Java基础---多态、内部类、包 (黑马程序员)

来源：互联网发布：数据库编程培训机构编辑：程序博客网时间：2024/06/05 10:50

第一讲多态

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。

一、多态的体现

1、父类的引用指向了自己子类的对象。

2、父类的引用也可以接收自己的子类对象。

如： Animal a = new Cat();

其中就将父类型的 a引用指向了子类的对象。

二、多态的前提

1、类与类之间必须有关系，要么继承，要么实现。

2、存在覆盖。父类中有方法被子类重写。

三、多态的利与弊

利：提高了程序的可扩展性和后期可以维护性。

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(); 这代码就是多态的体现，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类型提升了，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：Catc = (Cat)a;

注：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。

下面就是一个多态的示例：

[java] view plaincopy

//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();
}
}

结果：

四、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，向下转型后，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。

类在方法区中的分配：分为静态区和非静态区，而关键字this和super在非静态区。

五、多态的应用

1、定义好工具类，即将共同行为封装在一个类中。

2、对类型进行抽取，---->多态的产生。

3、操作同一父类型，对其中的子类型均可操作

实例小程序：

[java] view plaincopy

/*
电脑的运行实例。电脑的运行由主板控制，假设主板只是提供电脑运行，但是没有上网，听歌等功能。而上网、听歌需要硬件的支持。而现在主板上没有网卡和声卡，这时可以定义一个规则，叫PCI，只要符合这个规则的网卡和声卡都可以在主板上使用，这样就降低了主板和网卡、声卡之间的耦合性。用程序体现。
*/
// 接口PCI
interface PCI
{
void open();
void close();
}
//网卡实现接口
class NetCard implements PCI
{
public void open()
{
System.out.println("NetCard_open");
}
public void close()
{
System.out.println("NetCard_close");
}
}
//声卡实现接口
class SoundCard implements PCI
{
public void open()
{
System.out.println("SoundCard_open");
}
public void close()
{
System.out.println("SoundCard_close");
}
}
class Mainboard
{
//电脑运行
public static void run()
{
System.out.println("Mainboard_run");
}
//使用扩展功能
public static void usePCI(PCI p)//PCI p = new NetCard()//接口型引用指向自己的子类对象。
{
if(!(p==null))
{
p.open();
p.close();
}
}
}
class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
Mainboard m =new Mainboard();
//电脑运行
m.run();
// m.usePCI(null);
//电脑上网
m.usePCI(new NetCard());
//电脑听歌
m.usePCI(new SoundCard());
}
}

结果：

第二讲内部类

一、概述

将一个类定义在另一个类的里面，对里面那个类就称为内部类（内置类，嵌套类）。

当描述事物时，事物的内部还有事物，该事物用内部类来描述。因为内部事物在使用外部事物的内容。如定义一个描述人的类，而手、心脏等都属于人，然它们又有自己的功能描述，这时可以在人这个描述类中，定义一个描述心脏的类，也就是内部类。

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。

二、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。

三、访问格式

1、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。可以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。

2、内部类定义在局部

内部类定义在外部类中的某个方法中，创建了这个类型的对象时，且仅使用了一次，那么可在这个方法中定义局部类。

1）不可以被成员修饰符修饰。如public、private、static等修饰符修饰。它的作用域被限定在了声明这个局部类的代码块中

2）可以直接访问外部类中的成员，因为还持有外部类中的引用。

注意：内部类不可以访问它所在的局部中非最终变量。只能访问被final修饰的局部变量。

如下面的代码：

[java] view plaincopy

class Outer
{
int x = 3;
void method(final int a)
{
final int y = 4;
//局部内部类
class Inner
{
void function()
{
System.out.println(y);
}
}
new Inner().function();//使用局部内部类中的方法。
}
}
class InnerClassDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Outer out = new Outer();
out.method(7);//打印7
out.method(8);//打印8
}
}

注：为什么上面的代码中打印的值为什么会改变呢？被final修饰的变量的值是不会被改变的。这里类调用方法使用完后，这时这个被final修饰的变量已经从栈内存中消失了，类再次调用这个方法时，已经是另一变量，所以可以重新被传值。

四、匿名内部类

1、匿名内部类其实就是内部类的简写格式。

2、定义匿名内部类的前提：

内部类必须是继承一个类或者实现接口。

特殊情况：因为所以的类都有一个父类Object，所以在定义时也可以用Object。

3、匿名内部类的格式： new父类或者接口(){定义子类的内容}

4、其实匿名内部类就是一个匿名子类对象。可以理解为带内容的对象。

5、匿名内部类中定义的方法最好不要超过3个。

匿名内部类的利与弊：

好处：简化书写

弊端：1、不能直接调用自己的特有方法、

2、不能做强转动作。

3、如果继承的父类或接口中有很多方法时，使用匿名内部类阅读性会非常差，且调用会很麻烦。所以匿名内部类中定义的方法有一般不超过3个。

匿名内部类的应用：

[java] view plaincopy

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

小练习：

题目：

[java] view plaincopy

interface Inter
{
void method();
}
class Test
{
//补足代码，通过匿名内部类
}
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():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

