8 - 复习总结java中的继承与多态(二)

简介: 8 - 复习总结java中的继承与多态

1.9 protected关键字

public class A {// extend01包中
    private int a;
    int b;
    protected int c;
    public int d;
}
// extend01包中
// 同一个包中的子类
class B extends A{
    void method(){
        // super.a=10;// 编译报错,父类private成员在相同包子类中不可见
        super.b=10;
        super.c=20;
        super.d=30;
    }
}
// extend02包中
// 不同包中的子类
class C extends A{
void method(){
    //super.b=20;// 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包子类中不能直接访问
    super.c=30;
    super.d=40;
}
}
// extend02包中
// 不同包中的类
public class test6 {
    public static void main(String[] args) {
        C c = new C();
        //c.c=50;// 父类中protected成员在不同包其他类中不能直接访问
        c.d=66;
    }
}

注意

父类中private成员变量虽然在子类中不能直接访问,但是也继承到子类中了

什么时候该用哪一种呢?

  • 我们希望类要尽量做到 “封装”, 即隐藏内部实现细节, 只暴露出 必要 的信息给类的调用者.
  • 因此我们在使用的时候应该尽可能的使用 比较严格 的访问权限. 例如如果一个方法能用 private, 就尽量不要用 public.

1.10 继承方式

在现实生活中,事物之间的关系是非常复杂,灵活多样,例如:

java中只支持以下继承:

  • 单继承,一个子类只能有一个直接父类.
  • 多层继承,即子类继承自己的父类,还可以被自己的子类所继承.
  • 不同类继承同一个父类.
    注意:Java中不支持多继承.
    建议:一般我们不希望出现超过三层的继承关系. 如果继承层次太多, 就需要考虑对代码进行重构了.

1.11 final关键字

*final关键可以用来修饰变量、成员方法以及

  1. 修饰变量或字段,表示常量(即不能修改)
final int a=10;
  //  a=20;//编译出错
  1. 修饰类:表示此类不能被继承
final class Q{
}
class W extends Q{// 编译出错
}

我们平时是用的 String 字符串类, 就是用 final 修饰的, 不能被继承.

3.修饰方法:表示该方法不能被重写

class A{
public final void func(){
    System.out.println("66666");
}
}
class B extends A{
    //public void func(){}编译出错
}

1.12 继承与组合

和继承类似, 组合也是一种表达类之间关系的方式, 也是能够达到代码重用的效果。组合并没有涉及到特殊的语法(诸如 extends 这样的关键字), 仅仅是将一个类的实例作为另外一个类的字段。

  • 继承表示对象之间是is-a的关系,比如:狗是动物,猫是动物
  • 组合表示对象之间是has-a的关系,比如:汽车
// 轮胎类
class Tire{} // 发动机类
class Engine{} // 车载系统类
class VehicleSystem{}
class Car{
private Tire tire; // 可以复用轮胎中的属性和方法
private Engine engine; // 可以复用发动机中的属性和方法
private VehicleSystem vs; // 可以复用车载系统中的属性和方法
} // 奔驰是汽车
class Benz extend Car{
// 将汽车中包含的:轮胎、发送机、车载系统全部继承下来
}

组合和继承都可以实现代码复用,应该使用继承还是组合,需要根据应用场景来选择。

建议在同样可行的情况下,优先使用组合而不是继承。
因为组合更安全,更简单,更灵活,更高效

2. 多态

2.1 多态概念

多态字面理解就是多种状态,具体点就是去完成某个行为,当不同的对象去完成时会产生出不同 的状态

总的来说:同一件事情,发生在不同对象身上,就会产生不同的结果

2.2 多态实现条件

在java中要实现多态,必须要满足如下几个条件,缺一不可

  1. 必须在继承体系下
  2. 子类必须要对父类中方法进行重写
  3. 通过父类的引用调用重写的方法
    多态体现:在代码运行时,当传递不同类对象时,会调用对应类中的方法
class per{
    String name;
    int age;
    public per(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃饭");
    }
}
class stu extends per{
    public stu(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃学生餐");
    }
}
class tea extends per{
    public tea(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃教师餐");
    }
}
public class test8 {
    // 编译器在编译代码时,并不知道要调用Dog 还是 Cat 中eat的方法
    // 等程序运行起来后,形参a引用的具体对象确定后,才知道调用那个方法
    // 注意:此处的形参类型必须时父类类型才可以
    public static void test(per a) {
        a.eat();
    }
    public static void main(String[] args) {
        stu stu1 = new stu("张三",99);
        tea tea1 = new tea("韩顺平老师",44);
        test(stu1);
        test(tea1);
    }
}

在上述代码中, 公共类上方的代码是类的实现者编写的, 公共类下方的代码是类的调用者编写的.

