Java基础---继承、抽象、接口

一、继承

1、继承是面向对象的一个重要方面

当多个类存在相同属性和行为时，将这些类抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只需要继承那个类即可。关键字extends表明正在构造的新生类派生于一个已存在的类。已存在的类称为超类（superclss）、基类（base class）或父类（parent class）；新类被称为子类（subclass）。“is-a”关系是继承的一个明显特征。

2、extends关键字

通过extends关键字来实现类与类的继承，有了继承以后，我们在定义一个类的时候，可以在一个已经存在的类的基础上，还可以定义自己的新成员。但是，java中支持单继承，不直接支持多继承。

a、单继承：一个子类只能有一个直接父类
b、多继承：一个子类可以有多个直接父类。（java中不允许）因为多个父类中有相同成员时，会产生调用的不确定性。
c、java支持多层继承（多重继承）：如C继承B，B继承A，这样就出现了继承体系。
当我们需要使用一个继承体系时，我们首先要查看该体系中的顶层类，了解该体系的基本功能，然后再创建体系中的最子类对象，完成功能的使用，即：查父用子。

3、继承的优缺点

多个类相同的成员可以放到一个类中，提高了代码的复用性。

如果功能的代码需要修改，修改一处即可，提高了代码的维护性。

让类与类之间产生了关系，是多态的前提。但这也造成了高耦合，也是其弊端之一。

继承打破了类的封装性，这也是弊端之一。

4、继承的条件

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、子父类的方法名称需要一模一样。

3、静态只能覆盖静态。

4、父类中的私有方法不能被重写，因为子类根本就不知道私有方法的存在。

5、子父类出现后，类成员的特点

  类成员：变量，函数，构造函数。

  5.1、变量

       如果子类中出现非私有的与父类同名成员变量时，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，且两者都存在于方法区中。

       this表示本类对象的引用。    

       super表示父类对象的引用。

  5.2、函数——覆盖

       当子类出现和父类一模一样的函数时，子类对象会调用子类中的函数。如同父类的函数被子类覆盖一样。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。虽然子类虽具备该功能，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，而是使用覆盖特性，保留父类的功能定义，并重写功能内容。当子类同时具有父类方法中的内容时，可以用super方法()直接访问即可;

  5.3、构造函数

子类的每一个构造函数默认第一行有一条隐式的语句super();所以在对子类对象进行初始化时，父类的构造函数也会运行。

子类必须访问父类的构造函数，如果没有默认的构造函数，即想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。

super()：会访问父类中无参数的构造函数。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进行初始化的。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。

注：super语句一定定义在子类构造函数中的第一行。

构造函数中super语句和this语句只能有一个，因为这两个语句都只能写在函数的第一行，初始化动作必须要先做。

构造函数结论

子类的所有构造函数，默认都会访问父类中空参数的构造函数。因为子类每一个构造函数内的第一行都有一句隐式super();当父类中没有空参数的构造函数时，子类必须手动通过supe语句或者this语句形式来指定要访问的构造函数。当然子类的构造函数第一行也可以手动指定this语句来访问本类中的构造函数。子类中至少会有一个构造函数会访问父类中的构造函数。

6、final关键字

继承的出现，打破了对象的封装性，使得子类可以随意复写父类中的功能。这也是继承的一大弊端。那么怎么解决这个问题呢？这里就引出了一个新的关键字——final（最终）。

final修饰符的特点

1、可以修饰类、函数、变量。

2、被final修饰的类不可以被继承。这样就可以避免被继承、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，都给这些值起个名字。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_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。

代码示例

在创建子类对象的时候,默认先访问了父类无参构造.通过 super();就可以直接访问到父类的无参构造方法. 为什么? 构造方法:初始化数据那么调用父类的无参构造,就是给父类做数据初始化.子类可能会使用父类的成员变量,如果父类没有初始化,那么,咋用啊?子类不会啊所以,我们在创建子类对象的,先父类初始化一遍. */class Fu{public int num =10;public Fu(){System.out.println("fu");}public Fu(int num){this.num = num;}}class Zi extends Fu{public int num = 20;public Zi(){super();  //直接访问父类无参构造 System.out.println(super.num +"----");  // 父类的num}public Zi(int num){super();this.num = num;}public void show(){int num = 30;  System.out.println(num);  // 30System.out.println(this.num); // 当前的num//System.out.println(super.num);  //  10 }}class Test {public static void main(String[] args) {//Zi z = new Zi();//z.show();new Zi(1000);}}

