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【Java SE語(yǔ)法篇】8.面向?qū)ο笕筇卣鳌庋b、繼承和多態(tài)

2年前作者：愛(ài)敲代碼的小楊.分類：Toy博客閱讀(34)違法舉報(bào)

這篇具有很好參考價(jià)值的文章主要介紹了【Java SE語(yǔ)法篇】8.面向?qū)ο笕筇卣鳌庋b、繼承和多態(tài)。希望對(duì)大家有所幫助。如果存在錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，請(qǐng)大家不吝賜教，您也可以點(diǎn)擊"舉報(bào)違法"按鈕提交疑問(wèn)。

【Java SE語(yǔ)法篇】8.面向?qū)ο笕筇卣鳌庋b、繼承和多態(tài),Java,Java SE語(yǔ)法,java,開(kāi)發(fā)語(yǔ)言

??博客主頁(yè)：愛(ài)敲代碼的小楊.

?專欄：《Java SE語(yǔ)法》

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【Java SE語(yǔ)法篇】8.面向?qū)ο笕筇卣鳌庋b、繼承和多態(tài),Java,Java SE語(yǔ)法,java,開(kāi)發(fā)語(yǔ)言


面向?qū)ο笕筇匦裕悍庋b、繼承和多態(tài)。

1. 封裝

1.1 封裝的概念

在面向?qū)ο蟪淌皆O(shè)計(jì)方法中，封裝（英語(yǔ)：Encapsulation）是指一種將抽象性函式接口的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)部份包裝、隱藏起來(lái)的方法。
封裝可以被認(rèn)為是一個(gè)保護(hù)屏障，防止該類的代碼和數(shù)據(jù)被外部類定義的代碼隨機(jī)訪問(wèn)。
要訪問(wèn)該類的代碼和數(shù)據(jù)，必須通過(guò)嚴(yán)格的接口控制。
封裝最主要的功能在于我們能修改自己的實(shí)現(xiàn)代碼，而不用修改那些調(diào)用我們代碼的程序片段。
適當(dāng)?shù)姆庋b可以讓程式碼更容易理解與維護(hù)，也加強(qiáng)了程式碼的安全性。

1.2 為什么封裝

封裝的目的是保護(hù)數(shù)據(jù)的安全和完整性，同時(shí)隱藏?cái)?shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，具體有以下幾個(gè)方面的好處：

  • 良好的封裝能夠減少耦合。
  • 類內(nèi)部的結(jié)構(gòu)可以自由修改。
  • 可以對(duì)成員變量進(jìn)行更精確的控制。
  • 隱藏信息，實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

1.3 封裝的實(shí)現(xiàn)步驟

  1. 修改屬性的可見(jiàn)性來(lái)限制屬性的訪問(wèn)（用private來(lái)修飾），如：

    public class Test {
    private String name;
    private int age;
}

    這段代碼中，將name 和 age 屬性設(shè)置為私有的，只有在本類中被訪問(wèn)，其他類訪問(wèn)不了，就實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的隱藏。

  2. 對(duì)每個(gè)值屬性提供對(duì)外的公共方法訪問(wèn)，也就是創(chuàng)建一對(duì)賦取值方法，用于對(duì)私有屬性的訪問(wèn)，例如：

    public class Test {
    private String name;
    private int 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;
    }
}

    采用 this 關(guān)鍵字是為了解決實(shí)例變量和局部變量之間發(fā)生的同名的沖突。

2. 繼承

2.1 繼承的概念

繼承是 java 面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)的一塊基石，因?yàn)樗试S創(chuàng)建分等級(jí)層次的類。

繼承就是子類繼承父類的特征和行為，使得子類對(duì)象（實(shí)例）具有父類的實(shí)例域和方法，或子類從父類繼承方法，使得子類具有父類相同的行為。

生活中的繼承

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兔子和羊?qū)儆谑巢輨?dòng)物，獅子和老虎屬于食肉動(dòng)物。

食草動(dòng)物和食肉動(dòng)物又是屬于動(dòng)物。

所有的繼承需要符合的關(guān)系：is-a，父類更通用，子類更具體。

雖然食草動(dòng)物和食肉動(dòng)物都是屬于動(dòng)物，但是兩者的屬性和行為上有差別，所以子類會(huì)具有父類的一般特性也會(huì)具有自身的特性。

