第十章 JAVA多态初步学习

第一节 JAVA中的多态

对象的多种形态，继承是多态的实现基础。
1.引用多态
父类的引用可以指向本类的对象
父类的引用可以指向子类的对象
Animal obj1=new Animal();
Animal obj2=new Dog();
2.方法多态
创建本类对象，调用的方法为本类方法；创建子类对象，调用的方法为子类重写的方法或者继承的方法。如果是独有的方法（子类新建的方法，不与继承方法同名，非重写，父类的引用指向子类的对象时（多态情况下），不能调用该方法）注意不能使用子类的引用指向父类对象。

第二节 引用类型转换

这里说的对象类型转换，是指存在继承关系的对象，不是任意类型的对象。当对不存在继承关系的对象进行强制类型转换时，java 运行时将抛出 java.lang.ClassCastException 异常。
1.向上类型转换（隐式/自动类型转换），是从小类型到大类型的转换
2.向下类型转换（强制类型转换），是从大类型到小类型，这种转换有风险，可能会溢出。
3.instanceof运算符，解决引用对象的类型，避免类型转换的安全问题
在继承链中，我们将子类向父类转换称为“向上转型”，将父类向子类转换称为“向下转型”。很多时候，我们会将变量定义为父类的类型，却引用子类的对象，这个过程就是向上转型。程序运行时通过动态绑定来实现对子类方法的调用，也就是多态性。然而有些时候为了完成某些父类没有的功能，我们需要将向上转型后的子类对象再转成子类，调用子类的方法，这就是向下转型。注意：不能直接将父类的对象强制转换为子类类型，只能将向上转型后的子类对象再次转换为子类类型。也就是说，子类对象必须向上转型后，才能再向下转型。

Dog dog=new Dog();Animal animal=dog;Cat cat=(Cat)animal;

编译时不会出错（按Cat类型进行编译），但运行时会报错，因为它开辟的是Dog类型的空间，而（无法将引用类型进行转换）无法将dog对象转换成Cat类型，并且此方法对程序的安全性有影响。此时应该利用instanceof和if语句结合使用，进行验证，以保证程序的安全性，如：

if(animal instanceof Cat){//判断animal类中是否包含Cat类型的元素，若包含则进行转换，instanceof返回值为布尔类型Cat cat=(Cat)animal;}else{System.out.println("无法进行类型转换");}

instanceof可以判断一个引用是否是某个类型或者是某个类型的子类型，它会返回一个布尔值。if(animal instanceof Cat) 如果你这个对象里含有cat元素，就可以转换由于animal先被转换成了Dog类型，指向了dog的内存空间，类型不匹配。

第三节 抽象类

1.语法：抽象类前使用abstract关键字修饰
2.应用场景

• 约束子类，在某些情况下，某个父类只是知道其子类应该包含怎样的方法，但无法准确知道这些子类如何实现这些方法；
• 可以把有多个相同特征的类抽象出一个抽象类，以这个抽象类作为子类的模板，从而避免了子类设计的随意性

3.作用：限制规定子类必须实现某些方法，但不关注实现细节
4.使用规则：

• abstract定义抽象类
• abstract定义抽象方法，只有声明，不需要实现
• 包含抽象方法的类是抽象类
• 抽象类中可以包含普通方法，也可以没有抽象方法
• 抽象类不能直接创建，通常是使用它定义一个引用变量，指向一个子类对象

抽象类没有方法体，分号结束。public abstract void call();

第四节 JAVA中的接口

1.接口的概念：接口可以理解为一种特殊的类，由全局常量和公共的抽象方法所组成，类是一种具体的实现体，而接口定义了某一批类需要遵守的规范，接口不关心这批类的内部数据，也不关心这些类方法的实现细节，它只规定了这些类必须提供某些方法。
2.接口定义：和类定义不同，定义接口不再使用class关键字，而是使用interface关键字。
接口定义的基本语法：
修饰符 interface 接口名 extends 父接口1 父接口2…….{
0-多个常量定义….
0-多个抽象方法的定义….
}
接口就是用来被定义和实现的，修饰符一般使用public，注意不能使用private和protected修饰接口，类在JAVA中是单继承的，接口是多继承的，interface前面有abstract，不写系统也会默认添加。
常量：接口中的属性是常量，即使定义时不添加public static final修饰符，系统也会自动加上。
方法：接口中的方法只能是抽象方法，总是使用，即使定义的时候不添加 public abstract 修饰符，系统也会自动加上。
3.使用接口
一个类可以实现一个或多个接口，实现接口使用implements关键字，java中的一个类只能继承一个父类，是不够灵活的。通过实现多个接口可以作补充，一个类可以实现一个或多个接口。继承父类实现接口的语法：
修饰符 class 类名 extends 父类 implements 接口1,接口2 ….{
类体部分//如果继承了抽象类，需要实现继承的抽象方法，要实现接口中的方法
}
如果要继承父类，继承父类必须在实现接口前。接口一般是 I 字开头，使用接口的引用指向了一个实现接口的对象，之后调用方法。

