Java 新手入门：Java 封装、继承、多态详解

今天想跟大家聊聊 Java 编程中非常重要的三个概念：封装、继承、多态。

它们可是面向对象编程（OOP）的精髓所在， 掌握了它们，你就掌握了 OOP 的半壁江山！

1. 封装 - 我的数据我做主

专业解释：封装就是隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。

是不是有点抽象？没关系，我们来举个栗子：

想象一下，你正在使用一台电视机。你只需要知道如何使用遥控器上的按钮来开关机、切换频道、调节音量，而不需要了解电视机内部复杂的电路结构和工作原理。

电视机内部的电路和工作原理就是被隐藏的属性和实现细节，而遥控器上的按钮就是对外提供的公共访问方式。

// 电视机类
public class Television {
   // 私有属性：频道
   private int channel;
 
   // 公共方法：切换频道
   public void changeChannel(int newChannel) {
       if (newChannel > 0 && newChannel < 100) {
           this.channel = newChannel;
       }
   }
}

在上面的代码中，channel 属性被声明为 private，这意味着它只能在 Television 类内部访问。而 changeChannel 方法被声明为 public，这意味着它可以在 Television 类外部访问。

通过封装，我们可以：

• 保护数据，防止外部代码直接访问和修改对象的内部数据。
  
• 提高代码的复用性，将数据和操作封装在一起，方便其他代码调用。
  
• 降低代码的耦合度，修改对象的内部实现不会影响外部代码的使用。
  

2. 继承 - 代码复用的大招

专业解释：继承允许我们创建一个新类（子类），它继承了现有类（父类）的属性和方法，并且可以添加新的属性和方法。

是不是还是有点懵？别着急，我们继续来举个栗子：

假设我们要设计一个动物园管理系统，需要定义各种动物，比如老虎、狮子、猴子等等。它们都有一些共同的特征，比如名字、年龄、体重等等，同时也有一些独特的行为，比如老虎会吼叫，猴子会爬树。

// 父类：动物
public class Animal {
    public String name;
    public int age;
    public double weight;
 
    public void eat() {
        System.out.println("动物在吃东西");
    }
}
 
// 子类：老虎
public class Tiger extends Animal {
    public void roar() {
        System.out.println("老虎在吼叫");
    }
}
 
// 子类：猴子
public class Monkey extends Animal {
    public void climb() {
        System.out.println("猴子在爬树");
    }
}

在上面的代码中，Tiger 和 Monkey 类都继承了 Animal 类，因此它们都拥有了 name、age、weight 和 eat 方法。同时，Tiger 类还新增了 roar 方法，Monkey 类还新增了 climb 方法。

通过继承，我们可以：

• 提高代码的复用性，避免重复编写相同的代码。
  
• 增强代码的可扩展性，方便添加新的功能。
  

3. 多态 - 同一个方法，不同实现

专业解释： 多态是指同一个方法调用，可以根据对象的不同类型执行不同的操作。

我知道，你可能已经开始头大了🤯。别怕，我们再来举个栗子🌰：

还是动物园的例子，不同种类的动物发出声音的方式不同，老虎会吼叫，猴子会吱吱叫。

// 父类：动物
public class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("动物发出声音");
    }
}
 
// 子类：老虎
public class Tiger extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("老虎在吼叫");
    }
}
 
// 子类：猴子
public class Monkey extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("猴子在吱吱叫");
    }
}
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal tiger = new Tiger();
        Animal monkey = new Monkey();
 
        tiger.makeSound(); // 输出：老虎在吼叫
        monkey.makeSound(); // 输出：猴子在吱吱叫
    }
}

在上面的代码中，Tiger 和 Monkey 类都重写了父类 Animal 的 makeSound 方法。当我们调用 tiger.makeSound() 时，程序会执行 Tiger 类中定义的 makeSound 方法，输出 "老虎在吼叫"。同样，当我们调用 monkey.makeSound() 时，程序会执行 Monkey 类中定义的 makeSound 方法，输出 "猴子在吱吱叫"。

这就是多态的魅力，同一个方法调用，可以根据对象的不同类型执行不同的操作。

通过多态，我们可以：

• 提高代码的灵活性，允许程序在运行时根据对象的实际类型执行不同的操作。
  
• 增强代码的可扩展性，方便添加新的功能。
  

总结

今天我们学习了 Java 中的封装、继承和多态三大特性，它们是面向对象编程的基石，掌握了它们，你就能够写出更加优雅、高效、易于维护的代码。

希望这篇文章能够帮助你更好地理解 Java 中的封装、继承和多态，在编程的道路上越走越远！