//因为只有是Inter类型的对象，才可以调用method方法。

完整代码为：

[java] view plaincopy

interface Inter
{
void method();
}
class Test
{
//补足代码，通过匿名内部类
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();
}
}

输出结果：

第四讲包

一、package

在java中，管叫包，相当于文件夹。包里通常存放的是类文件，因为我们在编写程序的时候，难免会有类名相同的情况，就如我们人名一样。为了对类进行分类管理，java就有了包的出现，在不同包中可以有相同的类名，调用的时候连同包名一起就行。

包也是一种封装形式。在包中可以有很多类文件，但是只提供一个类文件，供外界使用。

二、包的作用

1、为避免多个类重名的情况，如果出现两个相同名字的类，可通过包将两者区分，从而避免冲突。

2、对类文件进行分类管理，可以将相关的一些类放在同一个包中。

3、给类提供多层命名空间，如a包中的Demo.class文件，如果要创建Demo对象，就要在使用时加上a.如：a.Demo demo=new a.Demo（）；

4、包的出现可以将java的类文件和源文件相分离。

三、规则

1、包必须写在程序的第一行。因为要先有包，才知道类文件的存放地方。

2、类的全称：包名.类名。

3、编译定义了包的程序文件时，在编译时要指定包的存储目录。

如：javac –d c:\mypack类名.java

四、包之间的访问

1、要访问其他包中的类，需要定义类的全称：包名.类名。

2、包如果不在当前路径，需要使用classpath设定环境变量，为JVM指明路径。

3、被访问的包中的类权限必须是public的。

4、类中的成员权限：public或者protected。protected是为其他包中的子类提供的一种权限。类公有后，被访问的成员也要公有才可以被访问。不同包中的子类可以直接访问父类中被protected权限修饰的成员。同一个包中，protected只作用为覆盖。

四种权限

public

protected

defauld

Private

同一类中

可以

同一包中

可以

不可以

子类

可以

不可以

不同包中

可以

不可以

注：一个.java文件里面，不能出现两个以上的公有类或者接口。因为被public修饰的类名必须与java文件名相同。

五、包的导入——import

1、可以简化类名。在调用其他包中的类时，需要写类的全称，也就是连同包名一起书写。当类存在多层包中时，如：haha.hehe.pack.Demo，使用import导入后，使用其类时，就可以不加包名了。导入格式如：import haha.hehe.pack.Demo;

2、一个程序文件中只有一个package，可以有多个import。import导入的是包中的类，不导入包中的包。

3、注意事项：

a，在导入包时，如果包中有很多类，可以使用通配符 *来替代包中的所有类。但是，建议不要使用通配符 *，因为将不需要使用的类导入后，会占用内存空间。所有在编写程序时，要使用包中的哪些类，就导入哪些类。

b，定义包名不要重复，可以使用url来完成定义，url是唯一的。如：package cn.itheima.Demo。

c，导入的不同包中有相同类时，必须写类的全名以区分，否则将会报错。

六、jar包

类越来越多，我们可以用包来装，当包越来越多时，我们可以将包进行压缩。而java中用jar这个工具来对包进行压缩。压缩后的后缀名为jar。

jar.exe工具的一些命令：

创建jar包

jar -cvf mypack.jar packa packb

查看jar包

jar -tvf mypack.jar [>定向文件]

解压缩

jar -xvf mypack.jar

自定义jar包的清单文件

jar–cvfm mypack.jar mf.txt packa packb

jar包的好处：

1、可以将多个包进行压缩到为一个文件。方便项目的携带。

2、方便于使用，只要在classpath设置jar路径，即可以执行jar包中的java程序。

3、数据库驱动，SSH框架等都是以jar包体现的。

小练习：

Demo类程序：

[java] view plaincopy

package packab;//创建包packab
public class Demo
{
public void show()
{
System.out.println("Demo show");
System.out.println("Hello World!");
}
}

PackDemo类程序：

[java] view plaincopy

package pack;//创建pack包
import packab.Demo;//导入类Demo
public class PackageDemo
{
public static void main(String[] args)
{
new Demo().show();//使用pack包中类Demo的方法
}
}

结果：

在目录下生产的包：

生成jar包命令：

目录中：

将两包删除，只剩下jar包。dos命令行指定classpath，然后输出的结果：

0 0