面向对象 多态

第1章 接口
1.1 接口的概述
接口是功能的集合，同样可看做是一种数据类型，是比抽象类更为抽象的”类”。
接口只描述所应该具备的方法，并没有具体实现，具体的实现由接口的实现类(相当于接口的子类)来完成。这样将功能的定义与实现分离，优化了程序设计。
1.2 接口的格式&使用
1.2.1 接口的格式
 与定义类的class不同，接口定义时需要使用interface关键字。
定义接口所在的仍为.java文件，虽然声明时使用的为interface关键字的编译后仍然会产生.class文件。这点可以让我们将接口看做是一种只包含了功能声明的特殊类。
定义格式：
public interface 接口名 {
抽象方法1;
抽象方法2;
抽象方法3;
}


1.2.2 接口的使用
接口中的方法全是抽象方法,直接new接口来调用方法没有意义,Java也不允许这样干
类与接口的关系为实现关系，即类实现接口。实现的动作类似继承，只是关键字不同，实现使用implements
其他类(实现类)实现接口后，就相当于声明：”我应该具备这个接口中的功能”。实现类仍然需要重写方法以实现具体的功能。
格式：
class 类 implements 接口 {
重写接口中方法
} 
在类实现接口后，该类就会将接口中的抽象方法继承过来，此时该类需要重写该抽象方法，完成具体的逻辑。


1.2.3 案例代码一:
package com.itheima_01;
/*
 * Java语言的继承是单一继承，一个子类只能有一个父类（一个儿子只能有一个亲爹）
 * Java语言给我们提供了一种机制，用于处理继承单一的局限性的，接口
 * 
 * 接口：接口是一个比抽象类还抽象的类，接口里所有的方法全是抽象方法，接口和类的关系是实现，implements
 * interface
 * 
 * 格式：
 * interface 接口名 {
 * 
 * }
 * 
 */
public class InterfaceDemo {
public static void main(String[] args) {
BillGates gates = new BillGates();
gates.code();
}
}




class Boss {
public void manage() {
System.out.println("管理公司");
}
}


class Programmer {
public void code() {
System.out.println("敲代码");
}
}


//比尔盖茨
class BillGates extends Programmer {

}


1.3 接口中成员的特点
1、接口中可以定义变量，但是变量必须有固定的修饰符修饰，public static final 所以接口中的变量也称之为常量，其值不能改变。后面我们会讲解final关键字
2、接口中可以定义方法，方法也有固定的修饰符，public abstract
3、接口不可以创建对象。
4、子类必须覆盖掉接口中所有的抽象方法后，子类才可以实例化。否则子类是一个抽象类。
1.3.1 案例代码二:
 package com.itheima_01;
/*
 * 接口的成员特点：
 * 只能有抽象方法
 * 只能有常量
 * 默认使用public&abstract修饰方法
 * 只能使用public&abstract修饰方法
 * 默认使用public static final来修饰成员变量
 * 
 * 建议：建议大家手动的给上默认修饰符
 * 
 * 注意：
 * 接口不能创建对象（不能实例化）
 * 类与接口的关系是实现关系，一个类实现一个接口必须实现它所有的方法


 */
public class InterfaceDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//Animal a = new Animal();
//Animal.num;
}
}




interface Animal {
public static final int num = 10;

public abstract void eat();
}


class Cat implements Animal {


public void eat() {

}

}
1.4 接口和类的关系
A:类与类之间:继承关系,一个类只能直接继承一个父类,但是支持多重继承
B:类与接口之间:只有实现关系,一个类可以实现多个接口
      C:接口与接口之间:只有继承关系,一个接口可以继承多个接口
1.4.1 案例代码三:
     package com.itheima_01;
/*
 * 
 * 类与类：继承关系，单一继承，多层继承
 * 类与接口：实现关系，多实现
 * 接口与接口的关系：继承关系，多继承
 */
public class InterfaceDemo3 {
public static void main(String[] args) {