接口的使用还经常与匿名内部类配合使用，匿名内部类就是没有名字的内部类，多用于关注实现而不关注实现类的名称。
语法格式：直接new一个接口，然后在接口里直接实现这个方法。

Interface i=new Interface(){public void method(){输出打印“匿名内部类实现接口的方式”}};

注意大括号后面还有个分号，接口的引用指向了一个new接口的代码，并且直接在代码里写接口的实现部分，实现以后要用分号结束，还有一种方法，直接，new 接口{方法}.方法名();直接引用，如下：

第五节 UML

1、UML概念：Unified Modeling Language(UML)，又称统一建模语言或标准建模语言，是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持。
2、UML图示：UML2.2中一共定义了14种图示（diagrams）
3、常用UML图
用例图：用例图能够以可视化的方式，表达系统如何满足所收集的业务规则，以及特定的用户需求等信息。
序列图：序列图用于按照交互发生的一系列顺序，显示对象之间的这些交互。
类图：UML类图、业务逻辑和所有支持结构一同被用于定义全部的代码结构。


类图：类名，属性，方法，-表示私有，+表示公有

第六节 汽车租赁系统

数据分析，模型分析，业务模型分析，显示和流程分析，模拟一个汽车租赁系统。

package xuexi;/** * Created by Administrator on 2017/7/2. * 总共有三种车型：载人Auto，载货Van，载人载货Pickup * Car类为这三者的父类 * 有四种属性 * 编号=number * 品牌=brand * 租金/天=fee * 载人容量=personCapacity * 载货容量=goodCapacity */public class  Car {    int number;    String brand;    double fee;    int personCapacity;    double goodCapacity;    public Car(int number,String brand,double fee){        this.number=number;        this.brand=brand;        this.fee=fee;    }    public int getNumber(){        return number;    }    public String getBrand() {        return brand;    }    public double getFee() {        return fee;    }    public int getPersonCapacity() {        return personCapacity;    }    public double getGoodCapacity() {        return goodCapacity;    }}

package xuexi;/** * Created by Administrator on 2017/7/2. * 载人汽车，具有载人容量 */public class Auto extends Car {    public Auto(int number, String brand, double fee,int personCapacity) {        super(number, brand, fee);        this.personCapacity=personCapacity;    }    @Override    public String toString() {        return number+"\t\t"+brand+"\t\t"+fee+"元/天\t"+"载人："+personCapacity+"人\t";    }}

package xuexi;/** * Created by Administrator on 2017/7/2. * 载货汽车，具有载货量 */public class Van extends Car {    public Van(int number, String brand, double fee,int goodCapacity) {        super(number, brand, fee);        this.goodCapacity=goodCapacity;    }    @Override    public String toString() {        return number+"\t\t"+brand+"\t\t"+fee+"元/天\t"+"载货："+goodCapacity+"吨\t";    }}

/** * Created by Administrator on 2017/7/2. * 既能载人又能载货 */public class Pickup extends Car {    public Pickup(int number, String brand, double fee,int personCapacity,int goodCapacity) {        super(number, brand, fee);        this.personCapacity=personCapacity;        this.goodCapacity=goodCapacity;    }    @Override    public String toString() {        return number+"\t\t"+brand+"\t\t"+fee+"元/天'\t"+"载人："+personCapacity+"人\t"                +"载货："+goodCapacity+"吨\t";    }}

