【Java基础】——面向对象:多态

简介: 【Java基础】——面向对象:多态

一、多态性


1、多态性的理解


可以理解为一个事物的多种形态。


2、何为多态性:


对象的多态性:父类的引用指向子类的对象(或子类的对象赋给父类的引用)

举例:

Person p = new Man();

Object obj = new Date();


3、多态性的使用:虚拟方法调用


有了对象的多态性以后,我们在编译期,只能调用父类中声明的方法,但在运行期,我们实际执行的是子类重写父类的方法。

总结:编译,看左边;运行,看右边。


4、多态性的使用前提:


类的继承关系

② 方法的重写


5、多态性的应用举例:


举例一:


public void func(Animal animal){//Animal animal = new Dog();
  animal.eat();
  animal.shout();
}


举例二:


public void method(Object obj){
  }


举例三:


class Driver{
  public void doData(Connection conn){//conn = new MySQlConnection(); / conn = new OracleConnection();
    //规范的步骤去操作数据
//    conn.method1();
//    conn.method2();
//    conn.method3();
  }
}


6、多态性使用的注意点:


对象的多态性,只适用于方法,不适用于属性(编译和运行都看左边)。


二、object类的使用


1、java.lang.Object类的说明


Object类是所Java类的根父类

如果在类的声明中未使用extends关键字指明其父类,则默认父类为java.lang.Object类

Object类中的功能(属性、方法)就具通用性。

属性:无 方法:equals() / toString() / getClass() /hashCode() / clone() / finalize()、

 
         

wait() 、 notify()、notifyAll()

Object类只声明了一个空参的构造器

Object类中的主要结构


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2、equals()方法


是一个方法,而非运算符

只能适用于引用数据类型

Object类中equals()的定义

public boolean equals(Object obj) {

return (this == obj);

}

说明:Object类中定义的equals()和==的作用是相同的:比较两个对象的地址值是否相同。即两个引用是否指向同一个对象实体。

像String、Date、File、包装类等都重写了Object类中的equals()方法。重写以后,比较的不是

两个引用的地址是否相同,而是比较两个对象的"实体内容"是否相同。

通常情况下,我们自定义的类如果使用equals()的话,也通常是比较两个对象的"实体内容"是否相同。那么,我们就需要对Object类中的equals()进行重写。重写的原则:比较两个对象的实体内容是否相同。


3、如何重写equals()


class User{
String name;
int age;
  //重写其equals()方法
  public boolean equals(Object obj){
    if(obj == this){
      return true;
    }
    if(obj instanceof User){
      User u = (User)obj;
      return this.age == u.age && this.name.equals(u.name);
    }
    return false;
  }
}


== 运算符


可以使用在基本数据类型变量和引用数据类型变量中

如果比较的是基本数据类型变量:比较两个变量保存的数据是否相等。(不一定类型要相同)

如果比较的是引用数据类型变量:比较两个对象的地址值是否相同.即两个引用是否指向同一个对象实体

补充: == 符号使用时,必须保证符号左右两边的变量类型一致。


4、toString()方法


toString()的使用

我们输出一个对象的引用时,实际上就是调用当前对象的toString()

Object类中toString()的定义:

public String toString() {

return getClass().getName() + “@” + Integer.toHexString(hashCode());

}

像String、Date、File、包装类等都重写了Object类中的toString()方法。

使得在调用对象的toString()时,返回"实体内容"信息

自定义类也可以重写toString()方法,当调用此方法时,返回对象的"实体内容"


5、如何重写toString()


举例:


//自动实现
  @Override
  public String toString() {
    return "Customer [name=" + name + ", age=" + age + "]";
  }


三、包装类的使用


1、为什么要有包装类(或封装类)


为了使基本数据类型的变量具有类的特征,引入包装类。


2、基本数据类型与对应的包装类:


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3、需要掌握的类型间的转换:(基本数据类型、包装类、String)

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简易版:


基本数据类型<—>包装类:JDK 5.0 新特性:自动装箱 与自动拆箱

基本数据类型、包装类—>String:调用String重载的valueOf(Xxx xxx)

String—>基本数据类型、包装类:调用包装类的parseXxx(String s)