}
}


interface InterA extends InterB {
public abstract void method();
}


interface InterB {
public abstract void function();
}


interface InterC extends InterA {

}


class Demo implements InterC {


@Override
public void method() {
// TODO Auto-generated method stub

}


@Override
public void function() {
// TODO Auto-generated method stub

}
}
 


1.5 接口的思想
前面学习了接口的代码体现，现在来学习接口的思想，接下里从生活中的例子进行说明。
举例：我们都知道电脑上留有很多个插口，而这些插口可以插入相应的设备，这些设备为什么能插在上面呢？主要原因是这些设备在生产的时候符合了这个插口的使用规则，否则将无法插入接口中，更无法使用。发现这个插口的出现让我们使用更多的设备。
接口的出现方便后期使用和维护，一方是在使用接口（如电脑），一方在实现接口（插在插口上的设备）。例如：笔记本使用这个规则（接口），电脑外围设备实现这个规则（接口）。
集合体系中大量使用接口
    Collection接口
        List接口
           ArrayList实现类
           LinkedList实现类
        Set接口
1.6 接口优点
1.类与接口的关系，实现关系，而且是多实现，一个类可以实现多个接口，类与类之间是继承关系，java中的继承是单一继承，一个类只能有一个父类，打破了继承的局限性。
2.对外提供规则（USB接口）
3.降低了程序的耦合性（可以实现模块化开发，定义好规则，每个人实现自己的模块，提高了开发的效率）
1.7 接口和抽象类的区别
1.共性：
不断的进行抽取，抽取出抽象的，没有具体实现的方法,都不能实例化（不能创建对象）
2.区别1: 与类的关系
(1)类与接口是实现关系，而且是多实现，一个类可以实现多个接口，类与抽象类是继承关系，Java中的继承是单一继承，多层继承，一个类只能继承一个父类，但是可以有爷爷类
(2)区别2： 成员
a.成员变量
抽象类可以有成员变量，也可以有常量
接口只能有常量，默认修饰符public static final
b.成员方法
抽象类可以有抽象方法，也可以有非抽象方法
接口只能有抽象方法，默认修饰符 public abstract
c.构造方法
抽象类有构造方法，为子类提供
接口没有构造方法 
1.8 运动员案例
   


1.8.1 案例代码四:
package com.itheima_02;
/*
 * 篮球运动员和教练
乒乓球运动员和教练
现在篮球运动员和教练要出国访问,需要学习英语
请根据你所学的知识,分析出来哪些是类,哪些是抽象类,哪些是接口
 */
public class InterfaceTest {
public static void main(String[] args) {
//创建篮球运动员对象
BasketBallPlayer bbp = new BasketBallPlayer();
bbp.name = "女兆月日";
bbp.age = 35;
bbp.gender = "男";
bbp.sleep();
bbp.study();
bbp.speak();
System.out.println("-------------");
//创建乒乓球教练对象
PingpangCoach ppc = new PingpangCoach();
ppc.name = "刘胖子";
ppc.age = 40;
ppc.gender = "男";
ppc.sleep();
ppc.teach();
//ppc.speak();



}
}


class Person {
String name;//姓名
int age;//年龄
String gender;//性别

//无参构造
public Person() {}

//有参构造
public Person(String name,int age,String gender) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}

//吃
public void eat() {
System.out.println("吃饭");
}

//睡
public void sleep() {
System.out.println("睡觉");
}
}


//学习说英语
interface SpeakEnglish {
public abstract void speak();
}


//运动员
abstract class Player extends Person {
//学习
public abstract void study();
}


//教练
abstract class Coach  extends Person {
//教
public abstract void teach();
}


//篮球运动员
class BasketBallPlayer extends Player  implements SpeakEnglish{


@Override
public void study() {
System.out.println("学扣篮");
}


@Override
public void speak() {
System.out.println("说英语");
}

}
//乒乓球运动员
class PingpangPlayer extends Player {


@Override
public void study() {
System.out.println("学抽球");
}

}
//篮球教练
class BasketBallCoach extends Coach implements SpeakEnglish {


@Override
public void teach() {
System.out.println("教扣篮");
}


@Override
public void speak() {
System.out.println("说英语");
}

}
//乒乓球教练
class PingpangCoach extends Coach {


@Override
public void teach() {
System.out.println("教抽球");
}

}




第2章 多态
2.1 多态概述
多态是继封装、继承之后，面向对象的第三大特性。
现实事物经常会体现出多种形态，如学生，学生是人的一种，则一个具体的同学张三既是学生也是人，即出现两种形态。
Java作为面向对象的语言，同样可以描述一个事物的多种形态。如Student类继承了Person类，一个Student的对象便既是Student，又是Person。
2.2 多态的定义与使用格式
多态的定义格式：就是父类的引用变量指向子类对象
父类类型  变量名 = new 子类类型();
变量名.方法名();


A:普通类多态定义的格式
父类 变量名 = new 子类();
如： class Fu {}
class Zi extends Fu {}
//类的多态使用
Fu f = new Zi();
B:抽象类多态定义的格式
抽象类 变量名 = new 抽象类子类();
如： abstract class Fu {
         public abstract void method();
    }
class Zi extends Fu {
public void method(){
     System.out.println(“重写父类抽象方法”);
}
}
//类的多态使用
Fu fu= new Zi();


C:接口多态定义的格式
接口 变量名 = new 接口实现类();
如： interface Fu {
    public abstract void method();
}
class Zi implements Fu {
    public void method(){
              System.out.println(“重写接口抽象方法”);
}
}
//接口的多态使用
Fu fu = new Zi();


