开发者社区> 游客7tswb53vcwinq> 正文
阿里云
为了无法计算的价值
打开APP
阿里云APP内打开

Java面向对象三大特征

简介: Java面向对象的三大特征
+关注继续查看

1. 封装

1.1 封装的步骤

1.使用 private 关键字来修饰成员变量。

2.使用public修饰getter和setter方法。

1.2 封装的步骤实现

  1. private修饰成员变量

public class Student {

   private String name;

   private int age;

}

  1. public修饰getter和setter方法

public class Student {

   private String name;

   private int age;

   public void setName(String n) {

       name = n;

   }

   public String getName() {

       return name;

   }

   public void setAge(int a) {

       if (a > 0 && a <200) {

           age = a;

       } else {

           System.out.println("年龄非法!");

       }

   }

   public int getAge() {

       return age;

   }

}

2. 继承

2.1 概述

2.1.1 引入

假如我们要定义如下类:学生类,老师类和工人类,分析如下。

  1. 学生类属性:姓名,年龄行为:吃饭,睡觉
  2. 老师类属性:姓名,年龄,薪水行为:吃饭,睡觉,教书
  3. 班主任属性:姓名,年龄,薪水行为:吃饭,睡觉,管理

如果我们定义了这三个类去开发一个系统,那么这三个类中就存在大量重复的信息(属性:姓名,年龄。行为:吃饭,睡觉)。这样就导致了相同代码大量重复,代码显得很臃肿和冗余,那么如何解决呢?

假如多个类中存在相同属性和行为时,我们可以将这些内容抽取到单独一个类中,那么多个类无需再定义这些属性和行为,只要继承那一个类即可。如图所示:

其中,多个类可以称为子类,单独被继承的那一个类称为父类超类(superclass)或者基类

2.1.2 继承的含义

继承描述的是事物之间的所属关系,这种关系是:is-a 的关系。例如,兔子属于食草动物,食草动物属于动物。可见,父类更通用,子类更具体。我们通过继承,可以使多种事物之间形成一种关系体系。

继承:就是子类继承父类的属性行为,使得子类对象可以直接具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。

2.1.3 继承的好处

  1. 提高代码的复用性(减少代码冗余,相同代码重复利用)。
  2. 使类与类之间产生了关系。

2.2 继承的格式

通过 extends 关键字,可以声明一个子类继承另外一个父类,定义格式如下:

class 父类 {

    ...

}

class 子类 extends 父类 {

    ...

}

需要注意:Java是单继承的,一个类只能继承一个直接父类,跟现实世界很像,但是Java中的子类是更加强大的。

2.3 继承案例

2.3.1 案例

请使用继承定义以下类:

  1. 学生类属性:姓名,年龄行为:吃饭,睡觉
  2. 老师类属性:姓名,年龄,薪水行为:吃饭,睡觉,教书
  3. 班主任属性:姓名,年龄,薪水行为:吃饭,睡觉,管理

2.3.2 案例图解分析

老师类,学生类,还有班主任类,实际上都是属于人类的,我们可以定义一个人类,把他们相同的属性和行为都定义在人类中,然后继承人类即可,子类特有的属性和行为就定义在子类中了。

如下图所示。

2.3.3 案例代码实现

1.父类Human类

public class Human {

   // 合理隐藏

   private String name ;

   private int age ;

    

   // 合理暴露

   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;

   }

}

2.子类Teacher类

public class Teacher extends Human {

   // 工资

   private double salary ;

    

   // 特有方法

   public void teach(){

       System.out.println("老师在认真教技术!")

   }

   public double getSalary() {

       return salary;

   }

   public void setSalary(double salary) {

       this.salary = salary;

   }

}

3.子类Student类

public class Student extends Human{

 

}

4.子类HeadTeacher类

public class HeadTeacher extends Human {

   // 工资

   private double salary ;

    

      // 特有方法

   public void admin(){

       System.out.println("班主任强调纪律问题!")

