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笔记12-多态&抽象类&接口

2022-06-06 96
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简介： 笔记12-多态&抽象类&接口

1.多态

1.1多态的概述（记忆）


  • 什么是多态
    同一个对象，在不同时刻表现出来的不同形态
  • 多态的前提
  • 要有继承或实现关系
  • 要有方法的重写
  • 要有父类引用指向子类对象


1.2多态中的成员访问特点（记忆）


成员访问特点

  • 成员变量
    编译看父类，运行看父类
  • 成员方法
    编译看父类，运行看子类
  • 代码演示
  • 动物类
public class Animal {
    public int age = 40;
    public void eat() {
        System.out.println("动物吃东西");
    }
}

猫类

public class Cat extends Animal {
    public int age = 20;
    public int weight = 10;
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
    public void playGame() {
        System.out.println("猫捉迷藏");
    }
}


测试类

public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //有父类引用指向子类对象
        Animal a = new Cat();
        System.out.println(a.age);
//        System.out.println(a.weight);
        a.eat();
//        a.playGame();
    }
}

测试类

public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //有父类引用指向子类对象
        Animal a = new Cat();
        System.out.println(a.age);
//        System.out.println(a.weight);
        a.eat();
//        a.playGame();
    }
}


1.3多态的好处和弊端（记忆）


  • 好处
    提高程序的扩展性。定义方法时候，使用父类型作为参数，在使用的时候，使用具体的子类型参与操作
  • 弊端
    不能使用子类的特有成员


1.4多态中的转型（应用）

  • 向上转型
    父类引用指向子类对象就是向上转型
  • 向下转型
    格式：子类型 对象名 = (子类型)父类引用;
  • 代码演示
  • 动物类
public class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("动物吃东西");
    }
}


猫类

public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
    public void playGame() {
        System.out.println("猫捉迷藏");
    }
}


测试类

public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //多态
        //向上转型
        Animal a = new Cat();
        a.eat();
//      a.playGame();
        //向下转型
        Cat c = (Cat)a;
        c.eat();
        c.playGame();
    }
}


1.5多态的案例（应用）


  • 案例需求
    请采用多态的思想实现猫和狗的案例，并在测试类中进行测试
  • 代码实现
  • 动物类
public class Animal {
    private String name;
    private int age;
    public Animal() {
    }
    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public void eat() {
        System.out.println("动物吃东西");
    }
}


猫类

public class Cat extends Animal {
    public Cat() {
    }
    public Cat(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}


狗类

public class Dog extends Animal {
    public Dog() {
    }
    public Dog(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃骨头");
    }
}

测试类

public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建猫类对象进行测试
        Animal a = new Cat();
        a.setName("加菲");
        a.setAge(5);
        System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge());
        a.eat();
        a = new Cat("加菲", 5);
        System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge());
        a.eat();
    }
}


2.抽象类

2.1抽象类的概述（理解）


当我们在做子类共性功能抽取时，有些方法在父类中并没有具体的体现，这个时候就需要抽象类了！

在Java中，一个没有方法体的方法应该定义为抽象方法，而类中如果有抽象方法，该类必须定义为抽象类！


2.2抽象类的特点（记忆）


抽象类和抽象方法必须使用 abstract 关键字修饰


//抽象类的定义
public abstract class 类名 {}
//抽象方法的定义
public abstract void eat();


  • 抽象类中不一定有抽象方法，有抽象方法的类一定是抽象类
  • 抽象类不能实例化
    抽象类如何实例化呢？参照多态的方式，通过子类对象实例化，这叫抽象类多态
  • 抽象类的子类
    要么重写抽象类中的所有抽象方法
    要么是抽象类



2.3抽象类的成员特点（记忆）


  • 成员的特点
  • 成员变量
  • 既可以是变量
  • 也可以是常量
  • 构造方法
  • 空参构造
  • 有参构造
  • 成员方法
  • 抽象方法
  • 普通方法
  • 代码演示
  • 动物类
public abstract class Animal {
    private int age = 20;
    private final String city = "北京";
    public Animal() {}
    public Animal(int age) {
        this.age = age;
    }
    public void show() {
        age = 40;
        System.out.println(age);
//        city = "上海";
        System.out.println(city);
    }
    public abstract void eat();
}


猫类

public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}


测试类

public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Cat();
        a.eat();
        a.show();
    }
}


2.4抽象类的案例（应用）


  • 案例需求
    请采用抽象类的思想实现猫和狗的案例，并在测试类中进行测试
  • 代码实现
  • 动物类
public abstract class Animal {
    private String name;
    private int age;
    public Animal() {
    }
    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public abstract void eat();
}


猫类

public class Cat extends Animal {
    public Cat() {
    }
    public Cat(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}


狗类

public class Dog extends Animal {
    public Dog() {
    }
    public Dog(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃骨头");
    }
}


测试类

public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象，按照多态的方式
        Animal a = new Cat();
        a.setName("加菲");
        a.setAge(5);
        System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
        a.eat();
        System.out.println("--------");
        a = new Cat("加菲",5);
        System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
        a.eat();
    }
}