2.2.1 案例代码五:
 package com.itheima_01;
/*
 * 多态的前提：
 * 子父类的继承关系
 * 方法的重写
 * 父类引用指向子类对象
 * 
 * 动态绑定：运行期间调用的方法，是根据其具体的类型
 * 
 * 
 * 
 * 
 */
public class PoymorphicDemo {
public static void main(String[] args) {
/*Cat c = new Cat();
c.eat();*/

//父类引用 Animal a
//指向 =
//子类对象 new Cat()

Animal a = new Cat();
a.eat();

}
}


class Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃东西");
}
}




class Cat extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
}
2.3 多态成员的特点
A:多态成员变量
当子父类中出现同名的成员变量时，多态调用该变量时：
编译时期：参考的是引用型变量所属的类中是否有被调用的成员变量。没有，编译失败。
运行时期：也是调用引用型变量所属的类中的成员变量。
简单记：编译和运行都参考等号的左边。编译运行看左边。
B:多态成员方法
编译时期：参考引用变量所属的类，如果没有类中没有调用的方法，编译失败。
运行时期：参考引用变量所指的对象所属的类，并运行对象所属类中的成员方法。
简而言之：编译看左边，运行看右边
2.3.1 案例代码六:
    package com.itheima_01;
/*
 *
 * 多态的成员特点:
 * 成员变量  编译时看的是左边，运行时看的左边
 * 成员方法  编译时看的是左边，运行时看右边
 * 静态方法  编译时看的是左边，运行时看的也是左边
 * 
 * 
 * 编译时看的都是左边，运行时成员方法看的是右边，其他（成员变量和静态的方法）看的都是左边
 * 
 */
public class PoymorphicDemo2 {
public static void main(String[] args) {
Dad d = new Kid();
//System.out.println(d.num);

//d.method();
d.function();//使用变量去调用静态方法，其实相当于用变量类型的类名去调用
}
}


class Dad {
int num = 20;

public void method() {
System.out.println("我是父类方法");
}

public static void function() {
System.out.println("我是父类静态方法");
}
}


class Kid extends Dad {
int num = 10;

public void method() {
System.out.println("我是子类方法");
}

public static void function() {
System.out.println("我是子类静态方法");
}
}


2.4 多态中向上转型与向下转型
多态的转型分为向上转型与向下转型两种：
A:向上转型：当有子类对象赋值给一个父类引用时，便是向上转型，多态本身就是向上转型的过程。
使用格式：
父类类型  变量名 = new 子类类型();
如：Person p = new Student();
B:向下转型：一个已经向上转型的子类对象可以使用强制类型转换的格式，将父类引用转为子类引用，这个过程是向下转型。如果是直接创建父类对象，是无法向下转型的
使用格式：
子类类型 变量名 = (子类类型) 父类类型的变量;
如:Student stu = (Student) p;  //变量p 实际上指向Student对象


2.4.1 案例代码七:
    package com.itheima_01;
/*
 *
 * 多态中的向上转型和向下转型:
 * 
 *  引用类型之间的转换
 *   向上转型
 *   由小到大(子类型转换成父类型)
 *   向下转型
 *   由大到小
 *  基本数据类型的转换
 *   自动类型转换
 *   由小到大
 *   byte short char --- int --- long --- float --- double
 *   强制类型转换
 *   由大到小
 *  
 *
 * 
 */
public class PoymorphicDemo3 {
public static void main(String[] args) {
Animal2 a = new Dog();//向上转型
//a.eat();

Dog d = (Dog)a;//向下转型
d.swim();

}
}


class Animal2 {
public void eat() {
System.out.println("吃东西");
}
}




class Dog extends Animal2 {
public void eat() {
System.out.println("啃骨头");
}

public void swim() {
System.out.println("狗刨");
}
}


2.5 多态的优缺点
2.5.1 案例代码八:
  package com.itheima_01;
/*
 *
 * 多态的优缺点
 * 优点：可以提高可维护性（多态前提所保证的），提高代码的可扩展性
缺点：无法直接访问子类特有的成员
 */
public class PoymorphicDemo4 {
public static void main(String[] args) {
MiFactory factory = new MiFactory();
factory.createPhone(new MiNote());

factory.createPhone(new RedMi());
}



}


class MiFactory {
/*public void createPhone(MiNote mi) {
mi.call();
}

public void createPhone(RedMi mi) {
mi.call();
}*/

public void createPhone(Phone p) {
p.call();
}

}


interface Phone {
public void call();
}


//小米Note
class MiNote implements Phone{
public void call() {
System.out.println("小米Note打电话");
}
}


//红米
class RedMi implements Phone {
public void call() {
System.out.println("红米打电话");
}
}