Java基础-面向对象小知识（下）

前面一篇已经总结了许多的面向对象方面的小知识点（点此传送门），下面继续整理。

多态

多态（polymorphic）：事物存在的多种形态

多态前提：

要有继承关系

要有方法重写

要有父类引用指向子类对象

class Animal {public void eat() {System.out.println("动物吃饭");}}class Cat extends Animal{//继承@Overridepublic void eat() {//重写System.out.println("猫吃鱼");}}class Demo {    public static void main(String[] args) {    Animal animal = new Cat();//父类引用指向子类对象    animal.eat();    }}//outPut:猫吃鱼

多态的应用小例子：

class Fruit {public void squeeze() {System.out.println("榨水果汁");}}class Apple extends Fruit {@Overridepublic void squeeze() {System.out.println("榨出一杯苹果汁");}}class Orange extends Fruit {@Overridepublic void squeeze() {System.out.println("榨出一杯橘子汁");}}class Juicer {public void run(Fruit f) {f.squeeze();}}class Demo {    public static void main(String[] args) {    Juicer juicer = new Juicer();    juicer.run(new Apple());    juicer.run(new Orange());    }}/*outPut: * 榨出一杯苹果汁 * 榨出一杯橘子汁 */

程序绑定的概念

绑定指的是一个方法的调用与方法所在的类(方法主体)关联起来。对java来说，绑定分为静态绑定和动态绑定；或者叫做前期绑定和后期绑定

静态绑定：

在程序执行前方法已经被绑定，此时由编译器或其它连接程序实现。

java当中的方法只有final，static，private和构造方法(隐式也是静态的)是前期绑定,属性也是前期绑定的

动态绑定

在运行时根据具体对象的类型进行绑定。

过程：  Parent child = new Child()        child.call()

1.编译器检查对象的声明类型和方法名    搜索Parent类的所有call方法和超类继承下来的call方法(重载)

2.编译器检查方法调用中提供的参数类型,匹配最匹配的方法并调用(重载解析)

3.程序运行并且使用动态绑定调用方法时,虚拟机必须调用child实际对象类型的匹配方法(Child类中的call),若Child类中有call方法则调用,否则从超类中寻找call方法,以此类推

多态的好处和弊端

多态的好处：

提高了代码的维护性(继承保证)

提高了代码的扩展性(由多态保证)

多态的弊端：

不能使用子类的特有属性和行为

多态小习：

观察以下程序是否有问题，无则写出结果

class Fu {    public void show() {        System.out.println("fu show");    }}class Zi extends Fu {    public void show() {        System.out.println("zi show");    }    public void method() {        System.out.println("zi method");    }}class Test1Demo {    public static void main(String[] args) {        Fu f = new Zi();        f.method();        f.show();    }}

/* * 错误 * 多态的弊端,不能使用子类的特有属性和行为 * f.method();  会报错 */

观察以下程序是否有问题，无则写出结果

class A {    public void show() {        show2();    }    public void show2() {        System.out.println("大");    }}class B extends A {    public void show2() {        System.out.println("家");    }}class C extends B {    public void show() {        super.show();    }    public void show2() {        System.out.println("好");    }}class Demo {    public static void main(String[] args) {        A a = new B();        a.show();        B b = new C();        b.show();    }}

首先先再来深入了解下this:

A a= new A();  a.aa();    实际表示方式    A.aa(a);   编译器会暗自吧“所操作的对象的引用”作为第一个参数传给方法aa

/* * A a = new B(); * a.show(); * 分析: * a.show(),由于多态,会调用B里面的show方法,但是其B类中无show方法,所以会调用父类的show方法 * 但在show方法中又调用了show2(),那么这个show2是调用子类的show2还是父类的show2。 * 其实在show()方法内增加一句:System.out.println(this); * 可以发现其结果打印的是 B@15db9742 那么可以说明了是类B调用了show,this.show2当然是子类的方法。 * 故 a.show(); 结果为 家 */

下面的两句可以会稍微的难点。

首先，来改造我们的类B，使其变得更加明显

class B extends A {@Overridepublic void show() {//这里的show 来自于父类继承    System.out.println(this);//这里增加个打印this方法,可确定谁调用        show2();    }    public void show2() {        System.out.println("家");    }}

先来看下结果：

C@6d06d69c好

/* * B b = new C(); * b.show(); * 分析： * 由于多态,调用的是类C内的show方法,然后super.show() 调用了类B的show方法(继承下来),这里编译器也还是会传一个this进去 * 根据其结果分析该this为类C,那么再调用show2()方法自然也是调用类C里的方法了 */

抽象类

什么是抽象类？抽象类通俗点说就是看不懂。拿我们上面的Animal类来说，每一个动物吃这个行为都是不一样的，就是看不懂。所以我们也不能实例化（new）这个看不懂的东西。

抽象类和抽象方法必须用abstract关键字修饰

abstract class 类名 {}public abstract void eat();

