JavaSE知识-09(面向对象_多态&抽象类&接口)
目录
多态的概述及其代码体现
- 多态(polymorphic)概述
- 事物存在的多种形态
- 多态前提
- a:要有继承关系。
- b:要有方法重写。
- c:要有父类引用指向子类对象。
class Demo1_Polymorphic {
public static void main(String[] args) {
Cat c = new Cat();
c.eat();
Animal a = new Cat(); //猫是一只动物 //父类引用指向子类对象
a.eat();
}
}
class Animal {
public void eat() {
System.out.println("动物吃饭");
}
}
class Cat extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
}
运行结果为猫吃鱼 猫吃鱼
多态中的成员访问特点之成员变量
- 成员变量
- 编译看左边(父类)，运行看左边(父类)。
- 编译看左边(父类)，运行看左边(父类)。
运行结果为 10 20
多态中的成员访问特点之成员方法
- 成员方法
- 编译看左边(父类)，运行看右边(子类)。
将Father.class 中的print方法注释掉就会报错:找不到符号 f.print();
运行结果为 son
多态中的成员访问特点之静态成员方法
-
静态方法
- 编译看左边(父类)，运行看左边(父类)。
- (静态和类相关，算不上重写，所以，访问还是左边的)
-
只有非静态的成员方法,编译看左边,运行看右边
class Demo2_Polymorphic {
public static void main(String[] args) {
Father f = new Son();
f.method(); //相当于是Father.method()
}
}
class Father {
public static void method() {
System.out.println("father static method");
}
}
class Son extends Father {
public static void method() {
System.out.println("son static method");
}
}
运行结果为father static method
多态中向上转型和向下转型
class Demo3_SuperMan {
public static void main(String[] args) {
Person p = new SuperMan(); //父类引用指向子类对象,超人提升为了人,向上转型
//父类引用指向子类对象就是向上转型
System.out.println(p.name);
p.谈生意();
SuperMan sm = (SuperMan)p; //向下转型
sm.fly();
}
}
class Person {
String name = "John";
public void 谈生意() {
System.out.println("谈生意");
}
}
class SuperMan extends Person {
String name = "superMan";
public void 谈生意() {
System.out.println("谈几个亿的大单子");
}
public void fly() {
System.out.println("飞出去救人");
}
}
运行结果为 John 谈几个亿的大单子 飞出去救人
- 多态的好处
- a:提高了代码的维护性(继承保证)
- b:提高了代码的扩展性(由多态保证)
- 可以当作形式参数,可以接收任意子类对象
- 多态的弊端
- 不能使用子类的特有属性和行为。
多态的好处和弊端
class Demo4_Animal {
public static void main(String[] args) {
//Cat c1 = new Cat();
//c1.eat();
method(new Cat());
method(new Dog());
//Animal a = new Cat(); 实际开发中很少在创建对象的时候用父类引用指向子类对象,直接创建子类对象更方便,可以使用子类中的特有属性和行为
}
//Cat c = new Dog();狗是一只猫,这是错误的
/*public static void method(Cat c) {
c.eat();
}
public static void method(Dog d) {
d.eat();
}*/
//如果把狗强转成猫就会出现类型转换异常,ClassCastException
public static void method(Animal a) { //当作参数的时候用多态最好,因为扩展性强
//关键字 instanceof 判断前边的引用是否是后边的数据类型
if (a instanceof Cat) {
Cat c = (Cat)a;
c.eat();
c.catchMouse();
}else if (a instanceof Dog) {
Dog d = (Dog)a;
d.eat();
d.lookHome();
}else {
a.eat();
}
}
}
class Animal {
public void eat() {
System.out.println("动物吃饭");
}
}
class Cat extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
public void catchMouse() {
System.out.println("抓老鼠");
}
}
class Dog extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("狗吃肉");
}
public void lookHome() {
System.out.println("看家");
}
}
抽象类的概述及其特点
- A:抽象类概述
- 抽象就是看不懂的
- B:抽象类特点
- a:抽象类和抽象方法必须用abstract关键字修饰
- abstract class 类名 {}
- public abstract void eat();
- b:抽象类不一定有抽象方法，有抽象方法的类一定是抽象类或者是接口
- c:抽象类不能实例化那么，抽象类如何实例化呢?