当类的调用者在编写 eat 这个方法的时候, 参数类型为 per(父类), 此时在该方法内部并不知道, 也不关注当前的a 引用指向的是哪个类型(哪个子类)的实例. 此时 a这个引用调用 eat方法可能会有多种不同的表现(和 a 引用的实例相关), 这种行为就称为多态.

2.3 重写

重写(override):也称为覆盖。重写是子类对父类非静态、非private修饰,非final修饰,非构造方法等的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。即外壳不变,核心重写!重写的好处在于子类可以根据需要,定义特定于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。

⚽【重写规则】

  • 子类在重写父类的方法时,一般必须与父类方法原型一致: 方法名 (参数列表) 要完全一致
  • 被重写的方法返回值类型可以不同,但是必须是具有父子关系的。
  • 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如:如果父类方法被public修饰,则子类中重写该方法就不能声明为 protected。
  • 父类中被static、private修饰的方法不能被重写。
  • 重写的方法, 可以使用 @Override 注解来显式指定. 有了这个注解能帮我们进行一些合法性校验. 例如不小心将方法名字拼写错了 (比如eat写成 aet), 那么此时编译器就会发现父类中没有 aet 方法, 就会编译报错, 提示无法构成重写。
    ⚽重写与重载的区别

区别 ------------------- -----------------重写-------------------- -------------重载------------

方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现

【重写的设计原则】

对于已经投入使用的类,尽量不要进行修改。最好的方式是:重新定义一个新的类,来重复利用其中共性的内容,并且添加或者改动新的内容

例如:若干年前的手机,只能打电话,发短信,来电显示只能显示号码,而今天的手机在来电显示的时候,不仅仅可以显示号码,还可以显示头像,地区等。在这个过程当中,我们不应该在原来老的类上进行修改,因为原来的类,可能还在有用户使用,正确做法是:新建一个新手机的类,对来电显示这个方法重写就好了,这样就达到了我们当今的需求了。

静态绑定:也称为前期绑定(早绑定),即在编译时,根据用户所传递实参类型就确定了具体调用那个方法。典型代表函数重载。

动态绑定:也称为后期绑定(晚绑定),即在编译时,不能确定方法的行为,需要等到程序运行时,才能够确定具体调用那个类的方法。

2.4 向上转型与向下转型

1. 向上转型

向上转型:实际就是创建一个子类对象,将其当成父类对象来使用。
语法格式:父类类型 对象名 = new 子类类型()

Animal animal = new Cat("狗剩",2);

animal是父类类型,但可以引用一个子类对象,因为是从小范围向大范围的转换。

public class test {
    // 2. 方法传参:形参为父类型引用,可以接收任意子类的对象
    public static void func(animal qq){
        qq.eat();
    }
    // 3. 作返回值:返回任意子类对象
    public static animal func1(String ww){
        if("狗".equals(ww)){
            return new animal("狗狗",1);
        }else if("猫".equals(ww)){
            return new animal("猫猫",1);
        }else
            return null;
    }
    public static void main(String[] args) {
animal  a1=new cat("小猪",18);// 1. 直接赋值:子类对象赋值给父类对象
dog  b1=new dog("小六",6);
func(a1);
func(b1);
animal w1=func1("狗");
w1.eat();
w1=func1("猫");
w1.eat();
    }
}
class animal{
    String name;
    int age;
    public animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃饭");
    }
}
class cat extends animal{
    public cat(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(name+"吃鱼");
    }
}
class dog extends animal{
    public dog(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(name+"吃骨头");
    }
}

向上转型的优点:让代码实现更简单灵活。
向上转型的缺陷:不能调用到子类特有的方法

2. 向下转型

将一个子类对象经过向上转型之后当成父类方法使用,再无法调用子类的方法,但有时候可能需要调用子类特有的方法,此时:将父类引用再还原为子类对象即可,即向下转换。

// 编译失败,编译时编译器将a当成Animal对象处理
        // 向上转型
        // 程序可以通过编程,但运行时抛出异常---因为:a实际指向的是狗
        // 现在要强制还原为猫,无法正常还原,运行时抛出:ClassCastException
        animal a=new dog("小猪",6);
        cat cat1=new cat("小猫",9);
        cat1=(cat)a;

向下转型用的比较少,而且不安全,万一转换失败,运行时就会抛异常。Java中为了提高向下转型的安全性,引入了 instanceof ,如果该表达式为true,则可以安全转换。

animal a=new dog("小猪",6);
        if(a instanceof cat){  //显然表达式为false,不能进行转换
        cat cat1=new cat("小猫",9);
        cat1=(cat)a;}

2.5 多态的优缺点

【使用多态的好处】

  1. 能够降低代码的 “圈复杂度”, 避免使用大量的 if - else
  2. 可扩展能力更强

【多态缺陷】

  1. 代码的运行效率降低
  1. 属性没有多态性
    当父类和子类都有同名属性的时候,通过父类引用,只能引用父类自己的成员属性
  2. 构造方法没有多态性
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