package xuexi;import java.util.Scanner;/** * Created by Administrator on 2017/7/1. */public class Demo70101 {    public static void main(String[] args) {        //定义一个车辆的数组集合        Car[] cards = new Car[6];        Scanner input = new Scanner(System.in);        System.out.println("欢迎使用答答租车系统：");        System.out.println("您是否要租车：1 是  2 否(请输入1或者2)");        //如果输入1或者2以外的数字需要处理下        Boolean kaiGuan = true;        while (kaiGuan) {            int num1 = input.nextInt();            if (num1 != 1 && num1 != 2) {                System.out.println("您的选择有误请重新选择:");            } else if (num1 == 2) {                kaiGuan = false;                System.out.println("谢谢您的访问，再见！");            } else if (num1 == 1) {                kaiGuan = false;                cards[0] = new Auto(1, "奥迪A4", 500, 4);                cards[1] = new Auto(2, "马自达6", 400, 4);                cards[2] = new Pickup(3, "皮卡雪6", 450, 4, 20);                cards[3] = new Auto(4, "金龙", 800, 20);                cards[4] = new Van(5, "松花江", 400, 4);                cards[5] = new Van(6, "依维柯", 1000, 20);                System.out.println("您可租赁的车型及其价目表:");                System.out.println("序号\t" + "汽车名称\t" + "租金\t\t" + "容量");                for (Car c : cards) {                    System.out.println(c);                }                System.out.println("请输入您要租的车辆有几种：");                Boolean kaiGuan2 = true;                while (kaiGuan2) {                    int num2 = input.nextInt();                    if (num1 <= 00 && num1 > 6) {                        System.out.println("您的选择有误请重新选择:");                    } else {                        kaiGuan2 = false;                        //定义一个数组来存储每辆车租用的数量。与car数组对应                        int[] carNum = new int[6];                        for (int i = 1; i <= num2; i++) {                            System.out.println("请输入您第" + i + "辆车的编号:");                            int num3 = input.nextInt();                            System.out.println("请输入您租" + cards[num3-1].getBrand() + "的数量：");                            int num4 = input.nextInt();                            carNum[num3 - 1] = num4;                        }                        System.out.println("请输入您要租的天数：");                        int num5 = input.nextInt();                        System.out.println("您的账单--------------------");                        System.out.println("***可载人的车有：");                        int personNum = 0;//定义一个数承装可载总人数                        double money=0;//定义一个来装总金额                        for (int i = 0; i < 6; i++) {                            if (carNum[i] > 0) {                                money+=cards[i].getFee()*carNum[i];                                if (cards[i].getPersonCapacity() > 0) {                                    System.out.println(cards[i].getBrand() + "\t" + carNum[i] + "辆");                                    personNum += cards[i].getPersonCapacity() * carNum[i];                                }                            }                        }                        System.out.println("共计可载人：" + personNum + "人！");                        System.out.println("***可载货的车有：");                        double nums = 0;//定义一个数来承装总载货量                        for (int i = 0; i < 6; i++) {                            if (carNum[i] > 0) {                                if (cards[i].getGoodCapacity() > 0) {                                    System.out.println(cards[i].getBrand() + "\t" + carNum[i] + "辆");                                    nums += cards[i].getGoodCapacity() * carNum[i];                                }                            }                        }                        System.out.println("共计可载货：" + nums + "吨！");                        System.out.println("***租车总费用：");                        System.out.print(money*num5+"元");                        System.out.println("谢谢您的使用，欢迎您下次光临！");                    }                }            }        }    }}