   }

    

   public double getSalary() {

       return salary;

   }

   public void setSalary(double salary) {

       this.salary = salary;

   }

}

5.测试类

 public class Test {

     public static void main(String[] args) {

         Teacher dlei = new Teacher();

         dlei.setName("张三");

         dlei.setAge("31");

         dlei.setSalary(1000.99);

         System.out.println(dlei.getName());

         System.out.println(dlei.getAge());

         System.out.println(dlei.getSalary());

         dlei.teach();

          

         HeadTeacher linTao = new HeadTeacher();

         linTao.setName("李四");

         linTao.setAge("28");

         linTao.setSalary(1000.99);

         System.out.println(linTao.getName());

         System.out.println(linTao.getAge());

         System.out.println(linTao.getSalary());

         linTao.admin();

         Student xugan = new Student();

         xugan.setName("王五");

         xugan.setAge("31");

         //xugan.setSalary(1000.99); // xugan没有薪水属性,报错!

         System.out.println(xugan.getName());

         System.out.println(xugan.getAge());

     }

 }

2.3.4 小结

1.继承实际上是子类相同的属性和行为可以定义在父类中,子类特有的属性和行为由自己定义,这样就实现了相同属性和行为的重复利用,从而提高了代码复用。

2.子类继承父类,就可以直接得到父类的成员变量和方法。是否可以继承所有成分呢?请看下节!

2.4 子类不能继承的内容

2.4.1 引入

并不是父类的所有内容都可以给子类继承的:

子类不能继承父类的构造器,因为子类有自己的构造器。

值得注意的是子类可以继承父类的私有成员(成员变量,方法),只是子类无法直接访问而已,可以通过getter/setter方法访问父类的private成员变量。

2.4.2 演示代码

public class Demo03 {

    public static void main(String[] args) {

        Zi z = new Zi();

        System.out.println(z.num1);

//  System.out.println(z.num2); // 私有的子类无法使用

        // 通过getter/setter方法访问父类的private成员变量

        System.out.println(z.getNum2());


        z.show1();

        // z.show2(); // 私有的子类无法使用

    }

}


class Fu {

    public int num1 = 10;

    private int num2 = 20;


    public void show1() {

        System.out.println("show1");

    }


    private void show2() {

        System.out.println("show2");

    }


    public int getNum2() {

        return num2;

    }


    public void setNum2(int num2) {

        this.num2 = num2;

    }

}


class Zi extends Fu {

}

2.5 继承后的特点

2.5.1 成员变量

2.5.1.1 成员变量不重名

如果子类父类中出现不重名的成员变量,这时的访问是没有影响的。代码如下:

class Fu {

 // Fu中的成员变量

 int num = 5;

}

class Zi extends Fu {

 // Zi中的成员变量

 int num2 = 6;

  

 // Zi中的成员方法

 public void show() {

  // 访问父类中的num

  System.out.println("Fu num="+num); // 继承而来,所以直接访问。

  // 访问子类中的num2

  System.out.println("Zi num2="+num2);

 }

}

class Demo04 {

 public static void main(String[] args) {

        // 创建子类对象

  Zi z = new Zi(); 

       // 调用子类中的show方法

  z.show();  

 }

}


演示结果:

Fu num = 5

Zi num2 = 6

2.5.1.2 成员变量重名

如果子类父类中出现重名的成员变量,这时的访问是有影响的。代码如下:

class Fu1 {

 // Fu中的成员变量。

 int num = 5;

}

class Zi1 extends Fu1 {

 // Zi中的成员变量

 int num = 6;

  

 public void show() {

  // 访问父类中的num

  System.out.println("Fu num=" + num);

  // 访问子类中的num

  System.out.println("Zi num=" + num);

 }

}

class Demo04 {

 public static void main(String[] args) {

       // 创建子类对象

  Zi1 z = new Zi1(); 

       // 调用子类中的show方法

  z1.show(); 

 }

}

演示结果:

Fu num = 6

Zi num = 6

子父类中出现了同名的成员变量时,子类会优先访问自己对象中的成员变量。如果此时想访问父类成员变量如何解决呢?我们可以使用super关键字。

2.5.1.3 super访问父类成员变量

子父类中出现了同名的成员变量时,在子类中需要访问父类中非私有成员变量时,需要使用super 关键字,修饰父类成员变量,类似于 this

需要注意的是:super代表的是父类对象的引用,this代表的是当前对象的引用。

使用格式:

super.父类成员变量名

子类方法需要修改,代码如下:

class Fu {

 // Fu中的成员变量。

 int num = 5;

