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Java之封装,继承,多态

一,前言

​ 今天总结一下关于Java的三大特性,封装,继承,多态。其实关于三大特性对于从事编程人员来说都是基本的了,毕竟只要接触Java这些都是先要认识的,接下来就系统总结一下。

二,封装

​ 先来说说特性之一:封装

2.1,什么是封装

​ 封装(Encapsulation)是面向对象方法的重要原则,就是把对象的属性和操作(或服务)结合为一个独立的整体,并尽可能隐藏对象的内部实现细节。

  • 将类的某些信息隐藏在类的内部,不允许外部程序进行直接的访问调用。
  • 通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问。
  • 隐藏对象的信息。
  • 留出访问的对外接口。

​ 举个比较通俗的例子,比如我们的USB接口。如果我们需要外设且只需要将设备接入USB接口中,而内部是如何工作的,对于使用者来说并不重要。而USB接口就是对外提供的访问接口。

​ 说了这么多,那为什么使用封装?

2.2,封装的特点

  • 对成员变量实行更准确的控制。
  • 封装可以隐藏内部程序实现的细节。
  • 良好的封装能够减少代码之间的耦合度。
  • 外部成员无法修改已封装好的程序代码。
  • 方便数据检查,有利于保护对象信息的完整性,同时也提高程序的安全性。
  • 便于修改,体高代码的可维护性。

2.3,封装的使用

  • 使用private修饰符,表示最小的访问权限。

  • 对成员变量的访问,统一提供setXXX,getXXX方法。

    下面请看一个Student实体对象类:

    public class Student implements Serializable {
    
        private Long id;
        private String name;
        private Integer sex;
    
        public Long getId() {
            return id;
        }
    
        public void setId(Long id) {
            this.id = id;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public Integer getSex() {
            return sex;
        }
    
        public void setSex(Integer sex) {
            this.sex = sex;
        }
    }

    分析:对于上面的一个实体对象,我想大家都已经很熟悉了。将对象中的成员变量进行私有化,外部程序是无法访问的。但是我们对外提供了访问的方式,就是set和get方法。

    ​ 而对于这样一个实体对象,外部程序只有赋值和获取值的权限,是无法对内部进行修改,因此我们还可以在内部进行一些逻辑上的判断等,来完成我们业务上的需要。

    ​ 到这里应该就明白封装对于我们的程序是多么重要。下面再来说说继承的那点事。

    三,继承

    3.1,什么是继承

    ​ 继承就是子类继承父类的特征和行为,使得子类对象(实例)具有父类的实例域和方法,或子类从父类继承方法,使得子类具有父类相同的行为。当然,如果在父类中拥有私有属性(private修饰),则子类是不能被继承的。

    3.2,继承的特点

    1,关于继承的注意事项:

    ​ 只支持单继承,即一个子类只允许有一个父类,但是可以实现多级继承,及子类拥有唯一的父类,而父类还可以再继承。

    ​ 子类可以拥有父类的属性和方法。

    ​ 子类可以拥有自己的属性和方法。

    ​ 子类可以重写覆盖父类的方法。

    2,继承的特点:

    提高代码复用性。
    
       父类的属性方法可以用于子类。
    
       可以轻松的定义子类。
    
       使设计应用程序变得简单。

    3.3,继承的使用

    ​ 1,在父子类关系继承中,如果成员变量重名,则创建子类对象时,访问有两种方式。

    a,直接通过子类对象访问成员变量

    ​ 等号左边是谁,就优先使用谁,如果没有就向上找。

    b,间接通过成员方法访问成员变量

    该方法属于谁,谁就优先使用,如果没有就向上找。

    public class FU {
        int numFU = 10;
        int num = 100;
        public void method(){
            System.out.println("父类成员变量:"+numFU);
        }
        public void methodFU(){
            System.out.println("父类成员方法!");
        }
    }
    public class Zi extends FU{
        int numZi = 20;
        int num = 200;
        public void method(){
            System.out.println("子类成员变量:"+numFU);
        }
        public void methodZi(){
            System.out.println("子类方法!");
        }
    }
    public class ExtendDemo {
        public static void main(String[] args) {
            FU fu = new FU();
            // 父类的实体对象只能调用父类的成员变量
            System.out.println("父类:" + fu.numFU);   // 结果:10
    
