java中的多态、抽象类、接口

灰太狼 2021-12-24 08:05 373阅读 0赞

# Java多态、抽象类、接口 #

# 一、多态 #

概述：某一个事物，在不同时刻表现出来的不同状态

举例：

Cat c=new Cat();
    Animal a=new Cat();

猫可以是猫的类型。猫 m = new 猫();  
同时猫也是动物的一种，也可以把猫称为动物。动物 d = new 猫();

### 多态的前提 ###

a:要有继承关系  
b:要有方法重写，如果没有就没有意义  
c:要有父类引用指向子类对象

案例

public class MyTest {
        public static void main(String[] args) {
        	//通过多态创建对象
            Animal an=new Cat();
            an.sleep();
            an.eat();
            an.show();
        }
    }
    
    class Animal{
        public void eat(){
            System.out.println("吃饭");
        }
    
    public void sleep() {
        System.out.println("睡觉");
    }
    
    public void show() {
        System.out.println("父类中的show方法");
    }
    
    }
    
    class Cat extends Animal{
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("猫爱吃鱼");
        }
    
    
    
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("猫爱白天睡觉");
    }}

### 多态中的成员访问特点 ###

a:成员变量  
编译看左边，运行看左边  
b:构造方法  
创建子类对象的时候，会访问父类的构造方法，对父类的数据进行初始化  
c:成员方法  
编译看左边，运行看右边  
d:静态方法  
编译看左边，运行看左边(静态和类相关，算不上重写，所以，访问还是左边的)

class Demo {
    	public static void main (String[] args) {
            Base b = new SubClass();
            System.out.println(b.x);//2
            System.out.println(b.method() );//3
        }
    }
    class Base {
            int x = 2;
            int method(){
            return x;
    	}
    }
    class SubClass extends Base {
            int x = 3;
            int method() {
            return x;
        }
    }

### 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)  
多态的弊端以及多态中向上转型和向下转型

不能使用子类特有的功能，如果要使用，需要父类的引用强制转换为子类的引用

//描述动物类，并抽取共性eat方法
    abstract class Animal {
    	abstract void eat();
    }
    
    // 描述狗类，继承动物类，重写eat方法，增加lookHome方法
    class Dog extends Animal {
    	void eat() {
    		System.out.println("啃骨头");
    	}
    
    void lookHome() {
    	System.out.println("看家");
    }
    
    }
    
    // 描述猫类，继承动物类，重写eat方法，增加catchMouse方法
    class Cat extends Animal {
    	void eat() {
    		System.out.println("吃鱼");
    	}
    
    void catchMouse() {
    	System.out.println("抓老鼠");
    }}public class Test {
    	public static void main(String[] args) {
    		Animal a = new Dog(); //多态形式，创建一个狗对象
    		a.eat(); // 调用对象中的方法，会执行狗类中的eat方法
    		// a.lookHome();//使用Dog类特有的方法，需要向下转型，不能直接使用
    		// 为了使用狗类的lookHome方法，需要向下转型
    		Dog d = (Dog) a; //向下转型
    		d.lookHome();//调用狗类的lookHome方法
    	}
    }

# 二、抽象类 #

概述

方法功能声明相同，但方法功能主体不同。那么这时也可以抽取，但只抽取方法声明，不抽取方法主体。那么此方法就是一个抽象方法

定义格式

抽象类格式: abstract class 类名 \{\}  
抽象方法格式: public abstract void eat();

抽象类特点

抽象类和抽象方法都需要被abstract修饰。抽象方法一定要定义在抽象类中  
抽象类不可以直接创建对象，原因：调用抽象方法没有意义  
只有覆盖了抽象类中所有的抽象方法后，其子类才可以创建对象。否则该子类还是一个抽象类

abstract不能和哪些关键字共存?

private 被私有的成员只能在本类中调用，而abstract强制重写抽象方法，二者冲突  
final final表示最终的，被修饰的类和方法不能被继承和重写，与abstract强制重写抽象方法冲突  
static 无意义

# 三、接口 #

概述

接口是额外功能的集合，同样可看做是一种数据类型，是比抽象类更为抽象的”类”。接口只描述所应该具备的方法，并没有具体实现

定义格式

public interface 接口名 {
    抽象方法
    
    }
    
    类实现接口
    
    class 类 implements 接口 {
    
     重写接口中方法
    
    }

在类实现接口后，该类就会将接口中的抽象方法继承过来，此时该类需要重写该抽象方法，完成具体的逻辑，可以多实现

interface Fu1{
    	void show();
    }
    interface Fu2{
    	void show1();
    }
    interface Fu3{
    	void show2();
    }
    interface Zi extends Fu1,Fu2,Fu3{
    	void how3();
    }

接口的子类

a:可以是抽象类。但是意义不大。  
b:可以是具体类。要重写接口中的所有抽象方法。(推荐)

接口的成员特点成员变量：只能是常量，并且是静态的，默认有public static final修饰  
成员方法：只能是抽象方法，默认有public abstract修饰  
构造方法：接口没有构造方法  
案例interface Demo \{ ///定义一个名称为Demo的接口。  
public static final int NUM = 3;// NUM的值不能改变  
public abstract void show1();  
public abstract void show2();  
\}//定义子类去覆盖接口中的方法。类与接口之间的关系是 实现。通过 关键字 implements  
class DemoImpl implements Demo \{ //子类实现Demo接口。  
//重写接口中的方法。  
public void show1()\{\}  
public void show2()\{\}  
\}

# 四、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  
五、抽象类和接口的区别

成员区别

抽象类：

成员变量：可以是变量，也可以是常量
    
    成员方法：可以死抽象类，也可以非抽象类
    
    构造方法：有

接口：

成员变量：只能是常量
    
    成员方法：只能是抽象类
    
    构造方法：无

抽象方法：

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：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：体现的是“like a ”的关系，接口中定义的是该继承体系的个性功能（扩展功能）