示例1：

package It_case_team1;/* */public class FinalDemo01 {/** * @param args */public static void main(String[] args){Zi z = new Zi();//z.num2=100000;System.out.println(z.num);//z.num =20;   //错误: 无法为最终变量num分配值//System.out.println(z.num);//System.out.println(z.num2);z.show();}}//final class  Fu{   //错误: 无法从最终Fu进行继承class  Fu{ final int num =10;//final int num2 ;   // 错误: 可能尚未初始化变量num2public  void show(){System.out.println("fu的num" + num);}}class  Zi extends  Fu{public void show(){    // 错误: Zi中的show()无法覆盖Fu中的show()System.out.println("zi的num" + num);}}

二、抽象类

1、抽象的定义

抽象就是从多个事物中将共性的，本质的内容抽取出来。

例如：狼和狗共性都是犬科，犬科就是抽象出来的概念。

2、抽象类

Java中可以定义没有方法体的方法，该方法的具体实现由子类完成，该方法称为抽象方法，包含抽象方法的类就是抽象类。   

3、抽象类的由来

多个对象都具备相同的功能，但是功能具体内容有所不同，那么在抽取过程中，只抽取了功能定义，并未抽取功能主体，那么只有功能声明，没有功能主体的方法称为抽象方法。

例如：狼和狗都有吼叫的方法，可是吼叫内容是不一样的。所以抽象出来的犬科虽然有吼叫功能，但是并不明确吼叫的细节。

4、抽象类的特点

4.1、抽象类和抽象方法必须用abstract关键字来修饰。

4.2、抽象方法只有方法声明，没有方法体，定义在抽象类中。

        格式：修饰符abstract返回值类型  函数名(参数列表);

4.3、 抽象类不可以被实例化，也就是不可以用new创建对象。原因如下：

       抽象类是具体事物抽取出来的，本身是不具体的，没有对应的实例。例如：犬科是一个抽象的概念，真正存在的是狼和狗。

       而且抽象类即使创建了对象，调用抽象方法也没有意义。

4.4、抽象类通过其子类实例化，而子类需要覆盖掉抽象类中所有的抽象方法后才可以创建对象，否则该子类也是抽象类。

注：抽象类中不一定有抽象方法，可以有非抽象的方法。

5、抽象类与一般类的区别

5.1、抽象类和一般类没有太大的不同。该如何描述事物，还是如何描述事物。不同的是，该事物中出现了一些不知道具体内容的方法部分。这些不确定的部分，也是该事物的功能，需要明确出来，但是无法定义主体。故通过抽象方法来表示，。

5.2、抽象类比一般类多了个抽象函数。就是在类中可以定义抽象方法。

5.3、抽象类不可以实例化。

5.4、抽象类虽然不能创建对象，但是也有构造函数。供子类实例化调用。

注：1、abstract 不能和哪些关键字共存? 

       答：三个

                 final：被final修饰的类不能有子类。而被abstract修饰的类一定是一个父类。

                 private:抽象类中的私有的抽象方法，不被子类所知，就无法被复写。

                          而抽象方法出现的就是需要被复写。

                 static：如果static可以修饰抽象方法，那么连对象都省了，直接类名调用就可以了。

                            可是抽象方法运行没意义。

       2、抽象类中可以不定义抽象方法。这样目的是可以不让本类实例化，也可以用于模块设计。

代码示例：

class EmployeeTest {public static void main(String[] args){//创建对象 Manager m =  new Manager();  //普通 m.eat();m.work();Person p = new Employee(); // 多态 p.eat();p.work();}}//定义Person abstract class Person{//名字  String name;Person(){}Person(String name){this.name = name; }//工作方法public abstract void work();//吃方法 public void eat(){System.out.println("好好吃,好好工作, 多多挣钱 !!!");}}//定义员工类 class  Employee extends Person {String workNum ;//工号     "czbk_001"double salary; //工资  // 九米网 Employee(){}Employee(String name, String workNum, double salary){super(name);this.workNum = workNum;this.salary = salary; }//方法 public void work(){System.out.println("工作,工作");}}//定义经理类 class Manager extends Employee {int bonus ;// 奖金Manager(){}Manager(String name, String workNum ,double salary, int bonus){super(name, workNum, salary);this.bonus = bonus; }public void work (){System.out.println("安排别人工作... ");  //项目管理  }}

