目录
前言
一.封装
1.1封装的定义
1.2访问修饰符的使用
二.继承
2.1继承的定义
2.2继承的方法
2.3继承使用注意点
三.多态
3,1多态的定义
3.2动态绑定
3.3方法重写
3.4向上(向下)转型
四.抽象
4.1抽象的概述和定义
4.2抽象的使用
五.接口
5.1接口的意义
5.2接口的定义
总结
个人主页: tq02的博客_CSDN博客-C语言,Java领域博主
理想目标:努力学习,向Java进发,拼搏一切,找到一份朝九晚五,有假期的工作,让自己的未来不会有遗憾。
欢迎各位→点赞 + 收藏⭐ + 评论+关注✨本章讲解内容:Java封装、继承、抽象、多态、接口
使用编译器:IDEA
前言
在讲述封装、继承、抽象、多态、接口前,我们得先了解一下,什么是类与对象,类与对象的详细讲解:tq02的类与对象讲解
一.封装
1.1封装的定义
封装,在类里操作,将类的成员变量和成员方法进行封装处理,意义:可以被认为是一个保护屏障,防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。而对类进行封装我们需要使用访问修饰符,一共分为四种,
访问修饰符 | private | default | protected | public |
同一包的同一类 | √ | √ | √ | √ |
同一包的不同类 | √ | √ | √ | |
不同包的子类 | √ | √ | ||
不同包的非子类 | √ |
注:1.如果成员变量或者成员方法没有使用封装则是默认使用default修饰符。
2.包是存放多个类的容器,就是防止在工程建立时,和其他人写的类名相同而起冲突。
3.子类是在继承当中可以学到的。
1.2访问修饰符的使用
我们进行四种封装代码实例图
1.private修饰
private修饰的price和name变量,其他类无法访问,只有自己的类里可以进行访问。就例如在BookList类里无法直接访问这两个元素变量。
2.default修饰
default修饰符,是指当你没有标注修饰符时,就默认了default修饰符,而此类的只有同一个包的其他类访问,例如BookList可以访问,但不同包的Student类无法访问。
3.protected修饰符
protected修饰符,类当被修饰了之后,同包下所有的类都可以访问,非同包下的其他包的子类也可以使用。如Student类继承之后也可以使用Book类。
4.public修饰符
public修饰符,一旦使用,所有的类都可以使用,不在乎是否同包。
二.继承
2.1继承的定义
继承是什么?是所有OOP语言不可缺少的组成成分,是面向对象的三大特征之一,继承就相当于,孩子继承父亲的东西(父亲愿意给孩子的东西),关键字是extends,继承父类的成员变量和成员方法,一般是为了减少代码冗余。但是继承也得遵守访问修饰符,一旦不符合,则无法继承。
代码显示:
public class Animal { public String name; public Animal(String name) { this.name = name; } public void eat(String food) { System.out.println(this.name + "正在吃" + food);}}// Cat.javaclass Cat { public String name; public Cat(String name) { this.name = name; } public void eat(String food) { System.out.println(this.name + "正在吃" + food);}}// Bird.javaclass Bird { public String name; public Bird(String name) { this.name = name; } public void eat(String food) { System.out.println(this.name + "正在吃" + food); } public void fly() { System.out.println(this.name + "正在飞 ︿( ̄︶ ̄)︿"); }}
可以看得出来,Animal类和cat类还有Bird类,有很多重复的代码,而为了减少大量的冗余代码,我们可以使用继承的手段。
2.2继承的方法
定义方法:
class 子类 extends 父类 {
}
代码实现:
class Animal { public String name; public Animal(String name) { this.name = name;} public void eat(String food) { System.out.println(this.name + "正在吃" + food); }}class Cat extends Animal { public Cat(String name) { // 使用 super 调用父类的构造方法. super(name); }}class Bird extends Animal { public Bird(String name) { super(name);} public void fly() { System.out.println(this.name + "正在飞 ︿( ̄︶ ̄)︿"); }}public class Test { public static void main(String[] args) { Cat cat = new Cat("小黑"); cat.eat("猫粮"); Bird bird = new Bird("圆圆"); bird.fly();}}
我们可以看出,Cat类和Bird类的成员变量和成员方法相当于是在Animal类的基础上,扩展出来。
2.3继承使用注意点
- 使用 extends 指定父类.
- Java 中一个子类只能继承一个父类 (而C++/Python等语言支持多继承).
- 子类会继承父类的所有 public 的变量和方法.
- 对于父类的 private 的字段和方法, 子类中是无法访问的.