后面这个是第一次写的，笨的方法

测试代码package com.imooc;import java.util.Scanner;/*** Created by Administrator on 2017/3/9.*/public class Test {   public static void main(String[] args) {       int zuCheShuLiang = 0;       int num4 = 0;       int zongRenShu = 0;       int zongZaiHuo = 0;       int zongTianShu = 0;       int zongZuJin = 0; //定义变量       System.out.println("欢迎使用答答租车系统：");       System.out.println("您是否要租车：1是 0否");       Scanner numShuRu1 = new Scanner(System.in);       int num1 = numShuRu1.nextInt();       final String[][] Xinxi = {{"序号    ", "汽车名称 ", "租金       ", "容量         "}, {               "1.      ", "奥迪A4   ", "500元/天   ", "载人：4人      "}, {               "2.      ", "马自达6  ", "400元/天   ", "载人：4人      "}, {               "3.      ", "皮卡雪6  ", "450元/天   ", "载人：4人，载货：2吨"}, {               "4.      ", "金龙     ", "800元/天   ", "载人：20人     "}, {               "5.      ", "松花江   ", "400元/天   ", "载货：4吨      "}, {               "6.      ", "依维柯   ", "1000元/天  ", "载货：20吨     "}};       if (num1 == 1) {           System.out.println("您可租车的类型及其价目表：");           for (int i = 0; i < Xinxi.length; i++) {               for (int j = 0; j < Xinxi[i].length; j++) {                   System.out.print(Xinxi[i][j]);               }               System.out.println();           }           System.out.println("近期租车人数过多，每类车型限租1辆，请输入您要租汽车的数量：");           Scanner numShuRu2 = new Scanner(System.in);           int num2 = numShuRu2.nextInt();           zuCheShuLiang = num2;           if (zuCheShuLiang <= 0 || zuCheShuLiang > 6) {               do {                   System.out.println("您输入的值有误,请再次输入您要租汽车的数量：");                   Scanner numShuRu3 = new Scanner(System.in);                   int num3 = numShuRu3.nextInt();                   zuCheShuLiang = num3;                   num2=zuCheShuLiang;               } while (zuCheShuLiang <= 0||zuCheShuLiang > 6);           }           String[] cheName = new String[zuCheShuLiang];           AoDi car1 = new AoDi();           MaZiDa car2 = new MaZiDa();           PiKaXue car3 = new PiKaXue();           JinLong car4 = new JinLong();           SongHuaJiang car5 = new SongHuaJiang();           YiWeiKe car6 = new YiWeiKe();           for (int x = 0; zuCheShuLiang > 0; zuCheShuLiang--, x++) {               System.out.println("请输入第" + (x + 1) + "辆车的序号：");               Scanner numShuRu4 = new Scanner(System.in);               num4 = numShuRu4.nextInt();               switch (num4) {                   case 1:                       cheName[x] = car1.carName;                       zongRenShu = zongRenShu + car1.zaiRen;                       zongZaiHuo = zongZaiHuo + car1.zaiHuo;                       zongZuJin = zongZuJin + car1.zuJin;                       continue;                   case 2:                       cheName[x] = car2.carName;                       zongRenShu = zongRenShu + car2.zaiRen;                       zongZaiHuo = zongZaiHuo + car2.zaiHuo;                       zongZuJin = zongZuJin + car2.zuJin;                       continue;                   case 3:                       cheName[x] = car3.carName;                       zongRenShu = zongRenShu + car3.zaiRen;                       zongZaiHuo = zongZaiHuo + car3.zaiHuo;                       zongZuJin = zongZuJin + car3.zuJin;                       continue;                   case 4:                       cheName[x] = car4.carName;                       zongRenShu = zongRenShu + car4.zaiRen;                       zongZaiHuo = zongZaiHuo + car4.zaiHuo;                       zongZuJin = zongZuJin + car4.zuJin;                       continue;                   case 5:                       cheName[x] = car5.carName;                       zongRenShu = zongRenShu + car5.zaiRen;                       zongZaiHuo = zongZaiHuo + car5.zaiHuo;                       zongZuJin = zongZuJin + car5.zuJin;                       continue;                   case 6:                       cheName[x] = car6.carName;                       zongRenShu = zongRenShu + car6.zaiRen;                       zongZaiHuo = zongZaiHuo + car6.zaiHuo;                       zongZuJin = zongZuJin + car6.zuJin;                       continue;               }           }           System.out.println("请输入您租车的天数：");           Scanner numShuRu5 = new Scanner(System.in);           zongTianShu = numShuRu5.nextInt();           System.out.println("您的账单：");           System.out.println("***可载人的车有：");           for (int y = 0; y < num2; y++) {               if ((cheName[y]==car1.carName) && (car1.zaiRen > 0))System.out.print(cheName[y]+" ");               if ((cheName[y]==car2.carName) && (car2.zaiRen > 0)) System.out.print(cheName[y]+" ");               if ((cheName[y]==car3.carName) && (car3.zaiRen > 0)) System.out.print(cheName[y]+" ");               if ((cheName[y]==car4.carName) && (car4.zaiRen > 0)) System.out.print(cheName[y]+" ");               if ((cheName[y]==car5.carName) && (car5.zaiRen > 0)) System.out.print(cheName[y]+" ");               if ((cheName[y]==car6.carName) && (car6.zaiRen > 0)) System.out.print(cheName[y]+" ");           }           System.out.println("   共载人：" + zongRenShu + "人");           System.out.println("***可载货的车有：");           for (int y = 0; y < num2; y++) {               if ((cheName[y]==car1.carName) && (car1.zaiHuo > 0)) System.out.print(cheName[y]+" ");               if ((cheName[y]==car2.carName) && (car2.zaiHuo > 0))  System.out.print(cheName[y]+" ");               if ((cheName[y]==car3.carName) && (car3.zaiHuo > 0)) System.out.print(cheName[y]+" ");               if ((cheName[y]==car4.carName) && (car4.zaiHuo > 0)) System.out.print(cheName[y]+" ");               if ((cheName[y]==car5.carName) && (car5.zaiHuo > 0))  System.out.print(cheName[y]+" ");               if ((cheName[y]==car6.carName) && (car6.zaiHuo > 0))  System.out.print(cheName[y]+" ");           }           System.out.println("   共载货：" + zongZaiHuo + "吨");           System.out.println("租车总价格：" + zongTianShu * zongZuJin + "元");       }   }}父类public class Car {   String carName;   int zuJin;   int zaiRen;   int zaiHuo;   int bianHao;}子类public class AoDi extends Car {       String carName="奥迪A4";       int zuJin=500;       int zaiRen=4;    int zaiHuo=0;       int bianHao=1;   }public class JinLong extends Car {       String carName="金龙";       int zuJin=800;      int zaiRen=20;       int zaiHuo=0;       int bianHao=4;   }public class MaZiDa extends Car {       String carName="马自达6";       int zuJin=400;     int zaiRen=4;       int zaiHuo=0;       int bianHao=2;}public class SongHuaJiang extends Car {       String carName="松花江";       int zuJin=400;      int zaiRen=0;       int zaiHuo=4;       int bianHao=5;}public class YiWeiKe extends Car {   String carName="依维柯";   int zuJin=1000;   int zaiRen=0;   int zaiHuo=20;   int bianHao=6;}