抽象类不一定有抽象方法，有抽象方法的类一定是抽象类或者是接口。

抽象类的子类，要么是抽象类，要么重写抽象类中的所有抽象方法。

改进上述的Animal类

abstract class Animal {public void eat() {System.out.println("动物吃饭");}}class Cat extends Animal{@Overridepublic void eat() {System.out.println("猫吃鱼");}}class Demo {    public static void main(String[] args) {    //Animal animal = new Animal();  编译错误,不能被实例化    Animal animal = new Cat(); //抽象类多态    animal.eat();    }}//outPut:猫吃鱼

抽象类的成员特点：

成员变量：既可以是变量，也可以是常量。

Q：abstract是否可以修饰成员变量?当然不能，想想一个变量如何的抽象。

Q：抽象类是否有构造方法？有，用于子类访问父类数据的初始化

成员方法：既可以是抽象的，也可以是非抽象的

抽象方法 强制要求子类做的事情

非抽象方法 子类继承的事情，提高代码复用性

Q1： 一个抽象类如果没有抽象方法，可不可以定义为抽象类?如果可以，有什么意义?

可以,这么做目的只有一个,就是不让其他类创建本类对象,交给子类完成。

Q2:abstract不能和哪些关键字共存

abstract和static

被abstract修饰的方法没有方法体，而被static修饰的可以用类名.调用,但是类名.调用抽象方法是没有意义的

abstract和final

被abstract修饰的方法强制子类重写，而被final修饰的不让子类重写，所以他俩是矛盾的

abstract和private

被abstract修饰的是为了让子类看到并强制重写,而被private修饰不让子类访问，所以他俩是矛盾的

abstract class Demo {    public static abstract void print1();//编译错误,非法的修饰符组合    public final abstract void print2();//编译错误,非法的修饰符组合    private abstract void print3();//编译错误,非法的修饰符组合}

接口

从狭义的角度讲就是指java中的interface；从广义的角度讲对外提供规则的都是接口（比如电脑上的USB接口）

接口特点：

接口用关键字interface表示，类实现接口用implements表示

interface 接口名 {}class 类名 implements 接口名 {}

接口的子类

可以是抽象类。但是意义不大。也可以是具体类。要重写接口中的所有抽象方法。

接口的成员特点：

成员变量；只能是常量，并且是静态的并公共的。  默认修饰符：public static final

构造方法：接口没有构造方法

成员方法：只能是抽象方法。 默认修饰符：public abstract

类与类,类与接口,接口与接口的关系

类与类：继承关系,只能单继承,可以多层继承

类与接口：实现关系,可以单实现,也可以多实现。并且还可以在继承一个类的同时实现多个接口。

接口与接口：继承关系,可以单继承,也可以多继承

抽象类和接口的区别：

成员区别

抽象类：

成员变量：可以变量，也可以常量
构造方法：有
成员方法：可以抽象，也可以非抽象

接口：

成员变量：只可以常量
成员方法：只可以抽象

关系区别

类与类

继承，单继承

类与接口

实现，单实现，多实现

接口与接口

继承，单继承，多继承

设计理念区别

抽象类 被继承体现的是：”is a”的关系。抽象类中定义的是该继承体系的共性功能。

接口 被实现体现的是：”like a”的关系。接口中定义的是该继承体系的扩展功能。

Q：Java为什么不支持多继承

这是我在知乎上看到的一个问题，感觉写的挺好的（点此打开链接）

先举一个多重继承的例子，我们定义一个动物（类）既是狗（父类1）也是猫（父类2），两个父类都有“叫”这个方法。那么当我们调用“叫”这个方法时，它就不知道是狗叫还是猫叫了，这就是多重继承的冲突。

而java对此的解决方法是，一个物体的本质只能有一个。一个动物只能是狗或只能是猫，如果你想创造一个会玩毛线球会玩激光（被激光玩？）的狗，那么只需要创造一个描述这类行为的接口（就叫玩耍吧），然后在自己的类里面实现“玩耍”接口，具体实现这些玩的行为，最终你同样会得到一个既像狗又像猫的动物。如果你想让这个动物叫起来像猫而不是狗，那么使用覆写（override）机制，子类里重新定义“叫”这个行为即可。但是无论如何，这样得到的类是绝对不会有多重继承的冲突的。