2.2 繼承的格式

在 Java 中通過(guò)關(guān)鍵字 extends 來(lái)聲明一個(gè)類是從另一個(gè)類繼承而來(lái)的，一般格式如下：

class 父類 {
    
}
class 子類 extends 父類 {
    
}

2.3 為什么繼承

接下來(lái)我們通過(guò)實(shí)例的說(shuō)明這個(gè)需求。

開(kāi)發(fā)動(dòng)物類，其中動(dòng)物分別為狗和貓，要求如下：

  • 狗：屬性（姓名，顏色），方法（吃，叫）
  • 貓：屬性（姓名，顏色），方法（吃，叫）
class Dog{
    private String name;
    private String color;

    public void eat() {
        System.out.println(this.name + "正在吃...");
    }

    public void cry() {
        System.out.println(this.name + "正在叫...");
    }
}

class Cat {
    private String name;
    private String color;

    public void eat() {
        System.out.println(this.name + "正在吃...");
    }

    public void cry() {
        System.out.println(this.name + "正在叫...");
    }
}

從這兩段代碼可以看出來(lái)，代碼存在重復(fù)了，導(dǎo)致后果就是代碼量大且臃腫，而且維護(hù)性不高(維護(hù)性主要是后期需要修改的時(shí)候，就需要修改很多的代碼，容易出錯(cuò))，所以要從根本上解決這兩段代碼的問(wèn)題，就需要繼承，將兩段代碼中相同的部分提取出來(lái)組成 一個(gè)父類：

class Animal {
    private String name;
    private String color;

    public Animal(String name, String color) {
        this.name = name;
        this.color = color;
    }

    public void eat() {
        System.out.println(this.name + "正在吃...");
    }

    public void cry() {
        System.out.println(this.name + "正在叫...");
    }
}

這個(gè)Animal類就可以作為一個(gè)父類，然后狗類和貓類繼承這個(gè)類之后，就具有父類當(dāng)中的屬性和方法，子類就不會(huì)存在重復(fù)的代碼，維護(hù)性也提高，代碼也更加簡(jiǎn)潔，提高代碼的復(fù)用性（復(fù)用性主要是可以多次使用，不用再多次寫同樣的代碼） 繼承之后的代碼：

  • 狗類
class Dog extends Animal{
   public Dog(String name , String color) {
       super(name, color);
   }
}
  • 貓類
class Cat extends Animal {
    public Cat(String name , String color) {
        super(name, color);
    }
}

2.4 繼承類型

Java 中不支持多繼承，但支持多重繼承。

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2.5 繼承特性

  • 子類擁有父類非 private 的屬性、方法。
  • 子類可以擁有自己的屬性和方法，即子類可以對(duì)父類進(jìn)行擴(kuò)展。
  • 子類可以用自己的方式實(shí)現(xiàn)父類的方法。
  • Java 的繼承是單繼承，但是可以多重繼承，單繼承就是一個(gè)子類只能繼承一個(gè)父類，多重繼承就是，例如 A 類繼承 B 類，B 類繼承 C 類，所以按照關(guān)系就是 C 類是 B 類的父類，B 類是 A 類的父類，這是 Java 繼承區(qū)別于 C++ 繼承的一個(gè)特性。
  • 提高了類之間的耦合性（繼承的缺點(diǎn)，耦合度高就會(huì)造成代碼之間的聯(lián)系越緊密，代碼獨(dú)立性越差）。

2.6 super 與 this 關(guān)鍵字

super關(guān)鍵字：我們可以通過(guò)super關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)父類成員的訪問(wèn)，用來(lái)引用當(dāng)前對(duì)象的父類

this關(guān)鍵字：指向自己的引用。

class Animal {
  void eat() {
    System.out.println("animal : eat");
  }
}

class Dog extends Animal {
  void eat() {
    System.out.println("dog : eat");
  }
  void eatTest() {
    this.eat();   // this 調(diào)用自己的方法
    super.eat();  // super 調(diào)用父類方法
  }
}

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    Animal a = new Animal();
    a.eat();
    Dog d = new Dog();
    d.eatTest();
  }
}
// 運(yùn)行結(jié)果
//animal : eat
//dog : eat
//animal : eat

2.7 final 關(guān)鍵字

final關(guān)鍵字聲明類可以把類定義為不能繼承的，即最終類；或者用于修飾方法，該方法不能被子類重寫；

  • 聲明類
final class 類名 {
    // 類體
}
  • 聲明方法
訪問(wèn)限定符 final 返回值類型 方法名(){
    // 方法體
}

注意：實(shí)例變量也可以被定義為final，被定義為final 的變量不能被修改。被聲明為final 的類的方法自動(dòng)聲明為final，但是實(shí)例變量并不是final。

3. 多態(tài)

3.1 多態(tài)的概念

多態(tài)是同一個(gè)行為具有多個(gè)不同表現(xiàn)形式或形態(tài)的能力。

多態(tài)就是同一個(gè)接口，使用不同的實(shí)例而執(zhí)行不同操作，如圖所示：

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多態(tài)性是對(duì)象多種表現(xiàn)形式的體現(xiàn)。

同一個(gè)事件發(fā)生在不同的對(duì)象上會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。

3.2 多態(tài)的優(yōu)點(diǎn)

