黑马程序员——Java基础_面向对象之封装、继承和多态

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1 何为面向对象

     面向对象(Object-Oriented，简称OO)就是一种常见的程序结构设计方法。

     面向对象思想的基础是将相关的数据和方法放在一起，组合成一种新的复合数据类型，然后使用新创建的复合数据类型作为项目的基础。

     面向对象是一个很抽象的概念，它相对面向过程而言。过程与对象都是一种解决问题的思想。

               面向过程：强调的是功能行为,一种过程,先干啥,再干啥;

               面向对象：将功能封装到对象里，强调的是具备某功能的对象;

     按照面向对象的思想，可以把任何的东西看做对象。

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2 面向对象的三大特征之一：封装

     封装是干嘛的？

               把对象的状态和行为看成一个统一的整体，将二者存放在一个独立的模块中(类)；

               "信息隐藏", 把不需要让外界知道的信息隐藏起来,尽可能隐藏对象功能实现细节,字段。

               封装机制在程序中的体现是：把描述对象的状态用字段表示，描述对象的行为用方法表示，把字段和方法定义在一个类中，并保证外界不能任意更改其内部的字段值，也不许任意调动其内部的功能方法。

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3 面向对象的三大特征之一：继承

     继承： 提高代码的复用性；让类与类之间产生了关系，有了这关系，才有了多态的特性。

只有类与类之间有所属关系才可以继承。两者之间都应有同意方法或同一属性时可以继承。

          当子类继承父类，沿袭了父类的功能到子类中。但是子类虽具备该功能，但是功能的内容却和父类不一致，这时，没有必要定义新功能，而是使用覆盖函数，保留父类的功能定义，并重写功能内容。

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4 函数的一个特性：覆盖

          子类覆盖父类，必须保证子类权限大于等于父类权限，才可以覆盖，否则编译失败

          静态只能覆盖静态

 重载与重写的区别：

          重载（Overload）：只看同名函数的参数列表

          覆盖（Override）：子父类方法要一模一样

this：相当于是本类中对象

super：相当于是本类的父类对象

子父类中的构造函数

子类的实例化过程如下：

          在对子类对象进行初始化时，父类的构造函数也会执行。那是因为子类的构造函数默认第一行有一条隐式的语句super()；

          super()：会访问父类中空参数的构造函数，而且子类中所有的构造函数默认第一行都是super() 

          当父类中没有空参数的构造函数时，子类必须手动通过super或者this方法形式来指定要访问的构造函数。

          也就是说，如果需要访问父类中指定的构造函数，可以通过手动定义super语句的方式来指定。

PS：super()语句只能定义在子类构造函数第一行，this()方法和super()只能择其一。

注意：java中只支持单继承，不支持多继承，只能继承一个类。

java中支持多层继承。如父类的子类可以再被继承。

具体调用时，一般是创建子类的对象。为什么？

          原因一：父类可能不可以创建对象；原因二：子类能具有更多的功能。

简单来说：查阅父类的功能，创建子类对象使用功能。

注意：java继承中，访问权限：父类中被private修饰的不能被子类继承，子类在继承时访问权限不能低于父类，比如说父类中是protect修饰的话，子类应当用protect、public

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5 final关键字

final：最终。作为一个修饰符，

          ①可以修饰类，函数，变量

          ②被final修饰的类不可以被继承，为了避免被继承，被子类复写功能

          ③被final修饰的方法不可以被复写

          ④被final修饰的变量是一个常量只能赋值一次，既可以修饰成员变量，又可以修饰局部变量当在描述事物时，一些数据的出现值是固定的，那么这时为了增强阅读性，都给这些值七个名字，方便于阅读。（PS：常量的书写规范：所有字母都大写，如果由多个单词组成，单词间通过下划线_连接）

          ⑤ 内部类定义在类中的局部位置上时，只能访问该局部被final修饰的局部变量。

第5点的 原因：

          编译程序实现上有困难，因为内部类对象的生命周期会超过局部变量的生命期。

          局部变量的生命期：当该方法被调用时，该方法中的局部变量在栈中被创建，当方法调用结束时，退栈，这些局部变量全部死亡。

          内部类对象生命期，与其它类一样，当创建一个局部内部类对象后，只有当没有其它人再引用它时，它才能死亡。所以完全可能一个方法已调用结束（局部变量已死亡），但该局部类的对象仍然活着。即：局部类的对象生命期会超过局部变量。

          定义为final后，编译程序的实现方法：将所有的局部内部类对象要访问的final型局部变量，都拷贝成为该内部类对象中的一个数据成员。这样，即使栈中局部变量（含final）已死亡，但由于它是final,其值永不变，因而局部内部类对象在变量死亡后，照样可以访问final型局部变量。

PS：能够修饰class的修饰符只有public、final。

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6 抽象类

抽象类的适用：当多个类中出现了相同的功能，但是功能的主体不一样，这时可以进行向上抽取，此时只抽取功能定义，而不抽取功能主体。

抽象类特点：

          ①.抽象方法一定在抽象类中

          ② 抽象类中可以拥有非抽象方法

          ③ 抽象方法和抽象类都要被关键字abstract修饰

          ④ 抽象类不可以用new对象创建，因为调用抽象类是没有意义的 (PS：匿名内部类的特例)