}


class Zi extends Fu {

 // Zi中的成员变量

 int num = 6;

  

 public void show() {

        int num = 1;

      

        // 访问方法中的num

        System.out.println("method num=" + num);

        // 访问子类中的num

        System.out.println("Zi num=" + this.num);

        // 访问父类中的num

        System.out.println("Fu num=" + super.num);

 }

}


class Demo04 {

 public static void main(String[] args) {

       // 创建子类对象

  Zi1 z = new Zi1(); 

       // 调用子类中的show方法

  z1.show(); 

 }

}


演示结果:

method num=1

Zi num=6

Fu num=5

小贴士:Fu 类中的成员变量是非私有的,子类中可以直接访问。若Fu 类中的成员变量私有了,子类是不能直接访问的。通常编码时,我们遵循封装的原则,使用private修饰成员变量,那么如何访问父类的私有成员变量呢?对!可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。

2.5.2 成员方法

2.5.2.1 成员方法不重名

如果子类父类中出现不重名的成员方法,这时的调用是没有影响的。对象调用方法时,会先在子类中查找有没有对应的方法,若子类中存在就会执行子类中的方法,若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。代码如下:

class Fu {

 public void show() {

  System.out.println("Fu类中的show方法执行");

 }

}

class Zi extends Fu {

 public void show2() {

  System.out.println("Zi类中的show2方法执行");

 }

}

public  class Demo05 {

 public static void main(String[] args) {

  Zi z = new Zi();

      //子类中没有show方法,但是可以找到父类方法去执行

  z.show(); 

  z.show2();

 }

}

2.5.2.2 成员方法重名

如果子类父类中出现重名的成员方法,则创建子类对象调用该方法的时候,子类对象会优先调用自己的方法。

代码如下:

class Fu {

 public void show() {

  System.out.println("Fu show");

 }

}

class Zi extends Fu {

 //子类重写了父类的show方法

 public void show() {

  System.out.println("Zi show");

 }

}

public class ExtendsDemo05{

 public static void main(String[] args) {

  Zi z = new Zi();

      // 子类中有show方法,只执行重写后的show方法

  z.show();  // Zi show

 }

}

2.5.3 构造器

2.5.3.1 引入

当类之间产生了关系,其中各类中的构造器,又产生了哪些影响呢?首先我们要回忆两个事情,构造器的定义格式和作用。

  1. 构造器的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
  2. 构造器的作用是初始化对象成员变量数据的。所以子类的初始化过程中,必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个super() ,表示调用父类的构造方法,父类成员变量初始化后,才可以给子类使用。(先有爸爸,才能有儿子

继承后子类构造器特点:子类所有构造器的第一行都会先调用父类的无参构造器,再执行自己

2.5.3.2 案例演示

按如下需求定义类:

  1. 人类成员变量: 姓名,年龄成员方法: 吃饭
  2. 学生类成员变量: 姓名,年龄,成绩成员方法: 吃饭

代码如下:

class Person {

    private String name;

    private int age;


    public Person() {

        System.out.println("父类无参");

    }


    // getter/setter省略

}


class Student extends Person {

    private double score;


    public Student() {

        //super(); // 调用父类无参,默认就存在,可以不写,必须再第一行

        System.out.println("子类无参");

    }

    

     public Student(double score) {

        //super();  // 调用父类无参,默认就存在,可以不写,必须再第一行

        this.score = score;    

        System.out.println("子类有参");

     }


}


public class Demo07 {

    public static void main(String[] args) {

        Student s1 = new Student();

        System.out.println("----------");

        Student s2 = new Student(99.9);

    }

}


输出结果:

父类无参

子类无参

----------

父类无参

子类有参

2.5.3.3 小结

  • 子类构造器执行的时候,都会在第一行默认先调用父类无参数构造器一次。
  • 子类构造器的第一行都隐含了一个super()去调用父类无参数构造器,super()可以省略不写。

2.6 方法重写

2.6.1 概念

方法重写 :子类中出现与父类一模一样的方法时(返回值类型,方法名和参数列表都相同),会出现覆盖效果,也称为重写或者复写。声明不变,重新实现

2.6.2 使用场景和案例

发生在子父类之间的关系。子类继承了父类的方法,但是子类觉得父类的这方法不足以满足自己的需求,子类重新写了一个与父类同名的方法,以便覆盖父类的该方 法。

例如:我们定义了一个动物类代码如下:

public class Animal  {

    public void run(){

        System.out.println("动物跑的很快!");