- 按照多态的方式，由具体的子类实例化。其实这也是多态的一种，抽象类多态。
- d:抽象类的子类
- 要么是抽象类
- 要么重写抽象类中的所有抽象方法 推荐
- a:抽象类和抽象方法必须用abstract关键字修饰
class Demo1_Abstract {
public static void main(String[] args) {
//Animal a = new Animal(); //错误: Animal是抽象的; 无法实例化
Animal a = new Cat(); //父类引用指向子类对象
a.eat();
}
}
abstract class Animal { //抽象类
public abstract void eat(); //抽象方法
public Animal() {
System.out.println("父类空参构造");
}
}
class Cat extends Animal {
public Cat() {
super();
}
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
}
运行结果为 父类空参构造 猫吃鱼
猫狗案例
- 具体事物：猫，狗
- 共性：姓名，年龄，吃饭
- 猫的特性:抓老鼠
- 狗的特性:看家
class Test1_Animal {
public static void main(String[] args) {
Cat c = new Cat("加菲",8);
System.out.println(c.getName() + "..." + c.getAge());
c.eat();
c.catchMouse();
Dog d = new Dog("八公",30);
System.out.println(d.getName() + "..." + d.getAge());
d.eat();
d.lookHome();
}
}
abstract class Animal {
private String name; //姓名
private int age; //年龄
public Animal(){} //空参
public Animal(String name,int age) {//有参
this.name = name;
this.age = age;
}
public void setName(String name) { //设置姓名
this.name = name;
}
public String getName() { //获取姓名
return name;
}
public void setAge(int age) { //设置年龄
this.age = age;
}
public int getAge() { //获取年龄
return age;
}
public abstract void eat(); //吃饭
}
class Cat extends Animal {
public Cat(){} //空参
public Cat(String name,int age) {//有参
super(name,age);
}
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
public void catchMouse() {
System.out.println("抓老鼠");
}
}
class Dog extends Animal {
public Dog(){} //空参
public Dog(String name,int age) {//有参
super(name,age);
}
public void eat() {
System.out.println("狗吃肉");
}
public void lookHome() {
System.out.println("看家");
}
}
老师案例
- 具体事物：基础班老师，就业班老师
- 共性：姓名，年龄，讲课。
class Test2_Teacher {
public static void main(String[] args) {
BaseTeacher bt = new BaseTeacher("冯佳",18);
bt.teach();
}
}
abstract class Teacher {
private String name; //姓名
private int age; //年龄
public Teacher(){} //空参
public Teacher(String name,int age) {//有参
this.name = name;
this.age = age;
}
public void setName(String name) { //设置姓名
this.name = name;
}
public String getName() { //获取姓名
return name;
}
public void setAge(int age) { //设置年龄
this.age = age;
}
public int getAge() { //获取年龄
return age;
}
public abstract void teach();
}
class BaseTeacher extends Teacher {
public BaseTeacher(){} //空参
public BaseTeacher(String name,int age) {//有参
super(name,age);
}
public void teach() {
System.out.println("我的姓名是:" + this.getName() + ",我的年龄是:" + this.getAge() + ",讲的内容是java基础");
}
}
员工案例
- 假如我们在开发一个系统时需要对程序员类进行设计，程序员包含3个属性：姓名、工号以及工资。
- 经理，除了含有程序员的属性外，另为还有一个奖金属性。
- 请使用继承的思想设计出程序员类和经理类。要求类中提供必要的方法进行属性访问。
class Test3_Employee {
public static void main(String[] args) {
Coder c = new Coder("德玛西亚","007",8000);
c.work();
Manager m = new Manager("苍老师","9527",3000,20000);
