java基础-面向对象-继承、多态

1、继承概述

继承：

1、提高了代码的复用性。

2、让类与类之间产生了关系。有了这个关系，才有了多态的特性。

注意：千万不要为了获取其他类的功能，简化代码而继承，必须是类与类之间有所属关系才可以继承。所属关系为 is a 。

父类的由来其实是由子类不断向上抽取而来的。如：学生、工人都继承了人的特性

java语言中：java只支持单继承，不支持多继承。

因为多继承容易带来安全隐患：当多个父类中定义了相同功能，但功能内容不同时，子类对象不确定要运行哪一个。

但是java保留了这种机制。并用另一种表现形式（多实现）来完成。

java支持多层继承。也就是一个继承体系。

如何使用一个继承体系中的功能呢？

想要使用体系，先查阅体系父类的描述，因为父类中定义的是该体系中的共性功能。通过了解共性功能，就可以知道该体系的基本功能。那么这个体系已经可以基本使用了。

那么在具体调用时，要创建最子类的对象，为什么呢？

一是因为有可能父类不能创建对象，如抽象类、接口；

二是创建子类对象可以使用更多的功能，包括基本的也包括特有的。

简单一句话：查阅父类功能，创建子类对象使用功能。

2、子父类出现后，类成员的特点：

类中成员：（1）变量。（2）函数。（3）构造函数。

（1）子父类中的变量

如果子父类中出现非私有的同名变量时：

子类要访问本类中的变量，用this。

子类要访问父类中的同名变量，用super。

super的使用和this的使用几乎一致。

this代表的是本类对象的引用。

super代表的是父类对象的引用。

（2）子父类中的函数。

当子类出现和父类一模一样的函数时：

当子类对象调用该函数，会运行子类函数的内容。如同父类的函数被覆盖一样。

这种情况是函数的另一个特性：重写（覆盖）

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，这时没有必要定义定义新功能，而是使用覆盖特性，保留父类的功能定义，并重写功能内容。

覆盖：沿袭父类功能，定义子类特有内容。

（1）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。

（2）静态只能覆盖静态。

记住：

重载：只看同名函数的参数列表。

重写：子父类方法要一模一样。包括返回值类型。

例：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">class Tel{    void  show()    {        System.out.println("number");    }}class NewTel extends Tel{    void  show()    {        //System.out.println("number");        super.show();        System.out.println("name");        System.out.println("pic");    }}</span></span>

（3）子父类中的构造函数。

在对子类对象进行初始化时，父类的构造函数也会运行，

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（）；

为什么子类一定要访问父类中的构造函数？

因为父类中的数据子类可以直接获取，所以子类对象在建立时，需要先查看父类是如何对这些数据初始化的。所以子类在对象初始化时，要先访问一下父类中的构造函数。

如果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。（如果父类中没有空参数的构造函数，那么就必须显示的指定super语句访问对应的父类中的构造函数。）

注意：super语句一定定义在子类构造函数的第一行。

3、子类的实例化过程

结论：

子类的所有的构造函数，默认都会访问父类中空参数的构造函数。

子类中至少会有一个构造函数会访问父类中的构造函数。

例：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">class Fu //extends object{    Fu()    {   //super();        System.out.println("fu run");    }}class Zi extends Fu{    Zi()    {        //super();        System.out.println("zi run");    }      }</span></span>

4、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。（为了避免类被继承，避免类被子类复写功能。）

（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，都给这些值起个名字，以方便于阅读。而        这个值不需要改变，所以加上final修饰。作为常量：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_链接。如：final double PI = 3.14;