    }

    public void cry(){

        System.out.println("动物都可以叫~~~");

    }

}

然后定义一个猫类,猫可能认为父类cry()方法不能满足自己的需求

代码如下:

public class Cat extends Animal {

    public void cry(){

        System.out.println("我们一起学猫叫,喵喵喵!喵的非常好听!");

    }

}


public class Test {

 public static void main(String[] args) {

       // 创建子类对象

       Cat ddm = new Cat();

        // 调用父类继承而来的方法

        ddm.run();

       // 调用子类重写的方法

       ddm.cry();

 }

}

2.6.3 @Override重写注解

  • @Override:注解,重写注解校验!
  • 这个注解标记的方法,就说明这个方法必须是重写父类的方法,否则编译阶段报错。
  • 建议重写都加上这个注解,一方面可以提高代码的可读性,一方面可以防止重写出错!
    加上后的子类代码形式如下:

public class Cat extends Animal {

     // 声明不变,重新实现

    // 方法名称与父类全部一样,只是方法体中的功能重写写了!

    @Override

    public void cry(){

        System.out.println("我们一起学猫叫,喵喵喵!喵的非常好听!");

    }

}

2.6.4 注意事项

  1. 方法重写是发生在子父类之间的关系。
  2. 子类方法覆盖父类方法,必须要保证权限大于等于父类权限。
  3. 子类方法覆盖父类方法,返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。

2.7 super(...)和this(...)

2.7.1 引入

class Person {

    private String name;

    private int age;


    public Person() {

        System.out.println("父类无参");

    }


    // getter/setter省略

}


class Student extends Person {

    private double score;


    public Student() {

        //super(); // 调用父类无参构造器,默认就存在,可以不写,必须再第一行

        System.out.println("子类无参");

    }

    

     public Student(double score) {

        //super();  // 调用父类无参构造器,默认就存在,可以不写,必须再第一行

        this.score = score;    

        System.out.println("子类有参");

     }

      // getter/setter省略

}


public class Demo07 {

    public static void main(String[] args) {

        // 调用子类有参数构造器

        Student s2 = new Student(99.9);

        System.out.println(s2.getScore()); // 99.9

        System.out.println(s2.getName()); // 输出 null

        System.out.println(s2.getAge()); // 输出 0

    }

}

我们发现,子类有参数构造器只是初始化了自己对象中的成员变量score,而父类中的成员变量name和age依然是没有数据的,怎么解决这个问题呢,我们可以借助与super(...)去调用父类构造器,以便初始化继承自父类对象的name和age.

2.7.2 super和this的用法格式

super和this完整的用法如下:

this.成员变量     --    本类的

super.成员变量     --    父类的


this.成员方法名()   --    本类的    

super.成员方法名()   --    父类的

接下来我们使用调用构造器格式:

super(...) -- 调用父类的构造器,根据参数匹配确认

this(...) -- 调用本类的其他构造器,根据参数匹配确认

2.7.3 super(....)用法演示

代码如下:

class Person {

    private String name ="凤姐";

    private int age = 20;


    public Person() {

        System.out.println("父类无参");

    }

    

    public Person(String name , int age){

        this.name = name ;

        this.age = age ;

    }


    // getter/setter省略

}


class Student extends Person {

    private double score = 100;


    public Student() {

        //super(); // 调用父类无参构造器,默认就存在,可以不写,必须再第一行

        System.out.println("子类无参");

    }

    

     public Student(String name , int age,double score) {

        super(name ,age);// 调用父类有参构造器Person(String name , int age)初始化name和age

        this.score = score;    

        System.out.println("子类有参");

     }

      // getter/setter省略

}


public class Demo07 {

    public static void main(String[] args) {

        // 调用子类有参数构造器

        Student s2 = new Student("张三",20,99);

        System.out.println(s2.getScore()); // 99

        System.out.println(s2.getName()); // 输出 张三

        System.out.println(s2.getAge()); // 输出 20

    }

}

注意:

