零基础学习java------day9------多态，抽象类，接口
1. 多态
1.1 概述：
某一个事务，在不同环境下表现出来的不同状态
如：中国人可以是人的类型，中国人 p = new 中国人（）；同时中国人也是人类的一份，也可以把中国人称为人类，人类 d = new 中国人()
1.2 多态的前提和体现
1. 有继承关系
2. 父类的引用指向子类的对象
3. 有方法的重写
1 public class Test { 2 public static void main() { 3 Person p = new Teacher(); // 父类的引用指向子类的对象 4 } 5 } 6 class Person{} 7 class Teacher extends Person{}
如前几天学习，创建对象应该是如下
Person p = new Person(); Teacher t = new Teacher();
但是现在写成如下，便是父类的引用指向子类的对象
Person p = new Teacher(); //按以前学习此处的p的引用指向应该为new Person
1.3 两种转型
向上转型：Person p = new Teacher();
向下转型：Teacher t = (Teacher)p;
1.4 调用关系
1. 同名成员变量： 父类的
2. 同名静态方法： 父类的（所以说静态方法不能叫重写，因为调用还是会调用父类的方法，子类中定义的方法不会被调用）
3. 同名静态变量： 父类的
4. 同名成员方法： 子类的
5.子类独有： 不能调用
6.父类独有： 调用父类
案例
class Animal { int num = 10; static int age = 20; public void eat() { System.out.println("动物吃饭"); } public static void sleep() { System.out.println("动物在睡觉"); } public void run(){ System.out.println("动物在奔跑"); } } class Cat extends Animal { int num = 80; static int age = 90; String name = "tomCat"; public void eat() { System.out.println("猫吃饭"); } public static void sleep() { System.out.println("猫在睡觉"); } public void catchMouse() { System.out.println("猫在抓老鼠"); } } class AnimalTest { public static void main(String[] args) { Animal am = new Cat();//向上转型 am.eat(); // 猫吃饭 Animal.sleep();// 动物在睡觉 am.run(); //动物在跑步 System.out.println(am.num);// 10 System.out.println(Animal.age);// 20 am.catchMouse();// 报错，可知子类独有的方法不能被调用 System.out.println(am.name);// 报错，可知子类独有的变量不能被调用 Cat ct = (Cat)am; //向下转型,调用时就调用子类自己的属性或方法，若没有相关事务就去父类中找 ct.eat();// 猫吃饭 Cat.sleep(); // 猫在睡觉 ct.run(); // 动物在跑步，可见子类中没有的方法会去父类中找 ct.catchMouse(); // 猫在抓老鼠 } }
练习，如何将三个不同类型的蛋放一个篮子里（如鸡蛋，鸭蛋，鹅蛋）
创建3个蛋，分别为鸡蛋，鸭蛋，鹅蛋
1 public class EggDemo { 2 public static void main(String[] args) { 3 HenEgg egg1 = new HenEgg(); 4 DuckEgg egg2 = new DuckEgg(); 5 GooseEgg egg3 = new GooseEgg(); 6 } 7 } 8 class HenEgg{String name;} 9 class DuckEgg{String name;} 10 class GooseEgg{String name;}
比如，将3个蛋放进鸡蛋数组，发现并不能实现，如下图
所以，若没有多态，就实现不了一个篮子放三个鸡蛋，下面是利用多态来解决这个放鸡蛋的问题
public class EggDemo { public static void main(String[] args) { Egg egg1 = new HenEgg(); Egg egg2 = new DuckEgg(); Egg egg3 = new GooseEgg(); Egg[] eggs = new Egg[]{egg1,egg2,egg3}; } } class Egg{String name;} class HenEgg extends Egg{String name;} class DuckEgg extends Egg{String name;} class GooseEgg extends Egg{String name;}
结合这个例子理解什么是多态？
多态就是多种形态，有时候是蛋，有时候是鸡蛋，所以是多套
Egg egg1 = new HenEgg(); 等号左边是蛋右边是鸡蛋
什么时候是鸡蛋，什么时候是蛋呢？
在调用成员方法时，调用的是子类方法，这个时候就是鸡蛋，除了成员方法以外，调用的都是父类的事务，所以是蛋
多态的应用（同样是这个例子）
1 public class EggDemo { 2 public static void main(String[] args) { 3 Egg egg1 = new HenEgg(); 4 Egg egg2 = new DuckEgg(); 5 Egg egg3 = new GooseEgg(); 6 Egg[] eggs = new Egg[]{egg1,egg2,egg3}; 7 // egg1.born(); 8 // egg2.born(); 9 // egg3.born(); 10 test(egg1); 11 } 12 public static void test(Egg e) { // 将参数类型定义为父类，传哪个子类就调用哪个子类方法，这样更加灵活，无多态的话每次就需要创建一个对象来实现 13 e.born(); 14 } 15 } 16 class Egg{ 17 String name; 18 public void born() { 19 System.out.println("生小*"); 20 } 21 } 22 23 class HenEgg extends Egg{ 24 String name; 25 public void born() { 26 System.out.println("生小鸡"); 27 } 28 } 29 class DuckEgg extends Egg{ 30 String name; 31 public void born() { 32 System.out.println("生小鸭"); 33 } 34 } 35 class GooseEgg extends Egg{ 36 String name; 37 public void born() { 38 System.out.println("生小鹅"); 39 } 40 }
