取时,有些方法在父类中并没有具体的实现,这个时候就需要抽象类了。
在Java中,一个没有方法体的方法应该定义为抽象方法,而类中如果有抽象方法,这个类一定为抽象类。
2.2 抽象类的特点
- 抽象类和抽象方法必须是使用abstract关键字修饰
// 抽象类的定义 public abstract class 类名 {} // 抽象方法的定义 public abstract void eat();
- 抽象类中不一定有抽象方法,有抽象方法的类一定是抽象类
- 抽象类不能实例化
抽象类如何实例化?参照多态的方式,通过子类对象实例化,这叫抽象类多态
- 抽象类的子类
要么重写抽象类中的所有抽象方法
要么抽象类
2.3 抽象类的成员特点
- 成员的特点
成员变量:既可以是变量,也可以是常量
构造方法:空参构造,有参构造
成员方法:抽象方法,普通方法
示例
package com.abstractTest1; public abstract class Animal { private int age = 20; private final String city = "北京"; public Animal() { } public Animal(int age) { this.age = age; } public void show() { age = 40; System.out.println(age); System.out.println(city); } public abstract void eat(); }
package com.abstractTest1; public class Cat extends Animal { @Override public void eat() { System.out.println("猫吃鱼"); } }
package com.abstractTest1; public class AnimalDemo { public static void main(String[] args) { Animal a = new Cat(); a.eat(); a.show(); } }
输出
package com.abstractTest1; public class AnimalDemo { public static void main(String[] args) { Animal a = new Cat(); a.eat(); a.show(); } }
2.4 抽象类的案例
案例需求:请采用抽象类的思想实现猫和狗的案例,并在测试类中进行测试
示例
package com.abstractTest2; public abstract class Animal { private String name; private int age; public Animal() { } public Animal(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public abstract void eat(); }
package com.abstractTest2; public class Cat extends Animal { public Cat() { } public Cat(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { System.err.println("猫吃鱼"); } }
package com.abstractTest2; public class Dog extends Animal { public Dog() { } public Dog(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { System.out.println("狗吃骨头"); } }
package com.abstractTest2; public class AnimalDemo { public static void main(String[] args) { // 创建对象,按照多态的方式 Animal a = new Cat(); a.setName("Garfields"); a.setAge(5); System.out.println(a.getName()+","+a.getAge()); a.eat(); System.out.println("-------------"); a = new Cat("Garfields", 5); System.out.println(a.getName()+", "+a.getAge()); a.eat(); } }
0x03 接口
3.1 接口的概述
接口就是一种公共的规范标识,只要符合规范标准,大家都可以通用
Java中的接口更多的体现在对行为的抽象
3.2 接口的特点
- 接口用关键字interface修饰
public interface 接口名 {}
- 类实现接口用implements表示
public class 类名 implements 接口名 {}
- 接口不能实例化
接口如何实例化?参照多态的方式,通过实现类对象实例化,这叫接口多态
多态的形式:具体类多态,抽象类多态,接口多态
- 接口子类
要么重写接口中的所有抽象方法
要么子类也是抽象类
3.3 接口的成员特点
- 成员特点
成员变量:只能是常量,默认修饰符,public static final
构造方法:没有,因为接口主要是扩展功能的,而没有具体存在
成员方法:只能是抽象方法,默认修饰符:public abstract,关于接口中的方法,JDK8和9中有些新特性,此处不再讲解
示例
package com.interfaceTest1; public interface Inter { public int num = 10; public final int num2 = 20; // public static final int num3 = 30; int num3 = 30; //public Inter() {} //public void show() {} // public abstract void method(); void show(); }
package com.interfaceTest1; public class InterImpl implements Inter { public InterImpl() { super(); } @Override public void method() { System.out.println("method"); } @Override public void show() { System.out.println("show"); } }
package com.interfaceTest1; public class InterfactDemo { public static void main(String[] args) { Inter i = new InterImpl(); // i.num = 20; System.out.println(i.num); //i.num2 = 40; System.out.println(i.num2); System.out.println(Inter.num); } }
输出
10 20 10
3.4 接口的案例
案例需求:
对猫和狗进行训练,它们都可以跳高了,加入跳高功能
请采用抽象类和接口来实现猫狗案例,并在测试类中进行测试
示例
package com.interfaceTest2; public abstract class Animal { private String name; private int age; public Animal() { } public Animal(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public abstract void eat(); }
