Java面向对象三大特性(继承,封装,多态)
封装
- 首先是抽象,把事物抽象成一个类,其次才是封装,将事物拥有的属性和动作隐藏起来,只保留特定的方法与外界联系
- 封装符合面向对象设计原则的第一条:单一性原则,一个类把自己该做的事情封装起来,而不是暴露给其他类去处理,当内部的逻辑发生变化时,外部调用不用因此而修改,他们只调用开放的接口,而不用去关心内部的实现
public class Human{
private int age;
private String name;
public int getAge(){
return age;
}
public void setAge( int age ) throws Exception{
//封装age的检验逻辑,而不是暴露给每个调用者去处理
if( age > 120 ){
throw new Exception( "Invalid value of age" );
}
this.age = age;
}
public String getName(){
return name;
}
public void setName( String name ){
this.name = name;
}
继承
Java的类可以分为三类:
- 类:使用class定义,没有抽象方法
- 抽象类:使用abstract class定义,可以有也可以没有抽象方法
- 接口:使用inerface定义,只能有抽象方法
在这三个类型之间存在如下关系:
- 类可以extends:类、抽象类(必须实现所有抽象方法),但只能extends一个,可以implements多个接口(必须实现所有接口方法)
- 抽象类可以extends:类,抽象类(可全部、部分、或者完全不实现父类抽象方法),可以implements多个接口(可全部、部分、或者完全不实现接口方法)
- 接口能extends多个接口
继承以后子类可以得到什么:
- 子类拥有父类非private的属性和方法(私有无法访问)
- 子类可以添加自己的方法和属性,即对父类进行扩展
- 子类可以重新定义父类的方法,即多态里面的覆盖,后面会详述
关于构造函数:
- 构造函数不能被继承,子类可以通过super()显示调用父类的构造函数
- 创建子类时,编译器会自动调用父类的 无参构造函数
- 如果父类没有定义无参构造函数,子类必须在构造函数的第一行代码使用super()显示调用
多态
方法的唯一性标识
- 一个方法可以由:修饰符如public、static+返回值+方法名+参数+throw的异常 5部分构成
- 其中只有方法名和参数是唯一性标识,意即只要方法名和参数相同那他们就是相同的方法
- 所谓参数相同,是指参数的个数,类型,顺序一致,其中任何一项不同都是不同的方法
什么是重载
- 重载是指一个类里面(包括父类的方法)存在方法名相同,但是参数不一样的方法,参数不一样可以是不同的参数个数、类型或顺序
- 如果仅仅是修饰符、返回值、throw的异常 不同,那这是2个相同的方法,编译都通不过,更不要说重载了
//重载的例子
public class Programmer extends Human{
public void coding() throws Exception{
}
public void coding( String langType ){
}
public String coding( String langType, String project ){
return "";
}
错误示例
//这不是重载,而是三个相同的方法,编译报错
public class Programmer extends Human{
public void coding() throws Exception{
}
public void coding(){
}
public String coding(){
return "";
}
}
何谓覆盖/重写
- 覆盖描述存在继承关系时子类的一种行为
- 子类中存在和父类相同的方法即为覆盖,何谓相同方法请牢记前面的描述,方法名和参数相同,包括参数个数、类型、顺序
public class Human{
public void coding( String langType ){
}
}
// ===================================
public class Programmer extends Human{
//此方法为覆盖/重写
public void coding( String langType ){
}
//此方法为上面方法的重载
public void coding( String langType, String project){
}
}
覆盖/重写的规则:(两同两小一大原则)
- 子类不能覆盖父类private的方法,private对子类不可见,如果子类定义了一个和父类private方法相同的方法,实为新增方法
- 重写方法的修饰符一定要大于被重写方法的修饰符(public > protected > default > private)
- 重写抛出的异常需与父类相同或是父类异常的子类,或者重写方法干脆不写throws
- 重写方法的返回值必须与被重写方法一致,否则编译报错
- 静态方法不能被重写为非静态方法,否则编译出错
class Human{
public void showName(){
System.out.println( "I am Human" );
}
}
//继承关系
class Doctor extends Human{
//方法重写
public void showName(){
System.out.println( "I am Doctor" );
}
}
class Programmer extends Human{
public void showName(){
System.out.println( "I am Programmer" );
}
}
public class Test{
//向上转型
public Human humanFactory( String humanType ){
if( "doctor".equals( humanType ) ){
return new Doctor();
}
if( "programmer".equals( humanType ) ){
return new Programmer();
}
return new Human();
}
public static void main( String args[] ){
Test test = new Test();
Human human = test.humanFactory( "doctor" );
human.showName();//Output:I am Doctor
human = test.humanFactory( "programmer" );
human.showName();//Output:I am Programmer
//一个接口的方法,表现出不同的形态,意即为多态也
}
}
向上转型的缺憾
- 只能调用父类中定义的属性和方法,对于子类中的方法和属性它就望尘莫及了,必须强转成子类类型
- 当超类对象引用变量引用子类对象时,被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法,但是这个被调用的方法必须是在超类中定义过的,也就是说被子类覆盖的方法,但是它仍然要根据继承链中方法调用的优先级来确认方法,该优先级为:this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)
class Human {
public void fun1() {
System.out.println("Human fun1");
// 该方法在Programmer中被重写,实际调用的是被引用变量Programmer中的fun2()方法
fun2();
}
public void fun2() {
System.out.println("Human fun2");
}
}
class Programmer extends Human {
// 重载
public void fun1(String name) {
System.out.println("Programmer's fun1");
}
// 重写
public void fun2() {
System.out.println("Programmer's fun2");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 向上转型
Human human = new Programmer();
// 调用父类中的fun1()方法
human.fun1();
}
}
- Programmer中的fun1(String name) 和Human中的fun1(),只是方法名相同但参数不一样,所以是重载关系
- Programmer中的fun2()和Human中的fun2()是相同的方法,即Programmer重写了Human的fun2()方法
- 把Programmer的对象向上转型赋值个Human后,human.fun1()会调用父类中的fun1()方法,子类的fun1(String name)是不同的方法
- 在human的fun1()中又调用了fun2()方法,该方法在Programmer中被重写,实际调用的是被引用变量Programmer中的fun2()方法
面试题
public class A {
public int a = 0;
public void fun(){
System.out.println("-----A-----");
}
}
public class B extends A{
public int a = 1;
public void fun(){
System.out.println("-----B-----");
}
public static void main(String[] args){
A classA = new B();
System.out.println(classA.a);
classA.fun();
}
答案
0
-----B-----
/*
java中变量不能重写,可以按如下口诀记忆:
变量多态看左边,
方法多态看右边,
静态多态看左边。
*/