Java中的多态、内部类、匿名内部类

一、多态

        多态可以理解为事物存在的多种体现形态。

例：动物中猫，狗。猫这个对象对应的类型是猫类型，如：猫 x = new猫(); 同时猫也是动物中的一种，也可以把猫称为动物。动物  y = new猫(); 那么动物就是猫和狗具体事物中抽取出来的父类型。父类型引用指向了子类对象。

1、多态的体现：父类型的引用或者接口类型的引用指向子类类型的对象。

例如：Person p = new Student();

2、产生多态的前提：

a、类与类之间存在继承关系，类与接口之间存在实现关系。

b、通常会有覆盖操作。

3、多态的利与弊：

        利：提高了程序的可扩展性和后期可维护性。

        弊：只能使用父类中的引用访问父类中的成员。也就是说使用了多态，父类型的引用在使用功能时，不能直接调用子类中的特有方法。如：Animal a = new Cat(); 这就是多态的体现，假设子类Cat中有特有的抓老鼠功能，父类型的 a就不能直接调用。这上面的代码中，可以理解为Cat类型提升为Animal类型，向上转型。

        如果此时父类的引用想要调用Cat中特有的方法，就需要强制将父类的引用，转成子类类型，向下转型。如：Cat  c = (Cat)a;

注意：如果父类可以创建对象，如：Animal a = new Animal(); 此时，就不能向下转型了，Cat c = (Cat)a; 这样的代码就变得不容许，编译时会报错。所以千万不能出现这样的操作，就是将父类对象转成子类类型。

        我们能转换的是父类引用指向了自己的子类对象时，该引用可以被提升，也可以被强制转换。多态至始至终都是子类对象在做着变化。

多态的代码示例：

//父类————动物
abstract class Animal
{
      public abstract void eat();
}

//子类————猫
class Cat extends Animal
{
       //复写父类中的抽象功能
     public void eat()
    {
           System.out.println("吃鱼");
    }

     //Cat特有的功能
   public static void catchMouse()
   {
          System.out.println("抓老鼠");
    }
}

class Demo
{
         public static void main(String[] args) 
        {
               Animal a = new Cat();
               a.eat();
              Cat c = (Cat)a;
              c.catchMouse();
        }
}

4、多态的特点

1）多态中非静态成员函数的特点：

        在编译时期：参阅引用型变量所属的类中是否有调用的方法。如果有，编译通过，如果没有编译失败。

如：在上面的示例中，如果用a.catchMouse();编译就会报错。这时只能通过强转向下类型转换后，才可以使用子类的特有功能。

        在运行时期：参阅对象所属的类中是否有调用的方法。这就是说，如果父类中有一个非抽象的方法，而子类继承后又将其复写了，在多态运行时，父类的引用调用这个同名函数时，被运行的将是父类中的方法。

        简单总结就是：成员函数在多态调用时，编译看左边，运行看右边。

2）多态中成员变量的特点

        无论编译和运行，都参考左边（引用变量所属的类）。如：多态中的父类引用调用成员变量时，如果父类和子类有同名的成员变量，那么被调用的是父类中的成员变量。

3）多态中静态成员函数的特点

        无论编译和运行，都参考左边。也就是父类引用在调用静态同名函数时，被调用的是父类中的静态函数。这是因为，当类一被加载，静态函数就随类绑定在了内存中。此时，不需要创建对象，就可以使用类名直接调用。同时，父类中的静态成员函数一般是不被复写的。

5、多态的出现思想上也做着变化：以前是创建对象并指挥对象做事情。有了多态以后，我们可以找到对象的共性类型，直接操作共性类型即可，这样可以指挥一批对象做事情，即通过操作父类或接口实现。

二、内部类

1，概述：

       如果A类需要直接访问B类中的成员，而B类又需要建立A类的对象。这时,为了方便设计和访问，直接将A类定义在B类中。A类就称为内部类。内部类可以直接访问外部类中的成员。而外部类想要访问内部类，必须要建立内部类的对象。