子类的每个构造方法中均有默认的super(),调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。

super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行,所以不能同时出现。

super(..)是根据参数去确定调用父类哪个构造器的。

2.7.4 super(...)案例图解

父类空间优先于子类对象产生

在每次创建子类对象时,先初始化父类空间,再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间,便可以包含其父类的成员,如果父类成员非private修饰,则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构造器调用时,一定先调用父类的构造器。理解图解如下:

2.7.5 this(...)用法演示

  • 默认是去找本类中的其他构造器,根据参数来确定具体调用哪一个构造器。
  • 为了借用其他构造器的功能。

package com.itheima._08this和super调用构造器;

/**

 * this(...):

 *    默认是去找本类中的其他构造器,根据参数来确定具体调用哪一个构造器。

 *    为了借用其他构造器的功能。

 *

 */

public class ThisDemo01 {

    public static void main(String[] args) {

        Student xuGan = new Student();

        System.out.println(xuGan.getName()); // 输出:徐干

        System.out.println(xuGan.getAge());// 输出:21

        System.out.println(xuGan.getSex());// 输出: 男

    }

}


class Student{

    private String name ;

    private int age ;

    private char sex ;


    public Student() {

  // 很弱,我的兄弟很牛逼啊,我可以调用其他构造器:Student(String name, int age, char sex)

        this("徐干",21,'男');

    }


    public Student(String name, int age, char sex) {

        this.name = name ;

        this.age = age   ;

        this.sex = sex   ;

    }


    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 char getSex() {

        return sex;

    }


    public void setSex(char sex) {

        this.sex = sex;

    }

}

2.7.6 小结

  • 子类的每个构造方法中均有默认的super(),调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。
  • super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行,所以不能同时出现。
  • super(..)和this(...)是根据参数去确定调用父类哪个构造器的。
  • super(..)可以调用父类构造器初始化继承自父类的成员变量的数据。
  • this(..)可以调用本类中的其他构造器。

2.8 继承的特点

  1. Java只支持单继承,不支持多继承。

  // 一个类只能有一个父类,不可以有多个父类。

  class A {}

  class B {}

  class C1 extends A {} // ok

  // class C2 extends A, B {} // error

  1. 一个类可以有多个子类。

  // A可以有多个子类

  class A {}

  class C1 extends A {}

  class C2 extends  A {}

  1. 可以多层继承。

  class A {}

  class C1 extends A {}

  class D extends C1 {}

顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object,作为父类。

3. 多态

3.1 多态的形式

多态是出现在继承或者实现关系中的

多态体现的格式

父类类型 变量名 = new 子类/实现类构造器;

变量名.方法名();

多态的前提:有继承关系,子类对象是可以赋值给父类类型的变量。例如Animal是一个动物类型,而Cat是一个猫类型。Cat继承了Animal,Cat对象也是Animal类型,自然可以赋值给父类类型的变量。

3.2 多态的案例演示

当使用多态方式调用方法时,首先检查父类中是否有该方法,如果没有,则编译错误;如果有,执行的是子类重写后方法。如果子类没有重写该方法,就会调用父类的该方法

总结起来就是:编译看左边,运行看右边。

代码如下:

定义父类:

public class Animal {  

    public void eat(){

        System.out.println("动物吃东西!")

    }

}  

定义子类:

class Cat extends Animal {  

    public void eat() {  

        System.out.println("吃鱼");  

    }  

}  


class Dog extends Animal {  

    public void eat() {  

        System.out.println("吃骨头");  

    }  

}

定义测试类:

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        // 多态形式,创建对象

        Animal a1 = new Cat();

        // 调用的是 Cat 的 eat

        a1.eat();


        // 多态形式,创建对象

        Animal a2 = new Dog();

        // 调用的是 Dog 的 eat

        a2.eat();

    }  

}

3.3 多态的定义和前提

多态: 是指同一行为,具有多个不同表现形式。

从上面案例可以看出,Cat和Dog都是动物,都是吃这一行为,但是出现的效果(表现形式)是不一样的。

前提【重点】

  1. 继承或者实现【二选一】
  2. 方法的重写【意义体现:不重写,无意义】
  3. 父类引用指向子类对象【格式体现】

父类类型:指子类对象继承的父类类型,或者实现的父接口类型。

3.4 多态的好处

实际开发的过程中,父类类型作为方法形式参数,传递子类对象给方法,进行方法的调用,更能体现出多态的扩展性与便利。代码如下:

