类和对象的高级特征

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-05-09 12:28 159阅读 0赞

## 本章目标 ##

*  理解继承及其特点
 *  运用Java程序实现继承
 *  掌握java中访问权限修饰符
 *  掌握java中接口
 *  理解多态及其特点
 *  运用Java程序实现多态

**继承概念**

继承是一种机制，让一个类能够继承另一个类的所有行为和属性。

*  通过继承，一个类可以拥有已有类的所有功能。
 *  通过继承，所有类都以严格的层次结构来组织。

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继承其他类的类叫子类，被继承的类叫做超类（父类）  
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**使用Java实现继承**

实现步骤：  
步骤１：编写父类  
步骤２：编写子类，使用关键字继承父类

Java中使用extends关键字实现继承

语法: class 类名 extends 被继承类名 \{ \}

通过继承，子类自动拥有了父类的所有成员属性和方法

*注意： Java只支持单继承，不允许多继承，一个子类只能有一个基类，一个基类可以派生出多个子类*

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**继承的优缺点**

优点：

*  可以继承父类中定义的成员方法以及成员变量，使得子类可以减少代码的书写。还可以重写父类的方法以增加子类的功能。
 *  因为它是面向对象的一个特点，可以复用，缩短开发周期，降低开发成本。

缺点：

*  就是破坏了类的封装性

**子父类之间的成员特点**

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**子父类中方法的特点**

子父类中的方法名同名时(我们称之为重写父类方法) ，当子类出现和父类中方法名相同时，对象调用该方法时程序会自动调用子类的方法，如同父类的方法被子类给覆盖，这种情况是方法的另一个特性，重写(覆盖)

当子类继承父类，将父类的方法继承过来时子类需要使用父类的方法，但是内容却和父类不一致时，我们就可以使用重写这一特性类完成操作  
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**子父类之间的成员特点**

方法重写注意项：

1.  继承中的方法重写和普通方法重载的区别，他俩之间完全不一样  
    (方法重载是方法名相同参数不同，方法重写是方法必须一模一样，包括参数以及返回值类型都的一样)
2.  子类重写父类方法，必须保证子类的方法的权限大于或等于父类方法的权限才可以重写，否者编写失败
3.  静态方法知只能重写静态方法

**子父类之间的构造方法特点**

在对子类的构造方法进行初始化时，父类的构造方法也会跟着一起运行(因为在子类的构造方法中有一条隐式的语句 super();这个super语句会调用父类中空参数的构造方法，而且每一个子类的构造方法中第一行都是super()；)

如果要访问父类中的指定构造方法，可以通过手动定义 super()语句的方式访问

注意:

1.  super()语句一定在子类的构造方法的第一行
2.  构造方法不存在重写

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![在这里插入图片描述][70 6]  
**java中4种访问权限修饰符分别为**

public、protected、default、private，他们这就说明了面向对象的封装性，所以我们要适用他们尽可能的让权限降到最低，从而安全性提高。

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**java中final关键字**

final (最终) 是一个修饰符

他可以修饰 类 方法 变量；

1.  被final修饰的类不可以被继承；
2.  在继承中被final修饰的方法不能被重写；
3.  被final修饰的变量叫常量，只能赋值一次 ，他及可以修饰成员变量，也可以修饰局部变量；

## (abstract) 抽象类 ##

**抽象类的基本概念**

普通类是一个完善的功能类，可以直接产生实例化对象，并且在普通类中可以包含有构造方法、普通方法、static方法、常量和变量等内容。而抽象类是指在普通类的结构里面增加抽象方法的组成部分。

什么是抽象方法：  
在所有的普通方法上面都会有一个“\{\}”，这个表示方法体，有方法体的方法一定可以被对象直接使用。而抽象方法，是指没有方法体的方法，同时抽象方法还必须使用关键字abstract做修饰。