//String类型 --->基本数据类型、包装类:调用包装类的parseXxx(String s)
  @Test
  public void test5(){
    String str1 = "123";
    //错误的情况:
//    int num1 = (int)str1;
//    Integer in1 = (Integer)str1;
    //可能会报NumberFormatException
    int num2 = Integer.parseInt(str1);
    System.out.println(num2 + 1);
    String str2 = "true1";
    boolean b1 = Boolean.parseBoolean(str2);
    System.out.println(b1);
  }


注意:转换时,可能会报NumberFormatException。

应用场景举例:

① Vector类中关于添加元素,只定义了形参为Object类型的方法:

v.addElement(Object obj); //基本数据类型 —>包装类 —>使用多态


四、关键字:static


1、可以用来修饰的结构:主要用来修饰类的内部结构


属性、方法、代码块、内部类


2、static修饰属性:静态变量(或类变量)


属性,是否使用static修饰,又分为:静态属性 vs 非静态属性(实例变量)


实例变量:

我们创建了类的多个对象,每个对象都独立的拥一套类中的非静态属性。当修改其中一个对象中的非静态属性时,不会导致其他对象中同样的属性值的修改。

静态变量:

我们创建了类的多个对象,多个对象共享同一个静态变量。当通过某一个对象修改静态变量时,会导致其他对象调用此静态变量时,是修改过了的。

static修饰属性的其他说明:

① 静态变量随着类的加载而加载。可以通过"类.静态变量"的方式进行调用

② 静态变量的加载要早于对象的创建。

③ 由于类只会加载一次,则静态变量在内存中也只会存在一份:存在方法区的静态域中。

④类变量 实例变量

类 yes no

对象 yes yes

静态属性举例:System.out; Math.PI;


3、静态变量内存解析

4af124aa51e94a3fa1f6772bbfde804c.png


4、static修饰方法:静态方法、类方法


① 随着类的加载而加载,可以通过"类.静态方法"的方式进行调用

②静态方法 非静态方法

类 yes no

对象 yes yes

③ 静态方法中,只能调用静态的方法或属性

非静态方法中,既可以调用非静态的方法或属性,也可以调用静态的方法或属性


5、static的注意点


5.1 在静态的方法内,不能使用this关键字、super关键

5.2 关于静态属性和静态方法的使用,大家都从生命周期的角度去理解。


6、如何判定属性和方法应该使用static关键字?


6.1 关于属性

属性是可以被多个对象所共享的,不会随着对象的不同而不同的。

类中的常量也常常声明为static

6.2 关于方法

操作静态属性的方法,通常设置为static的

工具类中的方法,习惯上声明为static的。 比如:Math、Arrays、Collections


7、使用举例


举例一:Arrays、Math、Collections等工具类

举例二:单例模式

举例三:


class Circle{
  private double radius;
  private int id;//自动赋值
  public Circle(){
    id = init++;
    total++;
  }
  public Circle(double radius){
    this();
//    id = init++;
//    total++;
    this.radius = radius;
  }
  private static int total;//记录创建的圆的个数
  private static int init = 1001;//static声明的属性被所对象所共享
  public double findArea(){
    return 3.14 * radius * radius;
  }
  public double getRadius() {
    return radius;
  }
  public void setRadius(double radius) {
    this.radius = radius;
  }
  public int getId() {
    return id;
  }
  public static int getTotal() {
    return total;
  }
}


五、关键字:final


1、可以用来修饰:类、方法、变量


2、具体的使用


final 用来修饰一个类:此类不能被其他类所继承。

比如:String类、System类、StringBuffer类

final 用来修饰方法:表明此方法不可以被重写

比如:Object类中getClass();

final 用来修饰变量:此时的"变量"就称为是一个常量

final修饰属性:可以考虑赋值的位置:显式初始化、代码块中初始化、构造器中初始化

final修饰局部变量:

尤其是使用final修饰形参时,表明此形参是一个常量。当我们调用此方法时,给常量形参赋一个实参。一旦赋值以后,就只能在方法体内使用此形参,但不能进行重新赋值。

static final 用来修饰属性:全局常量


五、关键字:abstract


1、可以用来修饰:类、方法


2、具体的:


abstract修饰类:抽象类


此类不能实例化

抽象类中一定有构造器,便于子类实例化时调用(涉及:子类对象实例化的全过程)