定义父类:

public abstract class Animal {  

    public abstract void eat();  

}  

定义子类:

class Cat extends Animal {  

    public void eat() {  

        System.out.println("吃鱼");  

    }  

}  


class Dog extends Animal {  

    public void eat() {  

        System.out.println("吃骨头");  

    }  

}

定义测试类:

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        // 多态形式,创建对象

        Cat c = new Cat();  

        Dog d = new Dog(); 


        // 调用showCatEat 

        showCatEat(c);

        // 调用showDogEat 

        showDogEat(d); 


        /*

        以上两个方法, 均可以被showAnimalEat(Animal a)方法所替代

        而执行效果一致

        */

        showAnimalEat(c);

        showAnimalEat(d); 

    }


    public static void showCatEat (Cat c){

        c.eat(); 

    }


    public static void showDogEat (Dog d){

        d.eat();

    }


    public static void showAnimalEat (Animal a){

        a.eat();

    }

}

由于多态特性的支持,showAnimalEat方法的Animal类型,是Cat和Dog的父类类型,父类类型接收子类对象,当然可以把Cat对象和Dog对象,传递给方法。

当eat方法执行时,多态规定,执行的是子类重写的方法,那么效果自然与showCatEat、showDogEat方法一致,所以showAnimalEat完全可以替代以上两方法。

不仅仅是替代,在扩展性方面,无论之后再多的子类出现,我们都不需要编写showXxxEat方法了,直接使用showAnimalEat都可以完成。从而实现了实现类的自动切换。

所以,多态的好处,体现在,可以使程序编写的更简单,并有良好的扩展。

3.5 多态的弊端

我们已经知道多态编译阶段是看左边父类类型的,如果子类有些独有的功能,此时多态的写法就无法访问子类独有功能了

class Animal{

    public  void eat(){

        System.out.println("动物吃东西!")

    }

}

class Cat extends Animal {  

    public void eat() {  

        System.out.println("吃鱼");  

    }  

   

    public void catchMouse() {  

        System.out.println("抓老鼠");  

    }  

}  


class Dog extends Animal {  

    public void eat() {  

        System.out.println("吃骨头");  

    }  

}


class Test{

    public static void main(String[] args){

        Animal a = new Cat();

        a.eat();

        a.catchMouse();//编译报错,编译看左边,Animal没有这个方法

    }

}

3.5 引用类型转换

3.5.1 为什么要转型

多态的写法就无法访问子类独有功能了。

当使用多态方式调用方法时,首先检查父类中是否有该方法,如果没有,则编译错误。也就是说,不能调用子类拥有,而父类没有的方法。编译都错误,更别说运行了。这也是多态给我们带来的一点"小麻烦"。所以,想要调用子类特有的方法,必须做向下转型。

回顾基本数据类型转换

  • 自动转换: 范围小的赋值给范围大的.自动完成:double d = 5;
  • 强制转换: 范围大的赋值给范围小的,强制转换:int i = (int)3.14

多态的转型分为向上转型(自动转换)与向下转型(强制转换)两种。

3.5.2 向上转型(自动转换)

  • 向上转型:多态本身是子类类型向父类类型向上转换(自动转换)的过程,这个过程是默认的。当父类引用指向一个子类对象时,便是向上转型。使用格式:

父类类型  变量名 = new 子类类型();

如:Animal a = new Cat();

原因是:父类类型相对于子类来说是大范围的类型,Animal是动物类,是父类类型。Cat是猫类,是子类类型。Animal类型的范围当然很大,包含一切动物。所以子类范围小可以直接自动转型给父类类型的变量。

3.5.3 向下转型(强制转换)

  • 向下转型:父类类型向子类类型向下转换的过程,这个过程是强制的。一个已经向上转型的子类对象,将父类引用转为子类引用,可以使用强制类型转换的格式,便是向下转型。

使用格式:

子类类型 变量名 = (子类类型) 父类变量名;

如:Aniaml a = new Cat();

   Cat c =(Cat) a;  

3.5.4 案例演示

当使用多态方式调用方法时,首先检查父类中是否有该方法,如果没有,则编译错误。也就是说,不能调用子类拥有,而父类没有的方法。编译都错误,更别说运行了。这也是多态给我们带来的一点"小麻烦"。所以,想要调用子类特有的方法,必须做向下转型。