3.接口

3.1接口的概述（理解）


接口就是一种公共的规范标准，只要符合规范标准，大家都可以通用。

Java中的接口更多的体现在对行为的抽象！


3.2接口的特点（记忆）


接口用关键字interface修饰

public interface 接口名 {}


类实现接口用implements表示

public class 类名 implements 接口名 {}


  • 接口不能实例化
    接口如何实例化呢？参照多态的方式，通过实现类对象实例化，这叫接口多态。
    多态的形式：具体类多态，抽象类多态，接口多态。
  • 接口的子类
    要么重写接口中的所有抽象方法
    要么子类也是抽象类


3.3接口的成员特点（记忆）


成员特点


成员变量


只能是常量

默认修饰符：public static final


构造方法


没有，因为接口主要是扩展功能的，而没有具体存在


成员方法


只能是抽象方法


默认修饰符：public abstract


关于接口中的方法，JDK8和JDK9中有一些新特性，后面再讲解


代码演示


接口

public interface Inter {
    public int num = 10;
    public final int num2 = 20;
//    public static final int num3 = 30;
    int num3 = 30;
//    public Inter() {}
//    public void show() {}
    public abstract void method();
    void show();
}

实现类

public class InterImpl extends Object implements Inter {
    public InterImpl() {
        super();
    }
    @Override
    public void method() {
        System.out.println("method");
    }
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("show");
    }
}


测试类

public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Inter i = new InterImpl();
//        i.num = 20;
        System.out.println(i.num);
//        i.num2 = 40;
        System.out.println(i.num2);
        System.out.println(Inter.num);
    }
}


3.4接口的案例（应用）


  • 案例需求
    对猫和狗进行训练，他们就可以跳高了，这里加入跳高功能。
    请采用抽象类和接口来实现猫狗案例，并在测试类中进行测试。
  • 代码实现
  • 动物类
public abstract class Animal {
    private String name;
    private int age;
    public Animal() {
    }
    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public abstract void eat();
}

跳高接口

public interface Jumpping {
    public abstract void jump();
}

猫类

public class Cat extends Animal implements Jumpping {
    public Cat() {
    }
    public Cat(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
    @Override
    public void jump() {
        System.out.println("猫可以跳高了");
    }
}

测试类

public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象，调用方法
        Jumpping j = new Cat();
        j.jump();
        System.out.println("--------");
        Animal a = new Cat();
        a.setName("加菲");
        a.setAge(5);
        System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
        a.eat();
//        a.jump();
        a = new Cat("加菲",5);
        System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
        a.eat();
        System.out.println("--------");
        Cat c = new Cat();
        c.setName("加菲");
        c.setAge(5);
        System.out.println(c.getName()+","+c.getAge());
        c.eat();
        c.jump();
    }
}


3.5类和接口的关系（记忆）


  • 类与类的关系
    继承关系，只能单继承，但是可以多层继承
  • 类与接口的关系
    实现关系，可以单实现，也可以多实现，还可以在继承一个类的同时实现多个接口
  • 接口与接口的关系
    继承关系，可以单继承，也可以多继承


3.6抽象类和接口的区别（记忆）


成员区别


抽象类


变量,常量；有构造方法；有抽象方法,也有非抽象方法


接口


常量；抽象方法


关系区别


类与类


继承，单继承


类与接口


实现，可以单实现，也可以多实现


接口与接口


继承，单继承，多继承


设计理念区别


抽象类


对类抽象，包括属性、行为


接口


对行为抽象，主要是行为



4.综合案例

4.1案例需求（理解）


我们现在有乒乓球运动员和篮球运动员，乒乓球教练和篮球教练。


为了出国交流，跟乒乓球相关的人员都需要学习英语。


请用所学知识分析，这个案例中有哪些具体类，哪些抽象类，哪些接口，并用代码实现。


[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xidFonWN-1624812117002)(img\01.png)]


4.2代码实现（应用）


抽象人类

public abstract class Person {
    private String name;
    private int age;
    public Person() {
    }
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public abstract void eat();
}

抽象运动员类

public abstract class Player extends Person {
    public Player() {
    }
    public Player(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    public abstract void study();
}

抽象教练类

public abstract class Coach extends Person {
    public Coach() {
    }
    public Coach(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    public abstract void teach();
}

学英语接口

public interface SpeakEnglish {
    public abstract void speak();
}

蓝球教练

public class BasketballCoach extends Coach {
    public BasketballCoach() {
    }
    public BasketballCoach(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("篮球教练教如何运球和投篮");
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("篮球教练吃羊肉，喝羊奶");
    }
}

乒乓球教练

public class PingPangCoach extends Coach implements SpeakEnglish {
    public PingPangCoach() {
    }
    public PingPangCoach(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("乒乓球教练教如何发球和接球");
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("乒乓球教练吃小白菜，喝大米粥");
    }
    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("乒乓球教练说英语");
    }
}


乒乓球运动员

public class PingPangPlayer extends Player implements SpeakEnglish {
    public PingPangPlayer() {
    }
    public PingPangPlayer(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void study() {
        System.out.println("乒乓球运动员学习如何发球和接球");
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("乒乓球运动员吃大白菜，喝小米粥");
    }
    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("乒乓球运动员说英语");
    }
}


篮球运动员

public class BasketballPlayer extends Player {
    public BasketballPlayer() {
    }
    public BasketballPlayer(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void study() {
        System.out.println("篮球运动员学习如何运球和投篮");
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("篮球运动员吃牛肉，喝牛奶");
    }
}
文章标签：
Java
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