- 子类的实例中, 也包含着父类的实例. 可以使用 super 关键字得到父类实例的引用
- 所有的类都有一个父类—Object类
三.多态
3,1多态的定义
多态是面向对象三大特征最后一个,可以增强程序的扩展性,提高程序的可维护性。而它的主要支撑技术有向上转型、向下转型、动态绑定、方法重写。
3.2动态绑定
即方法与方法的主体在运行时才进行绑定。例如,当父类和子类拥有一个同名的方法(remove),那么定义了an.remove(),remove方法的调用主体是an,但是an只有调用时,才能知道是实例化了哪个类。而这便是动态绑定。
3.3方法重写
当子类和父类的成员方法名相同时,那么子类的成员方法便是方法重写。而当子类的对象实例化之后,使用和父类同名的方法,则使用的子类的方法,不是使用父类的方法。
class Animal { public String name; public void Name(String name) { System.out.println("Animal的名字是"+name);} }class Cat extends Animal { public void Name(String name) { System.out.println("Cat的名字是"+name);}}public class Test { public static void main(String[] args) { Cat cat = new Cat(); cat.Name("小黑");}}
该代码的结果是Cat的名字是小黑,由此可见,使用的Cat类的Name方法,而不是Animal类的Name方法。
3.4向上(向下)转型
向上转型和向下转型都是在继承的基础上
class Animal { public String name; public Animal(String name) { this.name = name;} }class Cat extends Animal { public int age; public Cat(String name) { // 使用 super 调用父类的构造方法. super(name); } public void eat(String food) { System.out.println(this.name + "正在吃" + food); }}public class Test { public static void main(String[] args) { Animal cat = new Cat("小黑"); cat.eat();}}
从上面代码中,我们可以发现cat是Animal的引用变量,而它指向了子类的对象,这就是向上转型。
注:
- cat是Animal类型的引用变量,而对于Animal类型的引用变量来说,是无法得知age子类成员变量的,所以无法使用cat.age=22;进行赋值的。
- 由于cat实际上指向Cat的对象,所以当调用eat()方法时;依然还能显示子类成员方法的信息。
public class Animal { protected String name; public Animal(String name) { this.name = name; } public void eat(String food) { System.out.println("我是一只小动物"); System.out.println(this.name + "正在吃" + food); }}public class Bird extends Animal { public Bird(String name) { super(name); } public void eat(String food) { System.out.println("我是一只小鸟"); System.out.println(this.name + "正在吃" + food); } public void fly() { System.out.println(this.name + "正在飞"); } public static void main(String[] args) { Animal animal = new Bird("圆圆"); //强制转换为Bird类型 Bird bird = (Bird)animal; bird.fly(); }}
从上面代码中,我们可以很明显的发现向下转型需要通过强制类型转换完成。虽然animal是Animal父类的引用变量,但是将animal强制转换为Bird类型便为向下转型。但是并不安全,因为向下转型可能会不正确,例如原本向下转型为Cat类,但却转型为了Bird类,这便会产生危险性。
解决方法:
Animal animal = new Cat("小猫");if (animal instanceof Bird) {Bird bird = (Bird)animal;bird.fly();}
instanceof 可以判定一个引用是否是某个类的实例. 如果是, 则返回 true. 这时再进行向下转型就比较安全了。
结论:1.向上转型时,是父类的引用变量指向了子类的对象,当然,无法使用子类的新增成员(变量和方法),但是如果使用父类的成员方法,如果子类有该方法的重写,则使用重写的方法,若无,则使用父类方法。
2.向下转型时,则需要强制类型转换。
四.抽象
4.1抽象的概述和定义
抽象类,关键字为abstract,如果所有的子类都要重写父类的某个方法时,父类的方法可以为抽象方法,直接声明,不需要结构体。而含有抽象方法的类,则为抽象类
定义方法:public abstract 类名{
String name;
public abstract void 方法名();
}
4.2抽象的使用
抽象类存在的最大意义就是为了被继承.
抽象类不能被实例化, 要想使用, 只能创建该抽象类的子类. 然后让子类重写抽象类中的抽象方法。
abstract class Animal { public String name; public Animal(String name) { this.name = name;} public abstract void eat(String food); //抽象方法,子类一定要重写}class Cat extends Animal { public Cat(String name) { // 使用 super 调用父类的构造方法. super(name); //重写父类的抽象方法 public abstract void eat(String food){ System.out.println("猫吃"+food); } }}class Bird extends Animal { public Bird(String name) { super(name);} //重写父类的抽象方法 public abstract void eat(String food){ System.out.println("鸟吃"+food); }}public class Test { public static void main(String[] args) { Cat cat = new Cat("小黑"); cat.eat("猫粮"); Bird bird = new Bird("圆圆"); bird.fly();}}
抽象的重点知识:
- 抽象类不能直接实例化。
- 抽象方法不能是 private 的。
- 抽象类中可以包含其他的非抽象方法, 也可以包含字段. 这个非抽象方法和普通方法的规则都是一样的, 可以被重写,也可以被子类直接调用。
五.接口
5.1接口的意义
接口是为了弥补代码无法多继承,只能单继承的问题。例如定义了一个Animal的父类,和Cat、Bird、Dog、Wolf的子类,可是你想啊,狗和猫是宠物,或许有共同的方法,定义一个宠物类,那么可以通过接口实现不相关类的相同行为。
好处:
- 利于代码的规范,目的是给开发人员一个清晰的指示,告诉他们哪些业务需要实现;同时防止由于开发人员随意命名而导致命名不清晰和代码混乱,影响开发效率。
- 是有利于对代码进行维护,定义一个接口,把功能菜单放在接口里,然后定义类时实现这个接口。
- 是保证代码的安全和严密。
5.2接口的定义
定义方法:
public interface 接口名{ }
使用接口:
class 类名 implements 接口名{ 方法体};
代码实现:
class Animal { public String name; public Animal(String name) { this.name = name; } } //定义接口public interface Eat { public void eat(String food);} //使用接口class Dog extends Animal implements Eat{ public int age; public Cat(String name) { // 使用 super 调用父类的构造方法. super(name); } public void eat(String food) { System.out.println(this.name + "正在吃" + food); }} //使用接口class Cat extends Animal implements Eat{ public int age; public Cat(String name) { // 使用 super 调用父类的构造方法. super(name); } public void eat(String food) { System.out.println(this.name + "正在吃" + food); }}public class Test { public static void main(String[] args) { Animal cat = new Cat("小黑"); cat.eat();}}
接口的重点:
- 接口的方法体若为空,则为空实现。
- 一个类可以有多个接口。
- 接口里所有的方法都是public和抽象的,所以可以省略public和抽象的。
- 接口无法被实例化。
- 接口可以被继承
总结
继承是多态、抽象的基础,而学会了抽象,才能理解接口。而这些知识都是Java最为重要的面向对象三大特征的。只有细心学习,才能更近一步,在Java上才能算正式起步。