开发中,都会提供抽象类的子类,让子类对象实例化,完成相关的操作 —>抽象的使用前提:继承性

abstract修饰方法:抽象方法


抽象方法只方法的声明,没方法体

包含抽象方法的类,一定是一个抽象类。反之,抽象类中可以没有抽象方法的。

若子类重写了父类中的所的抽象方法后,此子类方可实例化

若子类没重写父类中的所的抽象方法,则此子类也是一个抽象类,需要使用abstract修饰


3、注意点:


  • abstract不能用来修饰:属性、构造器等结构
  • abstract不能用来修饰私方法、静态方法、final的方法、final的类

4、abstract的应用举例:


举例一:


public abstract class Vehicle{
public abstract double calcFuelEfficiency(); //计算燃料效率的抽象方法
public abstract double calcTripDistance(); //计算行驶距离的抽象方法
}
public class Truck extends Vehicle{
public double calcFuelEfficiency( ) { //写出计算卡车的燃料效率的具体方法 }
public double calcTripDistance( ) { //写出计算卡车行驶距离的具体方法 }
}
public class RiverBarge extends Vehicle{
public double calcFuelEfficiency( ) { //写出计算驳船的燃料效率的具体方法 }
public double calcTripDistance( ) { //写出计算驳船行驶距离的具体方法}
}


举例二:

abstract class GeometricObject{
public abstract double findArea();
}
class Circle extends GeometricObject{
private double radius;
public double findArea(){
    return 3.14 * radius * radius;
};
}


举例三:IO流中设计到的抽象类:InputStream/OutputStream / Reader /Writer。在其内部

定义了抽象的read()、write()方法。


六、关键字:interface


1、使用说明:


接口使用interface来定义

Java中,接口和类是并列的两个结构

如何定义接口:定义接口中的成员

JDK7及以前:只能定义全局常量和抽象方法

全局常量:public static final的.但是书写时,可以省略不写

抽象方法:public abstract的

JDK8:除了定义全局常量和抽象方法之外,还可以定义静态方法、默认方法(略

接口中不能定义构造器的!意味着接口不可以实例化

Java开发中,接口通过让类去实现**(implements)**的方式来使用.

如果实现类覆盖了接口中的所抽象方法,则此实现类就可以实例化

如果实现类没覆盖接口中所的抽象方法,则此实现类仍为一个抽象类

Java类可以实现多个接口 —>弥补了Java单继承性的局限性

格式:class AA extends BB implements CC,DD,EE

接口与接口之间可以继承,而且可以多继承

接口的具体使用,体现多态性

接口,实际上可以看做是一种规范


2、举例:


class Computer{
  public void transferData(USB usb){//USB usb = new Flash();
    usb.start();
    System.out.println("具体传输数据的细节");
    usb.stop();
  }
}
interface USB{
  //常量:定义了长、宽、最大最小的传输速度等
  void start();
  void stop();
}
class Flash implements USB{
  @Override
  public void start() {
    System.out.println("U盘开启工作");
  }
  @Override
  public void stop() {
    System.out.println("U盘结束工作");
  }
}
class Printer implements USB{
  @Override
  public void start() {
    System.out.println("打印机开启工作");
  }
  @Override
  public void stop() {
    System.out.println("打印机结束工作");
  }
}


体会:

1.接口使用上也满足多态性

2.接口,实际上就是定义了一种规范

3.开发中,体会面向接口编程!


3、体会面向接口编程的思想


面向接口编程:我们在应用程序中,调用的结构都是JDBC中定义的接口,不会出现具体某一个数据库厂商的API。


4、Java8中关于接口的新规范


//知识点1:接口中定义的静态方法,只能通过接口来调用。
//知识点2:通过实现类的对象,可以调用接口中的默认方法。
//如果实现类重写了接口中的默认方法,调用时,仍然调用的是重写以后的方法
//知识点3:如果子类(或实现类)继承的父类和实现的接口中声明了同名同参数的默认方法,那么子类在没重写此方法的情况下,默认调用的是父类中的同名同参数的方法。-->类优先原则
//知识点4:如果实现类实现了多个接口,而这多个接口中定义了同名同参数的默认方法,
//那么在实现类没重写此方法的情况下,报错。-->接口冲突。
//这就需要我们必须在实现类中重写此方法
//知识点5:如何在子类(或实现类)的方法中调用父类、接口中被重写的方法
  public void myMethod(){
    method3();//调用自己定义的重写的方法
    super.method3();//调用的是父类中声明的
    //调用接口中的默认方法
    CompareA.super.method3();
    CompareB.super.method3();
  }


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