1.5 多态的访问特点
略
面试题1
子类独有的方法不能被调用
面试题2
结果是 我爱你
1..6 多态的好处和弊端
1.多态的好处 ：
提高了程序的维护性（由继承保证）
提高了程序的扩展性（由多态保证）
2. 多态的弊端
不能访问子类特有的功能
2. 抽象
1.1 抽象类的概述：
回想前面我们的猫狗案例，提取出了一个动物类。并且我们在前面也创建过了动物对象，其实思想是不对的。为什么呢？因为，我说动物，你知道我说的是什么动物嘛？只有看到了具体的动物，你才知道，这是什么动物。所以说，动物本身并不是一个具体的事物，而是一个抽象的事物。只有真正的猫，狗才是具体的动物。同理，我们也可以推想，不同的动物睡觉的方式应该是不一样的，所以，我们不应该在动物类中给出具体体现，而是应该给出一个声明即可。在java中，一个没哟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，该类必须定义为抽象类
1.2 细节
用abstract 修饰的类:
（1）抽象方法格式:
abstract 修饰符返回值类型方法名(参数列表);
（2）抽象类的定义格式：
abstract class 类名{}
1. 抽象类中可以没有抽象方法,有抽向方法的类一定是抽象类
2. 抽象类不能创建对象,需要使用子类向上转型
3. 抽象的子类要么实现抽象类中所有的抽象方法,要么自己是一个抽象类
4. 抽象类有构造方法（为了让子类能够调用，完成数据的初始化）
5. abstract 不能和final 共存
案例
抽象类不能创建对象，下面第三行代码会报错
1 public class AbstractDemo { 2 public static void main(String[] args) { 3 Animal a = new Animal(); 4 } 5 } 6 // 动物抽象类 7 abstract class Animal{ 8 abstract public void sleep(); 9 }
报错如下
抽象类的子类不能有抽象方法，所以需要将这个抽象方法重写
当在定义一个继承自Animal类的Cat类时，就需要重写Animal类中的抽象方法，如下
1 // 定义猫类 2 class Cat extends Animal{ 3 @Override 4 public void sleep() { //重写sleep方法 5 System.out.println("猫站着睡觉"); 6 } 7 }
（3）抽象类的成员特点
1. 成员变量：
可以是变量，也可以是常量
2. 构造方法
有构造方法，但是不能实例化（即不能创建对象），起用于子类访问父类数据的初始化
3. 成员方法
可以有抽象方法，限定子类必须完成某些动作
也可以有非抽象方法，用于提高代码的复用性（如抽象类中需要额外实现一个功能，若这个类中有很多子类，用抽象方法的话，其子类都要重写这个抽象方法，若代码量特别 大，将是毁灭性的，这个时候用非抽象方法就没这个问题）
练习
1. 定义一个抽象类形状(shape), 包含两个方法，求周长和面积
定义一个类长方形，实现抽象类中的方法
定义一个圆，实现抽象类中的方法
在测试类中测试
1 public class Exercise1 { 2 public static void main(String[] args) { 3 Shape s = new Rect(2,4); 4 Shape c = new Circle(3); 5 result(s); 6 result(c); 7 } 8 public static void result(Shape s) { 9 System.out.println("面积为："+s.getArea()); 10 System.out.println("周长为："+s.getPerimeter()); 11 } 12 } 13 14 abstract class Shape{ 15 public abstract double getArea(); 16 17 public abstract double getPerimeter(); 18 } 19 20 class Rect extends Shape{ // 继承关系 Is a 21 double length; 22 double wide; 23 public Rect(double length,double wide){ 24 this.length = length; 25 this.wide = wide; 26 } 27 @Override 28 public double getArea() { // 该重写方法的权限要比抽象类声明处的权限要高，声明处是public，所以此处只能是public 29 return length*wide; 30 } 31 public double getPerimeter() { 32 return 2*(length+wide); 33 } 34 } 35 class Circle extends Shape{ 36 double r; 37 public static final double PI=3.14; 38 public Circle(double r) { 39 this.r = r; 40 } 41 public double getArea() { 42 return PI*r*r; 43 } 44 public double getPerimeter() { 45 return 2*PI*r; 46 } 47 }
2. 定义一个人，张三，男，18岁 手机 其中手机的特性为苹果X ，白色，价格是8888
此处注意点是自己定义一个手机类，当做手机的数据类型 ，即Mobile mobile; 此处为组合关系 has a
public class PersonTest { public static void main(String[] args) { Mobile mobile = new Mobile("苹果X","白色",8888); Person p = new Person("张三",'男',18,mobile); System.out.println("我的名字叫"+p.name+",性别:"+p.gender+",年龄;"+p.age+"我的手机为:"+mobile.name+",颜色为"+mobile.color+",价格为"+mobile.price); } } // 定义一个Person类 class Person{ String name; char gender; int age; Mobile mobile; public Person(String name,char gender,int age,Mobile mobile) { this.name = name; this.gender = gender; this.age = age; this.mobile = mobile; } } // 定义一个手机类 class Mobile{ String name; String color; double price; public Mobile(String name,String color,double price) { this.name = name; this.color = color; this.price = price; } }
3.
