深入浅析java中的抽象、继承、接口和多态
深入浅析java中的抽象、继承、接口和多态?相信很多没有经验的人对此束手无策,为此本文总结了问题出现的原因和解决方法,通过这篇文章希望你能解决这个问题。
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什么是继承?
多个类中存在相同属性和行为时,将这些内容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,只要继承那个类即可。
多个类可以称为子类,单独这个类称为父类、超类或者基类。
子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。
通过 extends 关键字让类与类之间产生继承关系。
class SubDemo extends Demo{} //SubDemo是子类,Demo是父类
继承有什么好处?
提高代码的复用性。
让类与类之间产生了关系,是多态的前提。
继承的特点
1、Java只支持单继承,不支持多继承。
//一个类只能有一个父类,不可以有多个父类。 class SubDemo extends Demo{} //ok class SubDemo extends Demo1,Demo2...//error
2.Java支持多层(重)继承(继承体系)。
class A{} class B extends A{} class C extends B{}
使用继承时的注意事项
如果类之间存在着:is a 的关系,就可以考虑使用继承。
不要为了继承部分功能,而去使用继承。
super和this有什么区别?
super是一个关键字,代表父类的存储空间标识。(可以理解为父亲的引用)
super和this的用法相似。
this代表对象的引用(谁调用就代表谁);
super代表当前子类对父类的引用。
使用场景
当子父类出现同名成员时,可以用super进行区分;
子类要调用父类构造函数时,可以使用super语句。
区别
1.成员变量
this.变量 -- 本类的
super.变量 -- 父类的
2.构造方法
this(...) -- 本类的
super(...) -- 父类的
3.成员方法
this.方法名() -- 本类的
super.方法名() -- 父类的
super();和this();都是在构造函数的第一行,不能同时出现。
方法的重写(覆盖)
子类中出现与父类一模一样的方法时(除了权限修饰符,权限修饰符大于等于不包括private,返回值类型,方法名和参数列表相同),会出现覆盖操作,也称为重写或者复写。
父类私有方法,子类看不到,因此父类私有方法的重写也就无从谈起。
覆盖注意事项:
覆盖时,子类方法权限一定要大于等于父类方法权限;
静态只能覆盖静态。
覆盖的使用场景:
当子类需要父类的功能,而功能主体子类有自己特有内容时,可以复写父类中的方法,这样,既沿袭了父类的功能,又定义了子类特有的内容。
方法重写和重载有什么区别?
方法的重写用在子类方法与父类方法一模一样时,除权限修饰符,返回值类型,方法名和参数列表都是相同的。
重载用在同一个类中各方法方法名相同,参数列表不同(与返回值类型没有关系)的情况。
子父类中构造方法的用法:
1.子类的初始化过程中,首先回去执行父类的初始化动作。因为子类的构造方法中默认有一个super()。子类要使用父类的成员变量,这个初始化,必须在子类初始化之前完成。所以,子类的初始化过程中,会先执行父类的初始化。
2.如果父类没有无参构造方法
使用super调用父类的带参构造。推荐方式。
使用this调用本身的其他构造。
静态代码块、构造代码块,构造方法的执行顺序:
父类静态代码块→子类静态代码块→父类构造代码块→父类构造方法→子类构造代码块→子类构造方法
final关键字
final是一个关键字,可以用于修饰类,成员变量,成员方法。
特点:
它修饰的类不能被继承。
它修饰的成员变量是一个常量。
它修饰的成员方法是不能被子类重写的。
final修饰的常量定义一般都有书写规范,被final修饰的常量名称,所有字母都大写。
final修饰成员变量,必须初始化,初始化有两种
显示初始化;
构造方法初始化。
但是不能两个一起初始化
final和private的区别:
final修饰的类可以访问;
private不可以修饰外部类,但可以修饰内部类(其实把外部类私有化是没有意义的)。
final修饰的方法不可以被子类重写;
private修饰的方法表面上看是可以被子类重写的,其实不可以,子类是看不到父类的私有方法的。
final修饰的变量只能在显示初始化或者构造函数初始化的时候赋值一次,以后不允许更改;
private修饰的变量,也不允许直接被子类或一个包中的其它类访问或修改,但是他可以通过set和get方法对其改值和取值。
多态
概念:
对象在不同时刻表现出来的不同状态。
多态的前提:
要有继承或者实现关系。
要有方法的重写。
要有父类引用指向子类对象。
程序中的体现:
父类或者接口的引用指向或者接收自己的子类对象。
好处和作用:
多态的存在提高了程序的扩展性和后期可维护性。
弊端:
父类调用的时候只能调用父类里的方法,不能调用子类的特有方法,因为你并不清楚将来会有什么样的子类继承你。
多态的成员特点:
成员变量:编译时期:看引用型变量所属的类中是否有所调用的变量;
运行时期:也是看引用型变量所属的类是否有调用的变量。
成员变量无论编译还是运行都看引用型变量所属的类,简单记成员变量,编译和运行都看等号左边。
成员方法:编译时期:要查看引用变量所属的类中是否有所调用的成员;
运行时期:要查看对象所属的类中是否有所调用的成员。如果父子出现同名的方法,会运行子类中的方法,因为方法有覆盖的特性。
编译看左边运行看右边。
静态方法:编译时期:看的引用型变量所属的类中是否有所调用的变量;
运行时期:也是看引用型变量所属的类是否有调用的变量。
编译和运行都看等号左边。
一定不能够将父类的对象转换成子类类型!