m.work();
}
}
abstract class Employee {
private String name; //姓名
private String id; //工号
private double salary; //工资
public Employee() {} //空参构造
public Employee(String name,String id,double salary) {
this.name = name;
this.id = id;
this.salary = salary;
}
public void setName(String name) { //设置姓名
this.name = name;
}
public String getName() { //获取姓名
return name;
}
public void setId(String id) { //设置id
this.id = id;
}
public String getId() { //获取id
return id;
}
public void setSalary(double salary) { //设置工资
this.salary = salary;
}
public double getSalary() { //获取工资
return salary;
}
public abstract void work();
}
//程序员
class Coder extends Employee {
public Coder() {} //空参构造
public Coder(String name,String id,double salary) {
super(name,id,salary);
}
public void work() {
System.out.println("我的姓名是:" + this.getName() + ",我的工号是:" + this.getId() + ",我的工资是:"
+ this.getSalary() + ",我的工作内容是敲代码");
}
}
//项目经理
class Manager extends Employee {
private int bonus; //奖金
public Manager() {} //空参构造
public Manager(String name,String id,double salary,int bonus) {
super(name,id,salary);
this.bonus = bonus;
}
public void work() {
System.out.println("我的姓名是:" + this.getName() + ",我的工号是:" + this.getId() + ",我的工资是:"
+ this.getSalary() + ",我的奖金是:" + bonus + ",我的工作内容是管理");
}
}
两道概念题
- 题1
- 一个抽象类如果没有抽象方法，可不可以定义为抽象类?如果可以，有什么意义?
- 可以
- 这么做目的只有一个,就是不让其他类创建本类对象,交给子类完成
- 试题2
- abstract不能和哪些关键字共存
abstract和static
被abstract修饰的方法没有方法体
被static修饰的可以用类名.调用,但是类名.调用抽象方法是没有意义的
abstract和final
被abstract修饰的方法强制子类重写
被final修饰的不让子类重写,所以他俩是矛盾
abstract和private
被abstract修饰的是为了让子类看到并强制重写
被private修饰不让子类访问,所以他俩是矛盾的
- abstract不能和哪些关键字共存
abstract class Demo {
//public static abstract void print(); //错误: 非法的修饰符组合: abstract和static
//public final abstract void print(); //错误: 非法的修饰符组合: abstract和final
private abstract void print(); //错误: 非法的修饰符组合: abstract和private
}
接口的概述及其特点
- A:接口概述
- 从狭义的角度讲就是指java中的interface
- 从广义的角度讲对外提供规则的都是接口
- B:接口特点
- a:接口用关键字interface表示
- interface 接口名 {}
- b:类实现接口用implements表示
- class 类名 implements 接口名 {}
- c:接口不能实例化
- 那么，接口如何实例化呢?
- 按照多态的方式来实例化。
- d:接口的子类
- a:可以是抽象类。但是意义不大。
- b:可以是具体类。要重写接口中的所有抽象方法。【推荐】
- a:接口用关键字interface表示
class Demo1_Interface {
public static void main(String[] args) {
//Inter i = new Inter(); //接口不能被实例化,因为调用抽象方法没有意义
Inter i = new Demo(); //父类引用指向子类对象
i.print();
}
}
interface Inter {
public abstract void print(); //接口中的方法都是抽象的
}
class Demo implements Inter {
public void print() {
System.out.println("print");
}
}
接口的成员特点
- A:接口成员特点
- 成员变量；只能是常量，并且是静态的并公共的。
* 默认修饰符：public static final
* 建议：自己手动给出。 - 构造方法：接口没有构造方法。
- 成员方法：只能是抽象方法。
* 默认修饰符：public abstract
* 建议：自己手动给出。
- 成员变量；只能是常量，并且是静态的并公共的。
class Demo2_Interface {
public static void main(String[] args) {
Demo d = new Demo();
d.print();
System.out.println(Inter.num);