编译时，如果代码中有内部类，生成的class文件中会含有这样的文件：Test$1.class。编译器将会把内部类翻译成用$（美元符号）分隔外部类名和内部类名的常规类文件。这是内部类的一种编译现象。

2、内部类的访问规则：

        1、内部类可以直接访问外部类中的成员，包括私有。

              之所以可以直接访问外部类中的成员，是因为内部类中持有了一个外部类的引用，格式：  外部类名.this。

        2、外部类要访问内部类，必须建立内部类对象。

 

3、访问格式：

       当内部类定义在外部类的成员位置上，而且非私有，可以在外部其他类中直接建立内部类对象。

        格式：

                 外部类名.内部类名  变量名 =外部类对象.内部类对象；

        如：    Outer.Inner in =new Outer().new Inner();

当内部类在外部类中的成员位置上时，可以被成员修饰符所修饰。比如：

        private：将内部类在外部类中进行封装。 

        static：内部类就局部static的特性。但是当内部类被static修饰后，只能直接访问外部类中的static成员。出现了访问局限。

在外部其他类中，直接访问static内部类的非静态成员的格式为：

        new 外部类名.内部类名（）.方法名（）；

        如：new  Outer.Inner().function();

在外部其他类中，直接访问static内部类的静态成员格式为：

        外部类名.内部类名.方法名（）；

        如：Outer.Inner.function();

注意：

        1）当内部类中定义了静态成员时，该内部类必须是static的。

        2）当外部类中的静态方法访问内部类时，内部类也必须是static的。

        3）在实际应用中，内部类通常被定义为private，而很少定义为public。

4，为什么内部类可以直接访问外部类中的成员呢？

那是因为内部中都持有一个外部类的引用。这个引用是 外部类名.this

内部类可以定义在外部类中的成员位置上，也可以定义在外部类中的局部位置上。

当内部类被定义在局部位置上，只能访问局部中被final修饰的局部变量。

三、匿名内部类：

1、概述：没有名字的内部类。就是内部类的简化形式。一般只用一次就可以用这种形式。匿名内部类其实就是一个匿名子类对象。想要定义匿名内部类：前提是内部类必须继承一个类或者实现接口。

2、匿名内部类的格式：new 父类名&接口名(){ 定义子类成员或者覆盖父类方法 }.方法。

3、匿名内部类的使用场景：

当函数的参数是接口类型引用时，如果接口中的方法不超过3个。可以通过匿名内部类来完成参数的传递。

其实就是在创建匿名内部类时，该类中的封装的方法不要过多，最好两个或者两个以内。

4，代码示例：

interface Inter
{
       void method();
}
class InnerClassTest 
{
      public static void main(String[] args) 
     {
           show(new Inter()
            {//匿名内部类
                  public void method()
                  {
                       System.out.println("method show run");
                  }
            });
      }

     public static void show(Inter in)
     {
               in.method();
      }
}

5，匿名内部类的一个小练习：

interface Inter
{
      void method();
}

class Test
{
      //通过匿名内部类，补足代码。
}

class InnerClassDemo 
{
         public static void main(String[] args) 
        {
               Test.function().method();
        }
}

分析：

       Test.function().method();//相当于Inter in=Test.function();

                                            //           in.method();

       Test.function():Test类中有一个静态的方法function。

        .method():说明调用function这个方法运算后的结果是一个对象。而且是一个Inter类型的对象，因为只有Inter类型的对象，才可以调用内部类中的method方法。

完整的代码如下：

interface Inter
{
       void method();
}

class Test
{
         static Inter function()
      {
               return new Inter()
{
                      public void method()
           {
System.out.println("内部类练习");
      }
};
}
}


class InnerClassDemo 
{
public static void main(String[] args) 
{
Test.function().method();
}
}