Java核心(接口、继承和多态-继承2)

女爷i 2022-05-25 11:14 303阅读 0赞

### 一、Object 类 ###

在开始学习使用 class 关键字定义类时，就应用到了继承原理，因为在 Java 中，所有的类都直接或间接继承了 java.lang.Object 类。 Object 类是比较特殊的类，它是所有类的父类，是Java 类层中的最高层类。当创建一个类时，总是在继承，除非某个类已经指定要从其他类继承，否则它就是从 java.lang.Object 类继承而来的，可见 Java 中的每个类都源于 java.lang.Object 类，如 String 、 Integer 等类都是继承于 Object 类；除此之外自定义的类也都继承与 Object 类。由于所有类都是 Object 子类，所以在定义类时，省略了 extends Object 关键字。

在 Object 类中主要包括 clone() 、 finalize() 、 toString() 等方法，其中常用的两个方法为 equals() 和 toStirng() 方法。由于所有的类都是 Object 类的子类，所以任何类都可以重写 Object 类中的方法。

在 Object 类中的 getClass() 、 notify() 、 notifyAll() 、 wait() 等方法不能被重写，因为这些类被定义为 final 类型。

1.1 getClass() 方法

getClass() 方法时 Object 类定义的方法，它会返回对象执行时的 Class 实例，然后使用此实例调用 getName() 方法可以取得类的名称。

语法如下 ：

getClass().getName();

可以将 getClass() 方法与 toStirng() 方法联合使用。

1.2 toString() 方法

toStirng() 方法的功能是将一个对象返回为字符串形式，它会返回一个 String 实例。在实际的应用中通常重写 toString() 方法，为对象提供一个特定的输出模式。当这个类转换为字符串或字符串连接时，将自动调用重写的 toString() 方法。

eg ： 创建类，在类中重写 Object 类的 toString() 方法，并在主方法中输出该类的实例对象。

public class ObjectInstance{
        public String toString(){        //重写 toString() 方法
            return "在" + getClass().getName() + "类中重写 toString() 方法"; 
        }
        public static void main(String[] args){
            System.out.println(new ObjectInstance)); //打印本类对象
        }
    }

运行结果为 ：

在 ObjectInstance 类中重写 toString() 方法

在本实例中重写父类 Object 的 toString() 方法，在子类的 toString() 方法中使用 Object 类中的 getClaa() 方法获取当前运行的类名，定义一段输出字符串，当用户打印 ObjectInstance 类对象时，将自动调用 toString() 方法。

1.3 equals() 方法

" == " 运算符比较的是两个对象的引用是否相等，而 equals() 方法比较的是两个对象的实际内容。

eg ： 创建类，在类的主方法中定义两个字符串对象，调用 equals() 方法判断两个字符串对象是否相等。

class V{ //自定义类
    }
    public class OverWriteEquals{
        public static void main(String[] args){
            String s1 = "123";//实例化两个对象 ，内容相同
            String s2 = "123";
            System.out.println(s1.equals(s2));
            V v1 = new V();//实例化两个 V类对象
            V v2 = new V();
            System.out.println(v1.equals(v2));
        }
    }

运行结果为 ：

true
    false

从本例中的结果中可以看出，在自定义的类中使用 equals() 方法进行比较时，将返回 false ，因为 equals() 方法的默认实现是使用 " == " 运算符比较两个对象的引用地址，而不是比较对象的内容，所以要想真正做到比较两个对象的内容，需要在自定义类中重写 equals() 方法。

### 二、对象类型的转换 ###

对象类型转换的转换在 Java 编程中经常遇到，主要包括向上转型与向下转型操作。

2.1 向上转型

因为平行四边形是特殊的四边形，也就是说平行四边形是四边形的一种，那么就可以将平行四边形对象看作是一个四边形对象。例如，鸡是家禽的一种，而家禽是动物中的一类，那么也可以将鸡看作是一个动物对象。

eg ：创建两个类，是第一类继承第二个类，然后再主方法中太哦用父类的 draw() 方法。

class Quadrangle{        //四边形类
        public static void draw(Quadrangle d){        //四边形类中的方法
            //SomeSentence
        }
    }
    public class Parallelogram extends Quadrangle{        //平行四边形类，继承了四边形类
        public static void main(String[] args){
            Parallelogram p = new Parallelogram();        //实例化平行四边形类对象引用
            draw(p);        //调用父类方法
        }
    }

平行四边形类继承了四边形类，四边形类存在一个 draw() 方法，它的参数是 Quadrangle 类型，而在平行四边形类的主方法中调用 draw() 时给予的参数类型却是 Parallelogram 类型的。就是平行四边形也是一种类型的四边形，所以可以将平行四边形类的对象看作是一个四边形类的对象，这就相当于 " Quadrangle obj = new Parallelogram " ，就是把子类对象赋值给父类类型的变量，这种技术被称为“ 向上转型 ”。试想一下正方形类的 draw() 方法中根据不同的图形对象设置不同的处理，就可以做到在父类中定义一个方法完成各个子类的功能，这样可以使同一份代码毫无差别地运用到不同类型上，这就是多态机制的基本思想。

2.2 向下转型

通过向上转型可以推理出向下转型是将较抽象类转换为较具体的类。这样的转型通常会出现问题，例如，不然能说四边形是平行四边形的一种、所有的鸟都是鸽子，因为这非常不合乎逻辑。可以说子类对象总是父类的一个实例，但父类对象不一定是子类的实例。

eg ： 修改上个例子，在 Parallelogram 类的主方法中将父类 Quadrangle 的对象赋值给子类 Parallelogram 的对象的引用变量将使程序产生错误。

class Quadrangle{
        public static void draw(Quadrangle q){
            //SomeSentence
        }
    }
    public class Parallelogram ectends Quadrangle{
        public static void main(Stirng[] args){
            draw(new Parallelogram());
            // 将平行四边形类对象看作是四边形对象，称为向上转型操作
            Quadrangle q = new Parallelogram();
            // Parallelogram p = q ;
            // 将父类对象赋予子类对象，这种写法是错误的。
            // 将父类对象赋予子类对象，并强制转换为子类型，这种写法是正确的。
            Parallelogram p = (Parallelogram) q;
        }
    }

可以看出，如果将父类对象直接赋予子类，会发生编译器错误，因为父类对象不一定是子类的实例。例如，一个四边形不一定就是指平行四边形，它也许是平行四边形，它也许是梯形，也许是正方形，也许是其他带有四条边的不规则图形。

越是具体的对象具有的特性越多，越抽象的对象具有的特性越少。在做向下转型操作时，将特性范围小的对象转换为特性范围大的对象肯定会出现问题，是有意这时需要告知编辑器这个四边形就是平行四边形。将父类对象强制转换为某个子类对象，这种方式成为显式类型转换。

当在程序中使用向下转型技术时，必须使用显式类型转换，向编辑器指明将父类转换为哪一种类型的子类对象。