  • 消除類型之間的耦合關(guān)系
  • 可替換性
  • 可擴(kuò)充性
  • 接口性
  • 靈活性
  • 簡(jiǎn)化性

3.3 多態(tài)存在的三個(gè)必要條件

  1. 繼承

  2. 重寫

    重寫：子類對(duì)父類的允許訪問(wèn)的方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行重新編寫，返回值和形參都不能改變。即外殼不變，核心重寫。

    重寫的好處：在于子類可以根據(jù)需要，定義特定于自己的行為。也就是說(shuō)子類能夠根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)父類的方法。

    class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("正在吃...");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("狗正在吃狗糧...");
    }
}

class Bird extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("鳥(niǎo)正在吃鳥(niǎo)糧...");
    }
}

public class Test1 {
    public static void fun(Animal animal) {
        animal.eat();
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        fun(dog);

        Bird bird = new Bird();
        fun(bird);
    }
}
// 運(yùn)行結(jié)果
狗正在吃狗糧...
鳥(niǎo)正在吃鳥(niǎo)糧...

    重寫（覆蓋）的規(guī)則：

    • 方法名相同
    • 參數(shù)列表相同【順序、個(gè)數(shù)、類型】
    • 返回值相同

  3. 父類引用指向子類對(duì)象

比如：

Animal dog = new Dog();

當(dāng)使用多態(tài)方式調(diào)用方法時(shí)，首先檢查父類中是否有該方法，如果沒(méi)有，則編譯錯(cuò)誤；如果有，再去調(diào)用子類的同名方法。

多態(tài)的好處：可以使程序有良好的擴(kuò)展，并可以對(duì)所有類的對(duì)象進(jìn)行通用處理。

以下是多態(tài)的例子：

abstract class Animal {  
    abstract void eat();  
}  

class Cat extends Animal {  
    public void eat() {  
        System.out.println("吃魚(yú)");  
    }  
    public void work() {  
        System.out.println("抓老鼠");  
    }  
}  

class Dog extends Animal {  
    public void eat() {  
        System.out.println("吃骨頭");  
    }  
    public void work() {  
        System.out.println("看家");  
    }  
}
// 測(cè)試類
public class Test {
    
     public static void show(Animal a)  {
      a.eat();  
        // 類型判斷
        if (a instanceof Cat)  {  // 貓做的事情 
            Cat c = (Cat)a;  
            c.work();  
        } else if (a instanceof Dog) { // 狗做的事情 
            Dog c = (Dog)a;  
            c.work();  
        }  
    }  
    
    public static void main(String[] args) {
      show(new Cat());  // 以 Cat 對(duì)象調(diào)用 show 方法
      show(new Dog());  // 以 Dog 對(duì)象調(diào)用 show 方法

      Animal a = new Cat();  // 向上轉(zhuǎn)型: 子類對(duì)象 -> 父類對(duì)象 
      a.eat();               // 調(diào)用的是 Cat 的 eat
      Cat c = (Cat)a;        // 向下轉(zhuǎn)型: 父類對(duì)象 -> 子類對(duì)象
      c.work();        // 調(diào)用的是 Cat 的 work
  }     
}

// 運(yùn)行結(jié)果
吃魚(yú)
抓老鼠
吃骨頭
看家
吃魚(yú)
抓老鼠

3.4 instanceof 關(guān)鍵字

Java中可以使用instanceof 關(guān)鍵字判斷對(duì)象是否是某個(gè)類的實(shí)例，語(yǔ)法格式如下：

對(duì)象 instanceof 類

在上述格式中，如果對(duì)象是指定類的實(shí)例對(duì)象，則返回true，否則返回false。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-789535.html

class Animal {
    public String name;
    public int age;

    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void eat() {
        System.out.println(this.name + "正在吃...");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public String color;

    public Dog(String name, int age,String color) {
        super(name,age);
        this.color = color;
    }

    public void eat() {
        System.out.println(this.name + "正在吃狗糧...");
    }

    public void barks() {
        System.out.println(this.name + "正在旺旺叫...");
    }
}

class Bird extends Animal {
    public Bird(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void eat() {
        System.out.println(this.name + "正在吃鳥(niǎo)糧...");
    }

    public void fly() {
        System.out.println(this.name + "正在飛...");
    }
}

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal1 = new Dog("旺財(cái)",10,"黃色");
        if (animal1 instanceof Bird){ // 判斷 dog對(duì)象是否是Bird類的實(shí)例 如果是則實(shí)例化對(duì)象，否則打印hell
            Bird bird2 = (Bird)animal1;
            bird2.fly();
        }else {
            System.out.println("hell");
        }
    }
}

到了這里，關(guān)于【Java SE語(yǔ)法篇】8.面向?qū)ο笕筇卣鳌庋b、繼承和多態(tài)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！

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