面向对象 --- 继承、final、抽象类、abstract、接口、多态

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一.继承extends

1.概述

一个类继承另一个类,形成父子关系,子类可使用父类的成员。

2.特点

  • 一个类只能继承一个父类
  • 除了构造方法外,子类可以继承父类非私有的成员(包括静态成员)
  • 子类需要调用父类同名成员或父类构造方法,需要使用super. 前缀进行调用
  • 如需在构造方法中显式调用另一个构造方法(重载构造方法或父类构造方法),则该调用命令必须是构造方法体的第一行代码(即只能显式调用一个构造方法)。
  • 如果在构造方法中调用一次本类的其他构造方法, 则还是先默认执行super();如果在构造方法中调用父类的构造方法,则不再默认执行super();。如果子类构造方法中没有显式调用父类构造方法,则子类构造方法都默认调用父类的无参构造方法super()

二.final

1.概述

final表示不可变,所修饰的成员都是不可更改的,防止一切可能被改变的手段。

2.修饰

  • 变量

    • final修饰的变量是常量,只能被赋值一次(基本类型是值不变,引用类型是指向地址不变)
    • 类中的静态属性,必须在声明时、构造方法、构造代码块其中一处中赋值,否则会编译错误
    • 接口中的属性必须声明时赋值
  • 方法

    • final修饰的方法不能被重写(因为重写方法就是改变父类方法)
    • final修饰的类不能被继承(一旦继承就可能被重写覆盖)

三.抽象类abstract

1.概述

abstract表示抽象的,需要被具体实现。

2.修饰

  • 变量

    • 变量不可被abstract修饰
  • 方法

    • abstract修饰的方法是抽象方法
    • 抽象方法不能有方法体
    • 抽象方法必须存在于抽象类或接口中,不能存在于普通类
    • 父类抽象方法需要被子类重写或者继续被子类声明为抽象方法
    • abstract修饰的类是抽象类
    • 抽象类中可以有多个抽象方法,也可以没有抽象方法
    • 抽象类不能被实例化,只可以被继承
    • 子类继承抽象类解决方式选择
      • 子类实现所有父类的抽象方法
      • 子类声明为抽象类,子类所继承的抽象方法可实现或不实现

四.接口interface

1.概述

接口是一种规范,一种扩展,可以看成一个全抽象的类。

2.成员

  • 属性

    • 接口属性只能是公有的静态常量(默认以public static final修饰)
    • 接口属性必须在声明时同时赋值
  • 方法

    • 接口中的方法只能是公有的抽象方法(默认以public abstract修饰)
    • 不能用static修饰接口方法
  • 构造方法

    • 接口没有构造方法,不能被实例化,只能被实现接口

3.修饰

  • 特点
    • 一个类可以实现多个接口
    • 实现接口必须实现接口中所有的抽象方法或者把类声明为抽象类
    • 一个接口可以继承多个接口

五.抽象类与接口区别

1.成员区别

  • 抽象类

    • 属性可以是变量,也可以是常量
    • 抽象类中可以有多个抽象方法,也可以没有抽象方法
    • 抽象类中有构造方法
  • 接口

    • 属性只能是共有的静态常量,在声明时必须同时赋值
    • 接口中所有方法都必须是公有的非静态抽象方法
    • 接口没有构造方法

2.关系区别

  • 抽象类

    • 一个抽象类只能继承一个类
  • 接口

    • 一个接口可以继承多个接口
    • 一个类可以实现多个接

3.设计理念区别

  • 抽象类

    • 抽象类是为了重复使用资源,体现了共享性
  • 接口

    • 接口是一系列的规范,体现了扩展性

六.多态

1.概述

一种事物有多种表现形式,不同的实现会进行不同的操作

2.前提

  • 继承父类或实现接口
  • 重写方法
  • 父类(或接口)引用指向子类对象

3.向上转型

  • 说明

    • 父类引用指向子类对象地址
  • 特点

    • 编译看左边,运行看右边
    • 被重写的非静态方法,实际调用的是子类重写方法,其他成员都是调用父类的
    • 不能调用子类属性和特有的方法

4.向下转型

  • 说明

    • 把向上转型强转为实际子类对象
  • 特点

    • 可以调用子类的所有非私有成员
  • 注意

    • 向下转型强转类型必须是实际执行子类的对象的类型,可以使用子类对象名 instanceof 子类 进行判断。

5.多态优缺点

  • 优点

    • 提高代码维护性
    • 提高代码扩展性
  • 缺点

    • 不能使用子类对象特有的成员

6.例子

  • 例子1
package com.polymorphic;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        //声明为A接口类型,指向的是子类C对象地址
        A a=new C();

        //输出:1
        System.out.println(a.num1);
        //输出:我是C的print1
        a.print1();

        //声明为父类B,指向的是子类C对象地址
        B b=new C();
        //输出:2
        System.out.println(b.num2);
        //输出:3
        System.out.println(b.num3);
        //输出:我是C的print2
        b.print2();

        //向上转型是无法访问子类的静态方法的
        //输出:我是B的print3
        b.print3();

        //判断b是否C类的对象
        if(b instanceof C){
            //向下转型
            C c=(C)b;

            //向下转型可以访问子类特有的成员
            //输出:我是C的print3
            c.print3();
            //输出:我是C的print4
            c.print4();
            //输出:0
            System.out.println(c.num2);

        }

        /*
         * 输出结果
            1
            我是C的print1
            2
            3
            我是C的print2
            我是B的print3
         */
    }
}

interface A{
    int num1=1;
    void print1();
}
class B{
    int num2=2;
    static int num3=3;
    public void print2(){
        System.out.println("我是B的print2");
    }

    public static void print3(){
        System.out.println("我是B的print3");
    }
}

class C extends B implements A{
    int num2=0;
    @Override
    public void print1() {
        System.out.println("我是C的print1");       
    }

    public void print2(){
        System.out.println("我是C的print2");
    }

    public static void print3(){
        System.out.println("我是C的print3");
    }
    public void print4(){
        System.out.println("我是C的print4");
    }
}
  • 例子2
package com.polymorphic;

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        print(new Cat());
        print(new Dog());
        print(new Bird());
    }

    //多态常用于方法参数
    //参数类型声明为接口类型,传递进来的实参是什么宠物就记录该宠物的进食记录
    //只需定一个打印宠物进食记录方法,不用每种宠物记录都定义一个方法,比较简便好维护
    public static void print(Animal a){
        System.out.println("=====宠物进食记录=====");     
        a.eat();
        System.out.println("====================");
    }
}

interface Animal{
    void eat();
}

class Cat implements Animal{
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("吃猫粮");

    }   
}

class Dog implements Animal{
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("吃狗粮");      
    }   
}

class Bird implements Animal{
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("吃鸟食");      
    }   
}

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