父类的引用指向子类对象,该引用可以被提升,也可以被强制转换。
多态自始至终都是子类对象在变化!
//多态向下转型和向上转型的例子,多态转型解决了多态中父类引用不能使用子类特有成员的弊端。 class PolymorphicTest2 { public static void main(String[] args) { Phone p1 = new Nokia(); //向上转型,类型提升 Nokia no = (Nokia)p1; //向下转型,强制将父类的引用转换成子类类型,不能将Nokia类型转成Moto或Nexus类型 no.print(); //输出结果为Phone---null---0,因为继承了父类的方法 Phone p2 = new Moto(); Moto m = (Moto)p2; m.print(); //输出结果为Moto---yellow---1599,方法重写,子类方法覆盖父类方法 Phone p3 = new Nexus(); Nexus ne = (Nexus)p3; ne.print(); } } class Phone{ String color; int price; public void print(){ System.out.println("Phone---" + color + "---" + price ); } } class Nokia extends Phone{ String color = "red"; int price = 1009; //public void print(){ // System.out.println("Nokia---" + color + "---" + price); //} } class Moto extends Phone{ String color = "yellow"; int price = 1599; public void print(){ System.out.println("Moto---" + color + "---" + price); } } class Nexus extends Phone{ String color = "black"; int price = 1999; public void print(){ System.out.println("Nexus---" + color + "---" + price); } } }
抽象(abstract)
抽象就是从多个事物中将共性的,本质的内容抽象出来。
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。
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。
抽象类特点:
抽象方法一定在抽象类中;
抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰;
抽象类不可以用new创建对象,因为调用抽象方法没意义;
抽象类中的抽象方法要被使用,必须由子类复写其所有的抽象方法后,建立子类对象调用; 如果子类只覆盖了部分的抽象方法,那么该子类还是一个抽象类;
抽象类中可以有抽象方法,也可以有非抽象方法,抽象方法用于子类实例化;
如果一个类是抽象类,那么,继承它的子类,要么是抽象类,要么重写所有抽象方法。
特殊:抽象类中可以不定义抽象方法,这样做仅仅是不让该类建立对象。
抽象类的成员特点:
成员变量:可以是变量,也可以是常量;
构造方法:有构造方法;
成员方法:可以是抽象方法,也可以是非抽象方法。
abstract class 葵花宝典 { public abstract void 自宫(); } class 岳不群 extends 葵花宝典 { public void 自宫(){ System.out.println("剪刀"); } } class 林平之 extends 葵花宝典{ public void 自宫(){ System.out.println("指甲刀"); } } class AbstractTest { public static void main(String[] args) { 岳不群 岳 = new 岳不群(); 岳.自宫(); 林平之 林 = new 林平之(); 林.自宫(); } }
抽象类注意事项:
抽象类不能被实例化,为什么还有构造函数?
只要是class定义的类里面就肯定有构造函数。抽象类中的函数是给子类实例化的。
一个类没有抽象方法,为什么定义为抽象类?