（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。

5、抽象类

当多个类中出现相同功能，但是功能主体不同。

这时也可以进行向上抽取。只抽取功能定义，而不抽取功能主体。

抽象：看不懂

抽象类的特点：

（1）抽象方法一定定义在抽象类中。

（2）抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰。

（3）抽象类不可以用new创建对象。因为调用抽象方法没意义。

（4）抽象类中的抽象方法要被使用，必须由子类复写其所有的抽象方法后，建立子类对象调用。

        如果子类只覆盖了部分抽象方法，那么该子类还是一个抽象类。

抽象类和一般类没有太大不同，该怎么描述事物还怎么描述事物。

只不过，该事物出现了一些看不懂的东西。这些不确定的部分，也是该事物的功能，需要明确出来，但是无法定义功能主体。通过抽象方法来表示。

抽象类比一般类多了抽象方法。就是在类中可以定义抽象方法。

抽象类不可以实例化。

特殊：抽象类中可以不定义抽象方法，这样做仅仅是不让该类建立对象。

例：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">/*需求：假如我们在开发一个系统时需要对员工进行建模。员工包含3个属性：姓名、工号、工资。经理也是员工，除了含有员工的属性外，另外还有一个奖金属性。请使用继承的思想设计出员工类和经理类。要求类中提供必要的方法进行属性访问。*/ /*分析：员工类：name  id  pay经理类：继承了员工类，并有自己特有的bonus*/ abstract class Employee{private String name;private String id;private double pay;Employee(String name,String id,double pay){this.name = name;this.id = id;this.pay = pay;}public abstract void work(); } class Manager extends Employee{private int bonus;Manager(String name,String id,double pay,int bonus){super(name,id,pay);this.bonus = bonus;}public void work(){System.out.println("manager work")}} class Pro extends Employee{Pro(String name,String id,double pay){super(name,id,pay);}public void work(){System.out.println("pro work")}}</span></span>

6、模板方法设计模式：

什么是模板方法呢？

在定义功能时，功能的一部分是确定的，但是有一部分是不确定的，而确定的部分要使用不确定的部分，

那么这时就将不确定的部分暴露出去，由该类的子类去完成。

例：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">/*需求:获取一段程序运行的时间。原理:获取程序开始和结束的时间并相减即可。 获取时间：System.currentTimeMillis();当代码完成优化后，就可以解决这类问题。这种方式就是模板方法设计模式。*/ abstract class GetTime{public final void getTime(){long start = System.currentTimeMillis();runcode();long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("毫秒："+（end-start）);}public abstract void runcode();} class  SubTime extends GetTime{public void runcode();{for (int x=0;x<1000;x++ ){System.out.println(x);}}}</span></span>

7、接口

格式：interface{}

接口：初期理解：可以认为是一个特殊的抽象类

          当抽象类中的方法都是抽象的，那么该类可以通过接口的形式来表示。

class用于定义类。

interface用于定义接口。

接口定义时，格式特点：

1，接口中常见定义：常量，抽象方法。

2，接口中的成员都有固定修饰符。

        常量：public static final

        方法：public abstract

记住：接口中的成员都是public的。

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，用关键字implements表示子类对接口中的抽象方法全部覆盖后，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，也是对多继承不支持的转换形式，java支持多实现。

接口的特点：

接口是对外暴露的规则。

接口是程序的功能扩展。

接口可以用来多实现。

类与接口之间是实现关系，而且类可以继承一个类的同时实现多个接口。

接口与接口之间可以有继承关系，接口与接口之间的关系是继承关系，且接口支持多继承。

例：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">abstract class Student{abstract void study();void sleep(){System.out.println("sleep");}} interface Smoking{public abstract void smoke();} interface Drinking{public abstract void dtink();} class  StudentA extends Student implements Smoking,Drinking{void study(){}public void smoke(){}public void drink(){}}</span></span>

8、多态概述

定义：某一类事物的多种存在形态。（可以理解为事物存在的多种体现形态。）

人：男人，女人

动物：猫，狗

猫 x = new 猫（）；

动物 x = new 猫（）；

（1）多态的体现（表现形式）

父类的引用指向自己的子类对象。或者说父类的引用也可以接收自己的子类对象。

（2）多态的前提

必须类与类之间有关系，要么继承，要么实现。

通常还有一个前提：存在覆盖。

（3）多态的好处：

多态的出现大大的提高了程序的扩展性。

（4）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。

（5）多态的应用

例：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">abstract class Animal{abstract void eat();} class Cat extends Animal{public void eat(){System.out.println("吃鱼");}public void catchMouse(){System.out.println("抓老鼠");}} class Dog extends Animal{public void eat(){System.out.println("吃骨头");}public void kanjia(){System.out.println("看家");}} class Pig extends Animal{public void eat(){System.out.println("吃饲料");}public void gongdi(){System.out.println("供地");}} class DuoTaiDemo{public static void main(S){function(new Cat());function(new Dog());function(new Pig()); }// Animal a = new Cat();Animal a = new Dog();Animal a = new Pig();public static void function(Animal a)//父类引用指向子类对象{a.eat();}}</span></span>

运行结果：

转型：向上转型、向下转型   

关键字： instanceof  用于判断对象的具体类型，只能用于引用数据类型，通常在向下转型前用于健壮性的判断。

例：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">class DuoTaiDemo1{public static void main(S){Animal a = new Cat()；//类型提升。向上转型。a.eat();//如果想要调用猫的特有方法时，如何操作？//强制将父类的引用转成子类类型。向下转型。Cat c = (Cat)a;c.catchMouse();}public static void function(Animal a)//父类引用指向子类对象{a.eat();if (a instanceof Cat)//instanceof 关键字用于判断对象的具体类型。{Cat c = (Cat)a;c.catchMouse();}else if (a instanceof Dog){Dog c = (Dog)a;c.kanjia();}}}</span></span>