}
}
interface Inter {
public static final int num = 10;
//public Inter(){} 错误:需要<标识符> //接口中没有构造方法
/*public void print() { //错误:接口方法不能带有主体 接口中不能定义非抽象方法
}*/
public abstract void print();
}
class Demo /*extends Object*/ implements Inter { //一个类不写继承任何类,默认继承Object类
public void print() {//如果不加public,错误:Demo中的print()无法实现Inter中的print(),void print()正在尝试访问更低的权限,以前为public
//num = 20; 错误:无法为最终变量num分配值
System.out.println(num);
}
public Demo() {
super();
}
}
类与类,类与接口,接口与接口的关系
- a:类与类：
* 继承关系,只能单继承,可以多层继承。 - b:类与接口：
* 实现关系,可以单实现,也可以多实现。
* 并且还可以在继承一个类的同时实现多个接口。 - c:接口与接口：
* 继承关系,可以单继承,也可以多继承。
class Demo3_Interface {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello World!");
}
}
/*
* A:类与类,类与接口,接口与接口的关系
* a:类与类：
* 继承关系,只能单继承,可以多层继承。
* b:类与接口：
* 实现关系,可以单实现,也可以多实现。
* 并且还可以在继承一个类的同时实现多个接口。
* c:接口与接口：
* 继承关系,可以单继承,也可以多继承。
*/
interface InterA {
public abstract void printA();
}
interface InterB {
public abstract void printB();
}
interface InterC extends InterB,InterA { //可以单继承,也可以多继承。
}
//class Demo implements InterA,implements InterB { //这么做不允许是非法的
class Demo extends Object implements InterA,InterB { //可以单实现,也可以多实现。
public void printA() {
System.out.println("printA");
}
public void printB() {
System.out.println("printB");
}
}
抽象类和接口的区别
-
A:成员区别
- 抽象类：//比普通类能多定义抽象方法而已
- 成员变量：可以变量，也可以常量(加final)
- 构造方法：有 //为给子类初始化
- 成员方法：可以抽象，也可以非抽象//非抽象子类继承直接使用, 而抽象子类需重写
- 接口：
- 成员变量：只可以常量//前有关键字public static final
- 成员方法：只可以抽象//前有关键字public abstract
- 抽象类：//比普通类能多定义抽象方法而已
-
B:关系区别
- 类与类
- 继承，单继承
- 类与接口
- 实现，单实现，多实现
- 接口与接口
- 继承，单继承，多继承
- 类与类
-
C:设计理念区别
- 抽象类 被继承体现的是：”is a”的关系。抽象类中定义的是该继承体系的共性功能。
- 接口 被实现体现的是：”like a”的关系。接口中定义的是该继承体系的扩展功能。
猫狗案例加入跳高功能分析及其代码实现
- 案例演示
- 动物类：姓名，年龄，吃饭，睡觉。//共性定义在抽象类
- 猫和狗
- 动物培训接口：跳高//某些具备, 扩展
class Test_Animal {
public static void main(String[] args) {
Cat c = new Cat("加菲",8);
c.eat();
c.sleep();
JumpCat jc = new JumpCat("跳高猫",3);
jc.eat();
jc.sleep();
jc.jump();
}
}
abstract class Animal{
private String name;
private int age;
public Animal(){} //空参构造
public Animal(String name,int age){//有参构造
this.name = name;
this.age = age;
}
public void setName(String name){
this.name = name;
}
public String getName(){
return name;
}
public void setAge(int age){
this.age = age;
}
public int getAge(){
return age;
}
public abstract void eat();
public abstract void sleep();
}
interface Jumping{ //跳高的接口
public void jump();
}
class Cat extends Animal{
public Cat(){} //空参构造
public Cat(String name,int age){//有参构造
super(name,age);
}
public void eat(){
System.out.println("猫吃鱼");
}
public void sleep(){
System.out.println("侧着睡");
}
}
class JumpCat extends Cat implements Jumping{
public JumpCat() {} //空参构造
public JumpCat(String name,int age) {//有参构造
super(name,age);
}
public void jump() {
System.out.println("猫跳高");
}
}
运行结果:
猫吃鱼
侧着睡
猫吃鱼
侧着睡
猫跳高