            Zi zi = new Zi();
            System.out.println("调用父类:" + zi.numFU); // 结果:10
            System.out.println("子类:" + zi.numZi);   // 结果:20
    
            /** 输出结果为200,证明在重名情况下,如果子类中存在则优先使用,
             *  如果不存在则去父类查找,但如果父类也没有那么编译期就会报错。
             */
            System.out.println(zi.num); // 结果:200
            /**
             * 通过成员方法调用成员变量
             */
            zi.method();    // 结果:10
        }
    }

    2,同理:

    ​ 成员方法也是一样的,创建的对象是谁,就优先使用谁,如果没有则直接向上找。

    注意事项:

    ​ 无论是成员变量还是成员方法,如果没有都是向上父类中查找,绝对不会向下查找子类的。

    3,在继承关系中,关于成员变量的使用:

    ​ 局部成员变量:直接使用

    ​ 本类成员变量:this.成员变量

    ​ 父类成员变量:super.父类成员变量

    int numZi = 10;
     public void method() {
       int numMethod = 20;
       System.out.println(numMethod);  // 访问局部变量
       System.out.println(this.numZi); // 访问本类成员变量
       System.out.println(super.numFu); // 访问本类成员变量
    }

    3.4,重写,重载

    ​ 重写(override)

    ​ 是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。 即外壳不变,核心重写!

    class Animal{
       public void move(){
          System.out.println("动物行走!");
       }
    }
    
    class Dog extends Animal{
       public void move(){
          System.out.println("狗可以跑和走");
       }
    }
    
    public class TestDog{
       public static void main(String args[]){
          Animal a = new Animal(); // Animal 对象
          Animal b = new Dog(); // Dog 对象
          a.move();// 执行 Animal 类的方法
          b.move();//执行 Dog 类的方法
       }
    }

    ​ 重写的规则:

    ​ 1,参数列表必须与被重写方法相同。

    ​ 2,访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低(public>protected>(default)>private)。

    ​ 3,父类成员的方法只能被它的子类重写。

    ​ 4,被final修饰的方法不能被重写。

    ​ 5,构造方法不能

    重载(overload)

    ​ 是在一个类里面,方法名字相同,而参数不同。返回类型可以相同也可以不同。每个重载的方法(或者构造函数)都必须有一个独一无二的参数类型列表。

    ​ 最常用的地方就是构造器的重载。

    public class Overloading {
        public int test(){
            System.out.println("test1");
            return 1;
        }
        public void test(int a){
            System.out.println("test2");
        }   
        //以下两个参数类型顺序不同
        public String test(int a,String s){
            System.out.println("test3");
            return "returntest3";
        }   
        public String test(String s,int a){
            System.out.println("test4");
            return "returntest4";
        }    
        public static void main(String[] args){
            Overloading o = new Overloading();
            System.out.println(o.test());
            o.test(1);
            System.out.println(o.test(1,"test3"));
            System.out.println(o.test("test4",1));
        }
    }

    ​ 重载规则:

    ​ 1,被重载的方法必须改变参数列表(参数个数或者类型不一样)。

    ​ 2,被重载的方法可以改变返回类型。

    ​ 3,被重载的方法可以改变访问修饰符。

    3.5,this,super关键字

    super()关键字的用法

    1,子类的成员方法中,访问父类的成员变量。

    ​ 2,子类的成员方法中,访问父类的成员方法。

    ​ 3,子类的构造方法中,访问父类的构造方法。

    **this关键字用法:**
      1,本类成员方法中,访问本类的成员变量。
      2,本类成员方法中,访问本类的另一个成员方法。
          3,本类的构造方法中,访问本类的另一个构造方法。

    ==注意:==

    this关键字同super一样,必须在构造方法的第一个语句,且是唯一的。

    this与super不能同时存在。

    3.6,构造器

    继承关系中,父子类构造方法的访问特点:

    1,在子类构造方法中有一个默认隐含的super();调用,因此一定是先调用父类构造方法,再调用子类构造方法。

    2,子类构造可以通过super();调用父类的重载构造。(重载)