转型演示,代码如下:

定义类:

abstract class Animal {  

    abstract void eat();  

}  


class Cat extends Animal {  

    public void eat() {  

        System.out.println("吃鱼");  

    }  

    public void catchMouse() {  

        System.out.println("抓老鼠");  

    }  

}  


class Dog extends Animal {  

    public void eat() {  

        System.out.println("吃骨头");  

    }  

    public void watchHouse() {  

        System.out.println("看家");  

    }  

}

定义测试类:

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        // 向上转型  

        Animal a = new Cat();  

        a.eat();     // 调用的是 Cat 的 eat


        // 向下转型  

        Cat c = (Cat)a;       

        c.catchMouse();   // 调用的是 Cat 的 catchMouse

    }  

}

3.5.5 转型的异常

转型的过程中,一不小心就会遇到这样的问题,请看如下代码:

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        // 向上转型  

        Animal a = new Cat();  

        a.eat();               // 调用的是 Cat 的 eat


        // 向下转型  

        Dog d = (Dog)a;       

        d.watchHouse();        // 调用的是 Dog 的 watchHouse 【运行报错】

    }  

}

这段代码可以通过编译,但是运行时,却报出了 ClassCastException ,类型转换异常!这是因为,明明创建了Cat类型对象,运行时,当然不能转换成Dog对象的。

3.5.6 instanceof关键字

为了避免ClassCastException的发生,Java提供了 instanceof 关键字,给引用变量做类型的校验,格式如下:

变量名 instanceof 数据类型 

如果变量属于该数据类型或者其子类类型,返回true。

如果变量不属于该数据类型或者其子类类型,返回false。

所以,转换前,我们最好先做一个判断,代码如下:

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        // 向上转型  

        Animal a = new Cat();  

        a.eat();               // 调用的是 Cat 的 eat


        // 向下转型  

        if (a instanceof Cat){

            Cat c = (Cat)a;       

            c.catchMouse();        // 调用的是 Cat 的 catchMouse

        } else if (a instanceof Dog){

            Dog d = (Dog)a;       

            d.watchHouse();       // 调用的是 Dog 的 watchHouse

        }

    }  

}


版权声明:本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献,版权归原作者所有,阿里云开发者社区不拥有其著作权,亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,填写侵权投诉表单进行举报,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

相关文章
java面向对象之多态(向上转型和向下转型)
java面向对象之多态(向上转型和向下转型)
14 0
Java面向对象——多态、final
Java面向对象——多态、final
30 0
【Java】面向对象之多态篇♥
一、前言 二、什么是多态? 三、多态的实现条件 四、多态的访问特点 4.1为什么两个有区别呢? 五、多态的优点和缺点? 六、为什么要分开建包
63 0
Java入门 - 面向对象 - 03.多态
多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。 多态就是同一个接口,使用不同的实例而执行不同操作,如图所示
175 0
Java入门之面向对象-多态
多态 多态是面向对象编程中最后一个(封装、继承、多态)也是最重要的特征。 程序设计当中,多态意味着,允许不同类的对象对同一消息做出不同的响应。 多态分为: 编译时多态 (设计时多态方法重载) 运行中多态 (程序运行时动态决定调用哪个方法) image.png 一般所说的java中的多态大多是运行时多态。
880 0
java面向对象(五)之多态
多态   面向对象编程有三大特性:封装、继承、多态。   封装隐藏了类的内部实现机制,可以在不影响使用的情况下改变类的内部结构,同时也保护了数据。对外界而已它的内部细节是隐藏的,暴露给外界的只是它的访问方法。
1181 0
java面向对象之多态
面向对象的多态: (1)方法的重载与覆写 (2)对象的多态性(可以应用于接口中) 对象的多态性1、向上转型:子类对象→父类对象   ,程序会自动完成,格式是:父类   父类对象 = 子类实例;2、向下转型:父类对象→子类...
656 0
70
文章
0
问答
文章排行榜
最热
最新
相关电子书
更多
低代码开发师(初级)实战教程
立即下载
阿里巴巴DevOps 最佳实践手册
立即下载
冬季实战营第三期:MySQL数据库进阶实战
立即下载