package com.interfaceTest2; public interface Jumpping { public abstract void jump(); }
package com.interfaceTest2; public class Cat extends Animal implements Jumpping{ public Cat() { } public Cat(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { System.out.println("猫吃鱼"); } @Override public void jump() { System.out.println("猫可以调高了"); } }
package com.interfaceTest2; public class AnimalDemo { public static void main(String[] args) { // 创建对象,调用方法 Jumpping j = new Cat(); j.jump(); System.out.println("----------"); Animal a = new Cat(); a.setName("Garfields"); a.setAge(3); System.out.println(a.getName()+", "+a.getAge()); a.eat(); // a.jump(); a = new Cat("Aria", 6); System.out.println(a.getName()+", "+a.getAge()); a.eat(); // a.jump(); System.out.println("----------"); Cat c1 = new Cat(); c1.setName("加菲"); c1.setAge(7); System.out.println(a.getName()+", "+a.getAge()); c1.eat(); c1.jump(); } }
输出
猫可以调高了 ---------- Garfields, 3 猫吃鱼 Aria, 6 猫吃鱼 ---------- Aria, 6 猫吃鱼 猫可以调高了
3.5 类和接口的关系
- 类与类的关系
继承关系,只能单继承,但是可以多层继承
- 类与接口的关系
实现关系,可以单实现,也可以多实现,还可以在继承一个类的同时实现多个接口
- 接口和接口的关系
继承关系,可以单继承,也可以多继承
3.6 抽象类的接口的区别
- 成员区别:
抽象类:变量,常量,有构造方法,有抽象方法,也有非抽象方法
接口:常量,抽象方法
- 关系区别:
类与类:继承,单继承
类与接口:实现,可以单实现,也可以多实现
- 接口与接口
抽象类:对类抽象,包括属性,行为
接口:对行为抽象,主要是行为
0x04 综合案例
4.1 案例需求
我们先有乒乓球运动员和篮球运动员,乒乓球教练和篮球教练。
为了出国交流,跟乒乓球相关的人员都需要学习英语。
请用所学知识,分析这个案例中有哪些具体类,哪些抽象类,哪些接口,并用代码实现。
4.2 代码实现
package com.intergratedPractise; public abstract class Person { private String name; private int age; public Person() { } public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public abstract void eat(); }
package com.intergratedPractise; public abstract class Player extends Person { public Player() { } public Player(String name, int age) { super(name, age); } public abstract void study(); }
package com.intergratedPractise; public abstract class Coach extends Person { public Coach() { } public Coach(String name, int age) { super(name, age); } public abstract void teach(); }
package com.intergratedPractise; public interface speakEnglish { public abstract void speak(); }
package com.intergratedPractise; public class basketBallCoach extends Coach{ public basketBallCoach() { } public basketBallCoach(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void teach() { System.out.println("篮球教练教如何运球和投篮"); } @Override public void eat() { System.out.println("篮球教练吃羊肉,喝羊奶"); } }
package com.intergratedPractise; public class pingPongCoach extends Coach implements speakEnglish{ public pingPongCoach() { } public pingPongCoach(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void teach() { System.out.println("乒乓球教练教如何发球和接球"); } @Override public void eat() { System.out.println("乒乓教练吃牛肉,喝牛奶"); } @Override public void speak() { System.out.println("乒乓教练说英语"); } }
package com.intergratedPractise; public class BasketBallPlayer extends Player{ public BasketBallPlayer() { } public BasketBallPlayer(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void study() { System.out.println("篮球运动员学习如何运球和投篮"); } @Override public void eat() { System.out.println("篮球运动员吃羊肉,喝羊奶"); } }
package com.intergratedPractise; public class PingPongPlayer extends Player implements speakEnglish{ public PingPongPlayer() { } public PingPongPlayer(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void study() { System.out.println("乒乓球运动员学习如何发球和接球"); } @Override public void eat() { System.out.println("乒乓运动员吃牛肉,喝牛奶"); } @Override public void speak() { System.out.println("乒乓运动员说英语"); } }