3. 接口
接口不是类，但其与类是同一层次的事物。
3.0 接口的概述：
3.1 定义格式：
interface 接口名{ }
public class InterfaceDemo{} interface InterfaceA{}
3.2 注意事项
1. 接口中只能定义常量，默认public static final修饰，不能定义变量。
如
interface InterfaceA{ int a=10;//等价于public static final int a = 10 }
2. 接口中只能定义抽象方法(1.8之前) 默认是public abstract 修饰
如下面代码
interface InterfaceA{ private void test(); // 报错 void test();//正确,此外写publc和abstract二者之一都是正确的，如下 //public void test(); 正确 }
注意：这种默认情况表明子类中的方法也只能用public修饰（子类重写父类中的方法，权限不能比父类中的方法低）
3. 接口本身不能创建对象，使用子类向上转型（如练习三中）
接口的子类：实现了接口的类
格式：class 类名 implements 接口名{}
一个类可以实现多个接口：class 类名 implements 接口1,,接口2......{}
4.接口的子类要么实现接口中所有的抽象方法要么自己是一个抽象类
1 public class InterfaceDemo {} 2 interface InterfaceA{ 3 void test(); 4 } 5 class Test implements InterfaceA{ 6 public void test() { //重写test()方法，此处是类，一定要加public 7 } 8 }
5. 接口中没有构造方法
6. 接口不能实现接口，只能继承接口，并且可以多继承（类实现接口，并且一个类可以实现多个接口）
如，再定义一个接口B，让其继承自InterfaceA,里面不能重写接口InterfaceA中声明的test()方法（即不能实现InterfaceA接口），会报错，如下
class 子类名 implements 接口1，接口2{ }
public class InterfaceDemo {} interface InterfaceA{ void test(); } interface InterfaceB { void test1(); } class Test implements InterfaceA,InterfaceB{// 接口的子类一定要去实现其继承接口的所有方法，否则报错 public void test() { System.out.println("实现接口A"); } public void test1() { System.out.println("实现接口B"); } }
7.从jdk1.8以后，接口中可以定义非抽象的方法，但是必须使用static或者default（不能省略）修饰
8. 一个类可以继承一个类，并且同时实现多个接口（先继承，再实现）
class 类1 extends 类2 implents 接口（）//类中可以定义实现接口的方法
3.3 面试题
1.抽象类和接口的区别
1. 一个类可以实现多个接口，但却只能继承最多一个抽象类
2. 抽象类可以包含具体的方法，接口的所有方法都是抽象的(jdk1.8之前)
3. 抽象类可以定义常量也可以定义变量，接口只能定义常量
4. 接口的方法都是public的，抽象类的方法可以是public，protected，private或者默认的package
5. 抽象类可以定义构造函数，但接口却不能
2.什么时候定义抽象类，什么时候定义接口？
接口是功能的扩展，抽象类是根源的扩展
如门，开门，关门应该是其固有的功能，但报警的话就只有防盗门有这个功能，其他门没有，所以报警就可以被定义为接口
1 // 定义抽象类，其中定义开门和关门的功能 2 abstract class Door{ 3 public abstract void openDoor(); 4 public abstract void closeDoor(); 5 } 6 //定义报警接口 7 interface Alarm{ 8 public void alarm(); 9 } 10 // 定义门的子类--防盗门， 11 class FDoor extends Door implements Alarm{ 12 public void openDoor() {} 13 public void closeDoor() {} 14 public void alarm() {} // 实现接口中报警的方法
3. 编写一个抽象类Animal，抽象类中包括属性：name(String类型)，抽象方法：speak().
编写一个宠物接口Pet，接口中包括方法：eat()。
再编写一个Cat，实现该接口和抽象类中的所有方法
在main中进行测试，输出：“miao, my name is xxx”; "I want to eat some fish"
public class AnimalTest2 { public static void main(String[] args) { Cat1 c = new Cat1("小黑"); c.speak(); c.eat();
//此处也可用接口创建对象，但其只能调用接口中的方法（其他方法相当于子类中独有的方法，如speak）
//Pet p = new Cat1("小黑")；此叫接口的多态，同抽象类一样
//p.eat();
} } abstract class Animal2{ String name; abstract void speak(); } interface Pet{ void eat(); } class Cat1 extends Animal2 implements Pet{ public Cat1(String name) { this.name = name; } public void speak() { System.out.print("my name is"+name); } public void eat() { System.out.println(" I want to eat some fish"); } }
4.
