day09_多态、抽象类、接口

一.多态

1.final关键字

  • 方法重写后:父类功能被子类覆盖,有些时候不想让子类覆盖父类,java提供了final关键字
  • final:可修饰类、方法、变量。
  • 特点
    类:final类无法被继承
    方法:该方法不能被重写
    变量:该变量不能被二次赋值。因为这个变量就是常量;
  • 常量
    字面值常量:10,“hello”
    自定义常量:final int x = 10;
  • final关键字修饰局部变量:
    基本数据类型:常量,值不能变
    引用数据类型:比如创建一个final对象,表示该变量栈地址值不能变,但内部指向堆空间的成员变量可变
  • final变量初始化时机:
    A:被final修饰的变量只能赋值一次;
    B:构造方法完毕前(非静态)

2.多态概述和前提条件

  • 多态概述:某一个事物在不同时刻表现出来的不同状态
  • 前提和体现:
    A:有继承关系
    B:有方法重写:其实没有也可以,但如果没有就无意义。比如show方法被重写
    C:有父类引用指向子类对象:fu f = new zi()
Animal cat = new Cat();
cat.show();//调用哪个方法

3.多态中的成员访问特点

A:成员变量编译看左边:如果父类没有该成员变量就报错;运行也看左边,输出为父类该成员变量的值
B:构造方法:创建子类对象时候先调用父类无参构造方法,对付类数据初始化
C:成员方法编译看左边,运行看右边也就是说变量还是父类的,但重写的方法用的是子类的
D:静态方法:编译看左,运行看左。故静态和类相关,算不上重写

4.多态的好处

A:提高了代码维护性(继承)
B:提高了代码拓展性(多态)

  • 拓展:制作工具类时候,把构造函数修饰为private后,在其它类中不可以创建该类对象。工具类成员方法均为static,这样可以直接类名访问。
  • 有了多态以后,不需要工具类中对每个子类新定义。直接用多态即可

4.多态的弊端

  • 不能访问子类独有的成员方法
解决方法:向上向下转型
  • 把父类引用强制转换为子类引用:向下转型后,在调用
    A:向上转型:Fu f = new Zi();
    B:向下转型:Zi z = (Zi)f;//要求f必须能够转换为Zi
  • 内存图解


    向上转型.png

    向下转型.png

二.抽象类

1.概述

  • 比如动物之于猫狗就是一个抽象概念,所以希望在动物类中的方法给出一个声明即可
  • java中一个没有方法体的方法应该定义为抽象方法,而类中如果有抽象方法,该类就必须定义为抽象类

2.特点

A:用abstract修饰
B:抽象类不一定有抽象方法,但有抽象方法必须定义为抽象类
C:虽然有抽象方法,抽象类不能实例化,因为他不是具体的。他的构造方法主要用于子类访问父类数据的初始化(多态)
D:
(1)如果不想重写抽象方法,该子类是一个抽象类
(2)重写了所有的抽象方法,该子类就是一个非抽象类
E:抽象类的实例化其实是靠具体的子类实现的,是多态的方式。Fu f = new Zi();

3.抽象类的成员特点

A:成员变量:既可以是变量也可以是常量
B:成员方法:既可以是抽象(强制要求子类做的事情)的也可以是非抽象的(子类继承的事情,提高复用性)
C:构造方法:有

4.抽象类的问题

  • 一个类没有抽象方法也可以定义为抽象类,可以不让创建对象
  • abstract和private、final冲突,因为抽象要求子类重写,和static无意义,没有方法体。和这三个关键字冲突

三.接口

1.概述和特点

  • 特点:
    A:interface关键字修饰:interface 接口名();
    B:类实现接口用implements表示:
    class 类名 implements 接口名{}
    C:接口不能实例化,那么接口如何实例化,用多态方式实例化
    故:具体类多态(不用)、抽象类多态(常用)、接口多态(最常用)
    D:接口的子类:
    a:可以是抽象类,但没意义,还是要多态实例化
    b:可以是具体类,重写接口中所有抽象方法

2.接口的成员特点

  • 接口名+Impl为接口的实现类命名方式
    A:成员变量:只能是常量,并且是静态的,默认修饰符:public static final。建议自己手动给出
    B:成员方法:只能是抽象方法,默认public abstract
    C:构造方法:没有构造方法,所有类默认继承Object类

3.类与类、类与接口、接口与接口的关系

A:类与类:继承关系,只能单继承,可以多层继承
B:类与接口:实现关系,可以单实现,也可以多实现,并且可以在继承一个类的同时实现多个接口
C:接口与接口:继承关系,可以单继承也可以多继承

4.抽象类与接口的区别

  • 区别:


    区别.png
  • 例子:


    猫狗.png
/*
    猫狗案例,加入跳高的额外功能
    
    分析:从具体到抽象
        猫:
            姓名,年龄
            吃饭,睡觉
        狗:
            姓名,年龄
            吃饭,睡觉
            
        由于有共性功能,所以,我们抽取出一个父类:
        动物:
            姓名,年龄
            吃饭();
            睡觉(){}
            
        猫:继承自动物
        狗:继承自动物
        
        跳高的额外功能是一个新的扩展功能,所以我们要定义一个接口
        接口:
            跳高
            
        部分猫:实现跳高
        部分狗:实现跳高
    实现;
        从抽象到具体
        
    使用:
        使用具体类
*/
//定义跳高接口
interface Jumpping {
    //跳高功能
    public abstract void jump();
}

//定义抽象类
abstract class Animal {
    //姓名
    private String name;
    //年龄
    private int age;
    
    public Animal() {}
    
    public Animal(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public int getAge() {
        return age;
    }
    
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    
    //吃饭();
    public abstract void eat();
    
    //睡觉(){}
    public void sleep() {
        System.out.println("睡觉觉了");
    }
}

//具体猫类
class Cat extends Animal {
    public Cat(){}
    
    public Cat(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}

//具体狗类
class Dog extends Animal {
    public Dog(){}
    
    public Dog(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃肉");
    }
}

//有跳高功能的猫
class JumpCat extends Cat implements Jumpping {
    public JumpCat() {}
    
    public JumpCat(String name,int age) {
        super(name,age);
    }

    public void jump() {
        System.out.println("跳高猫");
    }
}

//有跳高功能的狗
class JumpDog extends Dog implements Jumpping {
    public JumpDog() {}
    
    public JumpDog(String name,int age) {
        super(name,age);
    }

    public void jump() {
        System.out.println("跳高狗");
    }
}

class InterfaceTest {
    public static void main(String[] args) {
        //定义跳高猫并测试
        JumpCat jc = new JumpCat();
        jc.setName("哆啦A梦");
        jc.setAge(3);
        System.out.println(jc.getName()+"---"+jc.getAge());
        jc.eat();
        jc.sleep();
        jc.jump();
        System.out.println("-----------------");
        
        JumpCat jc2 = new JumpCat("加菲猫",2);
        System.out.println(jc2.getName()+"---"+jc2.getAge());
        jc2.eat();
        jc2.sleep();
        jc2.jump();
        
        //定义跳高狗并进行测试的事情自己完成。
    }
}
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