JAVA学习线路:day02面向对象(接口与多态)

    科技2024-01-18  117

    心得: 我是一名正在自学的java的即将毕业的大学生 总结笔记是为了让自己更好的理解和加深印象。可能不是那么美观,自己可以看懂就好 所有的文档和源代码都开源在GitHub: https://github.com/kun213/DailyCode上了。希望我们可以一起加油,一起学习,一起交流。

    day02面向对象【接口,多态】

    今日学习内容-2020.9.17

    day02面向对象【接口,多态】接口1、接口的定义格式2、接口的实现3、接口中的成员特点4、接口的多实现5、接口的多继承6、抽象类和接口的区别 多态1、说出多态的前提2、引用类型转换向上转型向下转型为什么要转型转型的异常

    接口

    1、接口的定义格式

    public interface 接口名称 { // 抽象方法 // 默认方法 // 静态方法 }

    2、接口的实现

    类与接口的关系为实现关系,即类实现接口,该类可以称为接口的实现类,也可以称为接口的子类。实现的动作类似继承,格式相仿,只是关键字不同,实现使用 implements关键字。

    非抽象子类实现接口:

    必须重写接口中所有抽象方法。继承了接口的默认方法,即可以直接调用,也可以重写。

    实现格式:

    class 类名 implements 接口名 { // 重写接口中抽象方法【必须】 // 重写接口中默认方法【可选】 }

    3、接口中的成员特点

    接口中,无法定义成员变量,但是可以定义常量,其值不可以改变,默认使用public static final修饰。

    public interface LiveAble { int NUM0 ; // 错误,必须赋值 int NUM1 =10; // 正确 , 省去了默认修饰符 public static final public static final int NUM2= 100; // 正确 , 完整写法 }

    4、接口的多实现

    在继承体系中,一个类只能继承一个父类。而对于接口而言,一个类是可以实现多个接口的,这叫做接口的多实现。并且,一个类能继承一个父类,同时实现多个接口。

    实现格式:

    class 类名 [extends 父类名] implements 接口名1,接口名2,接口名3... { // 重写接口中抽象方法【必须】 // 重写接口中默认方法【不重名时可选】 }

    [ ]: 表示可选操作。

    5、接口的多继承

    一个接口能继承另一个或者多个接口,这和类之间的继承比较相似。接口的继承使用 extends 关键字,子接口继承父接口的方法。**如果父接口中的默认方法有重名的,那么子接口需要重写一次。**代码如下:

    6、抽象类和接口的区别

    通过实例进行分析和代码演示抽象类和接口的用法。

    1、举例:

    ​ 犬:

    ​ 行为:

    ​ 吼叫;

    ​ 吃饭;

    ​ 缉毒犬:

    ​ 行为:

    ​ 吼叫;

    ​ 吃饭;

    ​ 缉毒;

    2、思考:

    ​ 由于犬分为很多种类,他们吼叫和吃饭的方式不一样,在描述的时候不能具体化,也就是吼叫和吃饭的行为不能明确。当描述行为时,行为的具体动作不能明确,这时,可以将这个行为写为抽象行为,那么这个类也就是抽象类。

    ​ 可是当缉毒犬有其他额外功能时,而这个功能并不在这个事物的体系中。这时可以让缉毒犬具备犬科自身特点的同时也有其他额外功能,可以将这个额外功能定义接口中。

    interface 缉毒{ public abstract void 缉毒(); } //定义犬科的这个提醒的共性功能 abstract class 犬科{ public abstract void 吃饭(); public abstract void 吼叫(); } // 缉毒犬属于犬科一种,让其继承犬科,获取的犬科的特性, //由于缉毒犬具有缉毒功能,那么它只要实现缉毒接口即可,这样即保证缉毒犬具备犬科的特性,也拥有了缉毒的功能 class 缉毒犬 extends 犬科 implements 缉毒{ public void 缉毒() { } void 吃饭() { } void 吼叫() { } } class 缉毒猪 implements 缉毒{ public void 缉毒() { } }

    3、通过上面的例子总结接口和抽象类的区别:

    相同点:

    ​ 都位于继承的顶端,用于被其他类实现或继承;

    ​ 都不能直接实例化对象;

    ​ 都包含抽象方法,其子类都必须覆写这些抽象方法;

    区别:

    抽象类为部分方法提供实现,避免子类重复实现这些方法,提高代码重用性;接口只能包含抽象方法; 一个类只能继承一个直接父类(可能是抽象类),却可以实现多个接口;(接口弥补了Java的单继承) 抽象类为继承体系中的共性内容,接口为继承体系中的扩展功能

    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

    多态

    1、说出多态的前提

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

    2、写出多态的格式:

    父类类型 变量名 = new 子类对象; 变量名.方法名();

    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。

    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 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(); } }

    2、引用类型转换

    多态的转型分为向上转型与向下转型两种:

    向上转型
    向上转型:多态本身是子类类型向父类类型向上转换的过程,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();
    向下转型
    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;:Cat c =(Cat) a;
    为什么要转型

    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 } }
    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。这两个类型并没有任何继承关系,不符合类型转换的定义。

    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,返回true。 如果变量不属于该数据类型,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 } } }

    这是我的公众号,希望大家可以关注,让我们一起做最好的自我。 我也会把我自学视频分享在上面,供大家一起学习。

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