再来说说abstract class和interface的区别

abstract class的核心在于，我知道一类物体的部分行为（和属性），但是不清楚另一部分的行为（和属性），所以我不能自己实例化。还是刚才那个例子，如果你有个abstract class叫哺乳动物，那么你可以定义他们胎生，恒定体温等共同的行为，但是具体“叫”这个行为时，你得留着让非abstract的狗和猫等等子类具体实现。
interface的核心在于，我只知道这个物体能干什么，具体是什么不需要遵从类的继承关系。比如上述的“玩耍”interface，狗有狗的玩法，猫有猫的玩法，妖魔鬼怪机器人都可以玩耍，只要你告诉我这个物体有玩耍接口，我就能让它玩起来
所以abstract class和interface是不能互相替代的，interface不能定义（它只做了声明）共同的行为，事实上它也不能定义“非常量”的变量。而abstract class只是一种分类的抽象，它不能横跨类别来描述一类行为，它使得针对“别的分类方式”的抽象变得无法实现（所以需要接口来帮忙）。而多重继承不但会造成冲突，还让一个类变得不伦不类，看不出这个类的本质，所以java毅然舍弃掉了这个祸害。

内部类

内部类就是在类的内部的类。你可以把这个类当做一个类的成员来使用

内部类访问特点：

内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有。

外部类要访问内部类的成员，必须创建对象。

外部类名.内部类名 对象名 = 外部类对象.内部类对象;

class Outer {private int i = 20;class Inner {public void hello() {System.out.println("hello " + i);//可直接访问外部类的成员}}}public class Demo {public static void main(String[] args) {//Inner inner = new Inner();  编译报错Outer.Inner oi = new Outer().new Inner();oi.hello();}}//outPut:hello 20

成员内部类私有使用：

class Outer {private int i = 20;private class Inner {//私有化public void hello() {System.out.println("hello " + i);//可直接访问外部类的成员}}public void print() {Inner inner = new Inner();inner.hello();}}public class Demo {public static void main(String[] args) {//Outer.Inner oi = new Outer().new Inner(); 编译报错,不能直接访问私有的Outer outer = new Outer();outer.print();}}//outPut:hello 20

静态成员内部类：

class Outer {private int i = 20;static class Inner {public void hello() {//System.out.println("hello " + i);内部类使用static后不需要依靠外部类对象,所以这里不能访问非static的成员变量System.out.println("hello!");}public static void print() {System.out.println("go go go!");}}}public class Demo {public static void main(String[] args) {//外部类名.内部类名 对象名 = 外部类名.内部类对象Outer.Inner inner = new Outer.Inner();//这里应该表达为 Outer.new Inner(); 它将new移动到了前面inner.hello();Outer.Inner.print();//静态内部类里的静态方法直接一路.调用即可}}/* * outPut: * hello! * go go go! */

内部类小习：

要求：使用已知的变量，在控制台输出30，20，10。

class Outer {public int num = 10;class Inner {public int num = 20;public void show() {int num = 30;System.out.println(?);//以下填空System.out.println(??);System.out.println(???);}}}public class Demo {public static void main(String[] args) {Outer.Inner oi = new Outer().new Inner();oi.show();}}

答案：

public void show() {int num = 30;System.out.println(num);System.out.println(this.num);System.out.println(Outer.this.num);}

前面两个空比较好理解就不解释，说下最后一个空

当外围类对象创建了一个内部类的对象时，此内部类对象必定会秘密地捕获一个指向那个外围类对象的引用，在你访问那个外围类成员时就是那个引用来选择外围类对象。既然内部类有着一个外围类的引用，那么如果返回该引用：使用 外围类名.this

匿名内部类

匿名内部类就是内部类的简化写法。属于局部内部类（在方法中）的一种

前提：存在一个类（具体类和抽象类都行）或者接口

格式：

//new 类名(){} 代表着继承这个类的实例对象//new 接口名(){} 代表着实现这个接口的实例对象new 类名或者接口名(){重写方法;}

其本质就是一个继承了该类或者实现了该接口的子类匿名对象。

interface Inter {public void print();}class Outer {class Inner implements Inter{//正常写法@Overridepublic void print() {System.out.println("Hello");}}public void method() {new Inner() {//匿名写法,表示实现Inner接口的一个实例对象@Overridepublic void print() {System.out.println("Hello");}}.print();//该对象调用print() (就是上面写的这个方法)}}

匿名内部类的小应用：

abstract class Person {    public abstract void show();}class PersonDemo {    public void method(Person p) {        p.show();    }}public class Demo {    public static void main(String[] args) {        //如何调用PersonDemo中的method方法呢?        PersonDemo pd = new PersonDemo ();        pd.method(new Person() {//匿名内部类当做参数传递(把匿名内部类看做一个对象)            @Override            public void show() {                System.out.println("show!");            }        });    }}//outPut:show!

匿名内部类小习：

按照要求，补齐代码interface Inter { void show(); }class Outer { //补齐代码 }class OuterDemo {public static void main(String[] args) {  Outer.method().show();  }}要求在控制台输出”HelloWorld”

答案：

/* * 从主方法分析,Outer.method()说明method肯定是一个静态方法,再看后面又调用了一个方法, * 那么可以确定Outer.method()会返回一个实例对象来调用show方法 */class Outer {     public static Inter method() {        return new Inter() {            @Override            public void show() {                System.out.println("HelloWorld");            }        };    }}

面向对象部分内容到此总结完毕。