          ⑤ 抽象类中的抽象方法若要被使用，必须由子类复写完所有的抽象方法后，建立子类对象调用；若子类只覆盖了部分抽象方法，那么该子类还是一个抽象类。

抽象类与一般类的区别：

          没有太大的不同，抽象类主要是在事物的描述时，该事物出现了一些看不懂的东西，这些不能确定的部分（功能），需要明确出现，但是无法定义主体。通过抽象方法来表示。

          抽象类比一般类多了个抽象方法，在类中可以定义抽象方法；抽象类不能实例化

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7 接口

接口：一个特殊的抽象类，当抽象类中的方法都是抽象的，那么该类就可以用接口来表示

接口中成员都是public的。

接口的格式：

          常量：public static final

          方法：public abstract

interface Inter

{

          public static final int NUM=3;

          public abstract void show();

}

          格式中public、abstract、final、static修饰符没写，它也会自动补上，但是为了阅读性，建议写全。

          接口是不可以创建对象的，因为有抽象方法，需要被子类实现，子类对接口中的抽象方法全都覆盖后，子类才可以实例化，否则子类是一个抽象类。

          接口可以被类多实现。只有在接口与接口之间存在多继承。

抽象类和接口异同：
相同：
          ① 都可以在内部定义抽象方法。
          ② 通常都在顶层。
          ③ 都不可以实例化，都需要子类来实现。
不同点：
          ① 抽象类中可以定义抽象方法和非抽象方法，而接口中只能定义抽象方法。（在Java8中接口也可以定义非抽象方法了）
          ② 接口的出现可以多实现。抽象类只能单继承。也就是说：接口的出现避免了单继承的局限性。
          ③ 继承和实现的关系不一致。继承：is a，实现：like a 。

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8 面向对象之多态

多态指同一个实体同时具有多种形式。比如说：养个动物，可以养一只狗，也可以养只猫，养条鱼也行，它们都是动物的表示形态。

实现多态的机制：

     父类的引用变量可以指向子类的实例对象,而程序调用的方法在运行期才动态绑定，就是引用变量所指向的真正实例对象的方法,也就是内存里正在运行的那个对象的方法，而不是引用变量的类型中定义的方法。

多态的作用：

     把不同的子类对象都当作父类来看，可以屏蔽不同子类对象之间的差异，写出通用的代码，做出通用的编程，以适应需求的不断变化。

多态的前提：

     必须是类与类之间有关系。要么继承，要么实现；通常还有一个前提：存在覆盖。

多态的好处：

     多态的出现大大的提高程序的扩展性。

多态的弊端：

     提高了扩展性，但是只能使用父类的引用访问父类中的成员。

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9 多态中引用变量类型转换

向上转型（子类→父类）：(自动完成)

     父类名称 父类对象 = 子类实例 ;

向下转型（父类→子类）：(强制完成)

     子类名称 子类对象 = （子类名称）父类实例 ;

切记：多态自始至终都是子类对象在做着变化。

论坛上有个很有意思的比喻，形象的以武侠来形容了多态和继承。特摘到日记历来：

     继承：你有一个武林高手师父，人称“玉罗刹”，然后你从你师傅那里学到了他的全部武功。

     扩展：后来你又自创了你自己的武功。

     多态：你现在可以用你师傅的名号“玉罗刹”去行侠仗义，你师父会的你都会。别人可以认为你就是你师父。但是，你不能使用你自己的武功，因为你还带着“玉罗刹”的面具。如果你想要使用自己的武功，就必须先拿下面具（使用强制转换，将父类对象引用转换成子类对象类型）。

java不允许的：你师父不会使用你的武功，所以你师父不能伪装成你（父类对象不能强转成子类对象类型） 

     然而，你的师傅可以收很多的徒弟，每个徒弟都可以修炼自己的武功，所以到最后，你师父能干的事，他的徒弟们都可以取代他的位置

下面是代码演示：

class A//玉罗刹{public void Jiuyinzhenjing()//九阴真经{System.out.println("this is A Say");}}class B extends A//你继承了你师父的全部武学{public void Rulaishenzhang()//如来神掌{System.out.println("this is B Sing");}}public class Duotai {public static void main(String[] args){A shifu = new B();shifu.Jiuyinzhenjing();//使用“玉罗刹”的名号使用九阴真经B tudi= new B();tudi.Jiuyinzhenjing();//使用师父的九阴真经tudi.Rulaishenzhang();//自己使用如来神掌//a.Rulaishenzhang();//不可以，你师父不会如来神掌B you;you = (B)shifu;//你拿下面具，露出真面目，可以使用如来神掌了you.Rulaishenzhang(); Sharen(shifu);//师父用九阴真经去杀了10000人Sharen(tudi);//徒弟也可以用九阴真经去杀10000人}public static void Sharen(A a)//师父的绝学九阴真经杀人{a.Jiuyinzhenjing();System.out.println("使用九阴真经杀了10000人！");}}

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10 多态中引用变量类型转换

在多态中成员函数的特点：

     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。

     在运行时期：参阅对象所属的类中是否有调用的方法。

     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。

在多态中，成员变量的特点：

     无论编译和运行，都参考左边(引用型变量所属的类)。

     在多态中，静态成员函数的特点：

     无论编译和运行，都参考做左边。

代码举例：

class Fu{static int num = 5;void method1(){System.out.println("fu method_1");}void method2(){System.out.println("fu method_2");}static void method4(){System.out.println("fu method_4");}}class Zi extends Fu{static int num = 8;void method1(){System.out.println("zi method_1");}void method3(){System.out.println("zi method_3");}static void method4(){System.out.println("zi method_4");}}public class  DuoTaiDemo{public static void main(String[] args) {Fu f = new Zi();System.out.println(f.num);f.method4();Zi z = new Zi();z.method4();//输出为5、fu method_4、zi method_4}}

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