9、多态中成员的特点

（1）多态中非静态成员函数的特点：

在编译时期：参考引用型变量所属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：参考对象所属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。

（2）多态中成员变量的特点：

无论 编译和运行，都参阅左边（引用型变量所属的类）。

（3）多态中，静态成员函数的特点： 

无论编译和运行，都参阅左边。

例：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">class Fu{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{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");}} class  DuoTaiDemo1{public static void main(String[] args) {Zi z = new Zi();z.method1();z.method2();z.method3();System.out.println("---------------------------------"); //多态中非静态成员函数特点：编译看左边，运行看右边Fu f = new Zi();f.method1();//zi method_1f.method2();//fu method_2//f.method3();//编译失败  编译时对象还没有产生System.out.println("---------------------------------"); //多态中成员变量特点：编译运行都看左边。System.out.println(f.num);// 5System.out.println(z.num);// 8System.out.println("---------------------------------"); //多态中静态成员函数特点：编译运行都看左边。f.method4();//fu method_4}}</span></span>

运行结果：

有两个例子：主板例子 操作数据库例子

10、object类

object：所有类的根类。就是所有对象的直接或间接父类，传说中的上帝。

该类中定义的肯定是所有对象都具备的功能。

object类中的equals方法：默认根据对象的哈希值判断两个对象是否相等。

object类中已经提供了对对象是否相同的比较方法。

如果自定义类中也有比较相同的功能，没有必要重新定义。只要沿袭父类中的功能，建立自己特有比较内容即可。这就是覆盖。

例：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">class Demo//extends object{private int num;Demo(int num){this.num = num;}public boolean equals(Object obj)//复写equals方法{if (!(obj instanceof Demo))return false;Demo d = (Demo)obj;return this.num == d.num;}}class objectDemo{public static void main(String[] args) {Demo d1 = new Demo(4);Demo d2 = new Demo(4);System.out.println(d1.equals(d2));}}</span></span>

object类中的toString方法：默认返回的内容是”对象所属的类名+@+对象的哈希值（十六进制）“

例：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">class Demo//extends object{private int num;Demo(int num){this.num = num;}public boolean equals(Object obj){if (!(obj instanceof Demo))return false;Demo d = (Demo)obj;return this.num == d.num;}}class objectToString {public static void main(String[] args) {Demo d = new Demo(4);Class c = d.getClass();System.out.println(c.getName());System.out.println(d.hashCode());System.out.println(Integer.toHexString(d.hashCode()));System.out.println(d.toString());}}</span></span>

运行结果：

 

11、内部类

定义：将一个类定义在另一个类的里面，里面那个类就称为内部类（内置类，嵌套类）。

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，包括私有成员。

        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中的成员必须要建立内部类的对象。

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；

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

 （2）当内部类在外部类的成员位置上，就可以被成员修饰符所修饰。

           如：private：将内部类在外部类中进行封装。

                  static：内部类就具备了static特性。

                  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。

                  在外部其他类中如何直接访问static内部类的非静态成员呢？

                  new Outer.Inner().function();

                  在外部其他类中如何直接访问static内部类的非静态成员呢？

                  Outer.Inner.function();

           注意：

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

                   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）当内部类在外部类的局部位置上，不可以被成员修饰符所修饰。

        可以直接访问外部类中的成员，因为还持有外部类的引用。但是不可以访问它所在的局部中的变量。只能访问被final修饰的局部变量。

定义原则：

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。

 例：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">class Outer{private int x = 4; class Inner//内部类{int x = 5;void function(){int x = 6;System.out.println("inner :"+x);System.out.println("inner :"+this.x);System.out.println("inner :"+Outer.this.x); }}void method(){Inner in = new Inner();in.function();}} class  InnerclassDemo{public static void main(String[] args) {Outer out = new Outer();out.method();System.out.println("-------------");//直接访问内部类中的成员。Outer.Inner in = new Outer().new Inner();in.function(); }}</span></span>

运行结果：

12、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。

（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三个。

例：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">class AbsDemo{abstract void show();} class Outer{int x = 3;/*class Inner extends AbsDemo{void show(){System.out.println("show :"+x);}}*/public void function(){//new Inner().show(); new AbsDemo()//匿名内部类{void show(){System.out.println("show :"+x);}}.show(); }} class  InnerclassDemo1{public static void main(String[] args) {new Outer().function();}}</span></span>