7、模板方法设计模式

当定义功能时，功能的一部分是确定的，但是有一部分是不确定的，而确定的部分在使用不确定的部分，那么这是就将不确定的部分暴露出去，有待类的子类去完成。

三、接口

1、概述

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。接口使用interface来表示，子类中用implements实现。

接口名interface{}   

      子类名  implements接口名{}

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：publicstatic final

       方法：publicabstract

3、接口中的成员都是public的。

在使用中，常量可以不写public static final，方法可以不写public abstract，编译时Java会自动添加这些修饰符，因为这是固定的格式修饰符。但为了方便阅读，最好都写上。

2、特点

1、接口是对外暴露的规则。

2、接口是程序的功能扩展。

3、接口的出现降低耦合性。

4、接口可以用来多实现。这也是对多继承不支持的转换形式。java支持多实现。

5、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。

6、 接口与接口之间可以有继承关系。而且可以多继承。

注：1、接口不可以创建对象的，因为有抽象方法。需要被子类实现（implements），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。

       2、实现多个接口时，接口中不可以有返回不同类型的同名抽象函数。这样子类实现时将不能复写。

3、接口与抽象类

共性：都是不断向上抽取出来的抽象的概念。

区别：

1、抽象类体现继承关系，一个类只能单继承。

      接口体现实现关系，一个类可以多实现。同时接口与接口之间有继承关系。

2、抽象类是继承，是 "is a "关系。

      接口是实现，是 "like a"关系。

3、抽象类中可以定义非抽象方法，供子类直接使用。

      接口的方法都是抽象，接口中的成员都有固定修饰符。

4、抽象类中可以私有变量或方法。

      接口中的常量和方法都是public修饰的权限。

代码示例：

class  HuLuWaTest{public static void main(String[] args){// 创建大娃 对象 DaWa dw = new DaWa("大娃","红色",7);System.out.println("我是"+dw.getName());System.out.println("我是"+dw.getColor() +"的");System.out.println("我最大,"+dw.getAge() +"天了" );dw.saveGrandpa();dw.dalishi(); System.out.println("-----------");ErWa ew = new ErWa("二娃","橙色",6);System.out.println("我是"+ew.getName());System.out.println("我是"+ew.getColor() +"的");System.out.println("我最二,"+ew.getAge() +"天了" );ew.saveGrandpa();ew.dalishi(); ew.qianliyanShunfenger(); }}//定义接口 interface  SuperPower {public abstract void  dalishi();public abstract void qianliyanShunfenger();}//先定义父类  abstract class HuLuWa{//成员变量private String name; private String color ;private int age;  // 天算  //构造 HuLuWa(){}HuLuWa(String name,String color ,int age){this.name = name;this.color = color;this.age = age; }// get/set  public String getName(){return name;}public void setName(String name){this.name = name; }public String getColor(){return color;}public void setColor(String color){this.color = color; }public int getAge(){return age;}public void setAge(int age){this.age = age; } // 特有方法    //救爷爷 public void  saveGrandpa(){System.out.println("爷爷我来了, 一定等着我~~~");}}//子类 class DaWa extends HuLuWa implements SuperPower {//构造 DaWa(){}DaWa(String name,String color ,int age){super(name,color,age);}//实现接口的大力士方法  public void dalishi(){System.out.println("我力大无穷,靠这个肯定把爷爷救出来...");}public void qianliyanShunfenger(){}} //子类 class ErWa extends HuLuWa implements SuperPower {//构造 ErWa(){}ErWa(String name,String color ,int age){super(name,color,age);}public void dalishi(){}  // 实现接口,必须重写所有抽象方法 //实现接口的千里眼顺风耳 方法  public  void qianliyanShunfenger(){System.out.println("我眼神好使,耳朵好使,我打探一下,肯定把爷爷就出来... ");}}