不想被继承,还不想被实例化。
抽象关键字abstract不可以和哪些关键字共存?
final:如果方法被抽象,就需要被覆盖,而final是不可以被覆盖,所以冲突。
private:如果函数被私有了,子类无法直接访问,怎么覆盖呢?
static:不需要对象,类名就可以调用抽象方法。而调用抽象方法没有意义。
接口(interface)
接口是抽象方法和常量值的集合。从本质上讲,接口是一种特殊的抽象类,这种抽象类只包含常量和方法的定义,而没有变量和方法的实现。
格式:interface 接口名{}
接口的出现将”多继承“通过另一种形式体现出来,即”多实现“。
实现(implements)
格式:class 类名 implements 接口名 {}
特点:
接口不能被实例化。
一个类如果实现了接口,要么是抽象类,要么实现接口中的所有方法。
接口的成员特点:
接口中的成员修饰符是固定的!
成员常量:public static final,接口里定义的变量是全局常量,而且修饰符只能是这三个关键字,都可以省略,常量名要大写。
成员方法:public abstract,接口里定义的方法都是抽象的,两个修饰符关键字可省略。
推荐:永远手动给出修饰符。
继承与实现的区别:
类与类之间称为继承关系:因为该类无论是抽象的还是非抽象的,它的内部都可以定义非抽象方法,这个方法可以直接被子类使用,子类继承即可。只能单继承,可以多层继承。((class))
类与接口之间是实现关系:因为接口中的方法都是抽象的,必须由子类实现才可以实例化。可以单实现,也可以多实现;还可以在继承一个类的同时实现多个接口。((class) extends (class) implements (interface1,interface2…))
接口与接口之间是继承关系:一个接口可以继承另一个接口,并添加新的属性和抽象方法,并且接口可以多继承。((interface) extends (interface1,interface2…))
抽象类和接口的区别:
成员变量
抽象类能有变量也可以有常量
接口只能有常量
成员方法
抽象类可以有非抽象的方法,也可以有抽象的方法
接口只能有抽象的方法
构造方法
-抽象类有构造方法
-接口没有构造方法
类与抽象类和接口的关系
类与抽象类的关系是继承 extends
类与接口的关系是实现 implements
接口的思想特点:
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;(实现了模块化开发,定义好规则,每个人实现自己的模块,大大提高了开发效率)
4.接口可以用来多实现;
5.多个无关的类可以实现同一个接口;
6.一个类可以实现多个相互直接没有关系的接口;
7.与继承关系类似,接口与实现类之间存在多态性。
//运动员和教练的案例(下图是思路分析) /* 篮球运动员和教练 乒乓球运动员和教练 现在篮球运动员和教练要出国访问,需要学习英语 请根据你所学的知识,分析出来哪些是类,哪些是抽象类,哪些是接口 */ interface SpeakEnglish { public abstract void speak(); } interface GoAboard{ public abstract void aboard(); } abstract class Person { private String name; private int age; public Person(){} public Person(String name,int age){ this.name = name; this.age = age; } public void setName(String name){ this.name = name; } public String getName(){ return name; } public void setAge(int age){ this.age = age; } public int getAge(){ return age; } //吃饭 public abstract void eat(); //睡觉 public void sleep(){ System.out.println("Zzz..."); } } //运动员 abstract class Player extends Person { public abstract void study(); } //教练 abstract class Coach extends Person { public abstract void teach(); } //篮球运动员 class BasketballPlayer extends Player implements SpeakEnglish,GoAboard{ public void eat(){ System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "吃鸡腿"); } public void study(){ System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "学扣篮"); } public void speak(){ System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + " Say Hello World"); } public void aboard(){ System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + " Go Aboard"); } } //乒乓运动员 class PingPangPlayer extends Player{ public void eat(){ System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "吃鸡蛋"); } public void study(){ System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "学扣球"); } } //篮球教练 class BasketballCoach extends Coach implements SpeakEnglish { public void eat(){ System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "啃鸡爪"); } public void teach(){ System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "教扣篮"); } public void speak(){ System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + " Say Hello Java"); } public void aboard(){ System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + " Go Aboard"); } } //乒乓球教练 class PingPangCoach extends Coach{ public void eat(){ System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "吃鸡蛋皮"); } public void teach(){ System.out.println(getAge() + "岁的" + getName() + "教扣球"); } } class PlayerAndCoach { public static void main(String[] args) { //篮球运动员 BasketballPlayer bp = new BasketballPlayer(); bp.setName("郭艾伦"); bp.setAge(33); bp.eat(); bp.sleep(); bp.study(); bp.speak(); bp.aboard(); System.out.println("***********************"); //篮球教练 BasketballCoach bc = new BasketballCoach(); bc.setName("波波维奇"); bc.setAge(65); bc.eat(); bc.sleep(); bc.teach(); bc.speak(); bc.aboard(); System.out.println("***********************"); //多态 Person p = new BasketballPlayer(); p.setName("Kobe Bryant"); p.setAge(33); p.eat(); p.sleep(); //p.study(); //p.speak(); BasketballPlayer bp2 = (BasketballPlayer)p; bp2.study(); bp2.speak(); bp2.aboard(); System.out.println("***********************"); } }
内部类
将一个类定义在另一个类里面,里面的那个类就称为内部类。内部类的出现,再次打破了Java单继承的局限性。
访问特点:
内部类可以直接访问外部类的成员,包括私有成员。
外部类要访问内部类的成员,必须要建立内部类的对象。
内部类分类及共性:
共性:
内部类仍然是一个独立的类,在编译之后会内部类会被编译成独立的.class文件,但是前面冠以外部类的类名和$符号。
内部类不能用普通的方式访问。内部类是外部类的一个成员,因此内部类可以自由地访问外部类的成员变量,无论是否是private的。
成员内部类
在外部类中有成员变量和成员方法,成员内部类就是把整个一个类作为了外部类的成员;
成员内部类是定义在类中方法外的类;
创建对象的格式为:外部类名.内部类名 对象名 = 外部类对象.内部类对象;
成员内部类之所以可以直接访问外部类的成员,那是因为内部类中都持有一个外部类对象的引用:外部类名.this;
成员内部类可以用的修饰符有final,abstract,public,private,protected,static.
静态内部类
静态内部类就是成员内部类加上静态修饰符static,定义在类中方法外。
在外部类中访问静态内部类有两种场景:
在外部类中访问静态内部类中非静态成员:*外部类名.内部类名 对象名 = 外部类名.内部对象*,需要通过创建对象访问;
在外部类中访问静态内部类中的静态成员:同样可以使用上面的格式进行访问,也可以直接使用外部类名.内部类名.成员。
局部内部类
局部内部类是定义在方法中的类。
方法内部类只能在定义该内部类的方法内实例化,不可以在此方法外对其实例化。
方法内部类对象不能使用该内部类所在方法的非final局部变量。
可以用于方法内部类的修饰符有final,abstract;
静态方法中的方法内部类只能访问外部的静态成员。
匿名内部类
匿名内部类是内部类的简化写法,是建立一个带内容的外部类或者接口的子类匿名对象。
前提:
内部类可以继承或实现一个外部类或者接口。
格式:
new 外部类名或者接口名(){重写方法};
通常在方法的形式参数是接口或者抽象类,并且该接口中的方法不超过三个时,可以将匿名内部类作为参数传递。
不同修饰符修饰的内容(和内部类无关)
类 | 成员变量 | 成员方法 | 构造方法 | |
---|---|---|---|---|
private | Y | Y | Y | |
默认 | Y | Y | Y | Y |
protected | Y | Y | Y | |
public | Y | Y | Y | Y |
abstract | Y | Y | ||
static | Y | Y | Y | |
final | Y | Y | Y |
注意,常见规则如下:
以后,所有的类都用public修饰。并且,在一个java文件中,只写一个类。
以后,所有的成员变量用private修饰。
以后,所有的成员方法用public修饰。
如果是抽象类或者接口:public abstract + …
以后,所有的构造方法用public修饰。
如果类是工具类或者单例类:构造用private修饰
四种权限修饰符
本类 | 同包(无关类或子类) | 不同包(子类) | 不同包(无关类) | |
---|---|---|---|---|
private | Y | |||
默认 | Y | Y | ||
protected | Y | Y | Y | |
public | Y | Y | Y | Y |
看完上述内容,你们掌握深入浅析java中的抽象、继承、接口和多态的方法了吗?如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容,欢迎关注创新互联行业资讯频道,感谢各位的阅读!
本文名称:深入浅析java中的抽象、继承、接口和多态
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