    3,super();的父类调用构造方法,必须在子类构造中的第一行,就是第一个;号结束的元素,并且只能调用一次。

    3.7,关于继承的注意事项:

    ​ 1,Java语言是单继承的,一个子类只能有唯一一个父类

    ​ 2,Java语言可以是多级继承,一个子类有一个父类,一个父类还可以有一个父类。

    ​ 3,一个子类只有一个父类,但是一个父类可以有多个子类。

    Java之封装,继承,多态

    四,多态

    4.1,什么是多态

    ​ 多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

    4.2,多态的特点

    ​ 1,消除类型之间的耦合关系,实现低耦合。

    ​ 2,灵活性。

    ​ 3,可扩充性。

    ​ 4,可替换性。

    4.3,多态的体现形式

    ​ 继承

    ​ 父类引用指向子类

    ​ 重写

    ​ 注意:在多态中,编译看左边,运行看右边

    public class MultiDemo {
        public static void main(String[] args) {
            // 多态的引用,就是向上转型
            Animals dog = new Dog();
            dog.eat();
    
            Animals cat = new Cat();
            cat.eat();
    
            // 如果要调用父类中没有的方法,则要向下转型
            Dog dogDown = (Dog)dog;
            dogDown.watchDoor();
    
        }
    }
    class Animals {
        public void eat(){
            System.out.println("动物吃饭!");
        }
    }
    class Dog extends Animals{
        public void eat(){
            System.out.println("狗在吃骨头!");
        }
        public void watchDoor(){
            System.out.println("狗看门!");
        }
    }
    class Cat extends Animals{
        public void eat(){
            System.out.println("猫在吃鱼!");
        }
    }

    4.4,向上转型

    **1,格式:父类名称 对象名 = new 子类名称();**
      **含义:**右侧创建一个子类对象,把它当作父类来使用
      **注意:**向上转型一定是安全的
      **缺点:**一旦向上转型,子类中原本特有的方法就不能再被调用了。

Java之封装,继承,多态

# 五,接口

​ 最后,关于接口方面的细节,不同版本之间的区别。

问题描述:

​ 现在接口中需要抽取一个公有的方法,用来解决默认方法中代码重复的问题。

​ 但是这个共有的方法不能让实现类实现,所以应该设置为私有化。

在JDK8之后:

​ 1,default修饰,接口里允许定义默认的方法,但默认方法也可以覆盖重写。

​ 2,接口里允许定义静态方法。

**在JDK9之后:**

​ 1,普通私有方法,解决多个默认方法之间代码重复的问题。

​ 2,静态私有化,解决多个静态方法之间代码重复问题。

接口的注意事项:

​ 1,不能通过接口的实现类对象去调用接口中的静态方法。

​ 正确语法:接口名称调用静态方法

**接口当中的常量的使用:**

​ 1,接口当中定义的常量:可以省略public static final。

​ 2,接口当中定义的常量:必须进行赋值。

​ 3,接口当中定义的常量:常量的名称要全部大写,多个名称之间使用下划线进行分割。

**使用接口的注意事项:**

​ 1,接口是没有静态代码块或者构造方法

​ 2,一个类的直接父类是唯一的,但是一个类可以同时实现多个接口。

​ 3,如果实现类没有覆盖重写接口中所有的抽象方法,那么实现类就必须是一个抽象类

​ 4,如果实现类中实现多个接口,存在重复的抽象方法,那么只需要覆盖重写一次即可。

​ 5,在Java中,如果实现类的直接继承父类与实现接口发生冲突时,父类优先级高于接口。

**接口之间的关系:**

​ 1,多个接口之间是继承关系。

​ 2,多个父接口当中默认方法如果重复,那么子接口必须进行默认方法的覆盖重写。

# 六,总结

​ 关于Java的特性基本总结完毕,当然还有一些细节没有完善。其实对于这些Java基础一定要掌握并熟记,因为这与我们的实际开发密切相关,好的编码习惯才能铸就好的产品,才能被社会认可。

​ 以上总结均是自己学习所得,如有不适之处,还请留言(邮箱)指教。

感谢阅读!

原文  http://www.cnblogs.com/fenjyang/p/11462278.html
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