而拥有抽象方法的类就是抽象类，抽象类要使用abstract关键字声明。

**创建一个抽象类**

abstract class A{//定义一个抽象类
        public void fun(){//普通方法
            System.out.println("存在方法体的普通方法");
        }
        public abstract void print();//抽象方法，没有方法体，有abstract关键字做修饰
       }

**抽象类的使用**

从上页代码可知，A是抽象的，他无法直接进行实例化操作。为什么不能直接实例化呢？当一个类实例化之后，就意味着这个对象可以调用类中的属性或者方法，但在抽象类里存在抽象方法，而抽象方法没有方法体，没有方法体就无法进行调用。既然无法进行方法调用的话，又怎么去产生实例化对象呢。

**抽象类的使用原则如下：**

1.  抽象方法必须为public或者protected（因为如果为private，则不能被子类继承，子类便无法实现该方法），缺省情况下默认为public；
2.  抽象类不能直接实例化，需要依靠子类采用向上转型的方式处理；
3.  抽象类必须有子类，使用extends继承，一个子类只能继承一个抽象类；
4.  子类（如果不是抽象类）则必须覆写抽象类之中的全部抽象方法（如果子类没有全部实现父类的抽象方法，则必须将子类也定义为abstract类。）

**抽象类存在的意义**

1.  确保类不被实例化
2.  面向对象的很多知识，不是技术，而是设计。正如你所说，普通类完全可以替换抽象类。但从产品角度看，抽象类就是一个温馨提示:你一定要重写我！
3.  代码一目了然，减少维护难度，也更容易开发。(java中抽象类更利于代码的维护和重用。)

**接口 interface**

1.  接口就是某个事物对外提供的一些功能的声明
2.  可以利用接口实现多态，同时接口也弥补了Java单一继承的弱点,接口出现的意义就是为了 设计 和 实现分离
3.  使用interface关键字定义接口
4.  一般使用接口声名抽象方法或常量，接口中的方法只能是声明，不能是具体的实现

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接口的实现 使用关键字 : implements

在实现接口的同时必须实现接口中的方法，当然在接口中如果有常量，我们也可以使用接口中的常量，用法格式：

*  接口名.属性名；

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**接口**

在之前的学习中我们知道java不支持多继承只支持单继承，所有这一缺点就使用接口来完成了，接口可以多实现，一个类可以实现多个接口

**多态**

多态概念：  
多态就是现实事务的多种体现形态

如water的三种形态：冰﹑水﹑汽等。就是指“多种形态”  
如 人 分为 男人 和 女人 也是指“人的多种形态”

*  多态使用不同的实例而执行不同操作。
 *  多态实现的方法包括方法重写和方法重载。
 *  软件系统支持多态的前提就是能够静态（编译时）或者动态（运行时）地确定类型。

在后面学习多态的过程中我们围绕着以下三个问题来进行学习

*  多态的表现形式
 *  多态的作用及好处
 *  多态的应用

**多态的表现形式**

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**多态的作用及好处**

1.  可替换性：多态对已存在的代码具有可替换性。
2.  可扩充性：多态对代码具有可扩充性。增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性，以及其他特性的运行和操作。实际上新加子类更容易获得多态功能。
3.  接口性：多态是超类通过方法名，向子类提供了一个共同接口，由子类来完善或者覆盖它而实现的。
4.  灵活性：它在应用中体现了灵活多样的操作，提高了使用效率。
5.  简化性：多态简化了对应用软件的代码编写和修改过程，尤其在处理大量对象的运算和操作时，这个特点尤为突出和重要。值得注意的是，多态并不能够解决提高执行速度的问题，因为它基于动态装载和地址引用，或称动态绑定。

**多态的缺点**

*  只能使用父类的引用访问父类中的已有的成员

**引用数据转换**

向上转型(类型提升，自动转换)  
格式：

父类名 对象名=new 子类构造方法();

向下转型(强制转换)  
格式：

父类名 对象名1=new 子类构造方法();  
子类名 对象名2=(需要转换子类名) 对象名1；

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