【java面向对象编程】第六弹----封装、继承、多态

news/2024/12/23 3:48:04 标签: java, 开发语言

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目录

一、封装

1.1基本介绍

1.2封装的好处

1.3封装的实现步骤（三步）

1 4封装实例：

二 、继承

2.1基本介绍

2.2继承基本语法

2.3继承的好处

2.4注意事项及使用细节

三、super关键字

3.1基本介绍

3.2基本语法

3.3使用super的好处及其使用细节

3.4super和this的比较

四、方法重写/覆盖（override）

4.1基本介绍

4.2方法重写案例：

4.3注意事项及细节

4.4方法重写与方法重载的比较

五、多态

 5.1基本介绍

5.2多态的具体体现

5.3注意事项及使用细节

5.3.1多态的前提

5.3.2多态的向上转型

5.3.3多态的向下转型

5.3.4补充

5.4Java 重要特性: 动态绑定机制

5.5多态的应用

结语

面向对象编程有三大特征：封装、继承和多态。

一、封装

1.1基本介绍

封装就是把抽象出的数据[属性]和对数据的操作[方法]封装到一起，数据被保护在内部，程序的其他部分只有通过被授权的操作[方法]，才能对数据进行操作。

1.2封装的好处

（1）隐藏实现细节：方法（连接数据库）<--调用（传入参数...）。

（2）可以对数据进行验证，保证安全合理。

1.3封装的实现步骤（三步）

（1）将属性进行私有化：private修饰（作用是不能直接修改属性）

（2）提供一个公共的（public 修饰）set方法，用于对属性判断并赋值

set方法基本语法如下：

public void setXxx(类型 参数名){
   属性=参数名;
}

Xxx:表示某个属性，实现数据验证的业务逻辑

（3）提供一个公共的（public 修饰）get方法，用于获取属性的值

get方法基本语法如下：

public 类型 getXxx(){
    return xxx;
}

Xxx:表示某个属性，实现数据验证的业务逻辑。

1 4封装实例：

class Cat{
    private String name;
    private int age;

    public Cat(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;
    }
}

二 、继承

2.1基本介绍

当多个类存在相同的属性（成员变量）和成员方法时，可以从这些类中抽象出父类，在父类中定义这些相同的属性和方法，所有子类不需要重新定义这些属性和方法，只需通过extends关键字来声明继承父类即可。

2.2继承基本语法

class 子类 extends 父类{

}

说明：

（1）子类会自动拥有父类定义的属性和方法。

（2）父类又叫超类、基类。

（3）子类又叫派生类。 

2.3继承的好处

（1）提高代码的复用性。

（2）提高代码的扩张性和维护性。

2.4注意事项及使用细节

（1）子类继承了所有的属性和方法，非私有的属性和方法可以在子类直接访问,但是私有属性和方法不能在子类直接访问，要通过父类提供公共的方法去访问。

（2）子类必须调用父类的构造器，完成父类的初始化。

（3）当创建子类对象时，不管使用子类的哪个构造器，默认情况下总会去调用父类的无参构造器，如果父类没有提供无 参构造器，则必须在子类的构造器中用super去指定使用父类的哪个构造器完成对父类的初始化工作，否则，编译不会通过。

（4）如果希望指定去调用父类的某个构造器，则显式的调用一下：super(参数列表)。

（5）super在使用时，必须放在构造器第一行(super只能在构造器中使用)。

（6） super()和this()都只能放在构造器第一行，因此这两个方法不能共存在一个构造器。

（7）java所有类都是Object类的子类,Object是所有类的基类。

（8）父类构造器的调用不限于直接父类！将一直往上追溯直到Object类(顶级父类)。

（9）子类最多只能继承一个父类(指直接继承)，即java中是单继承机制。

（10）不能滥用继承，子类和父类之间必须满足is-a的逻辑关系。

思考：如何让A类继承B类和C类？

答：A继承B，B继承C。

三、super关键字

3.1基本介绍

super代表父类的引用，用于访问父类的属性、方法、构造器。

3.2基本语法

（1）访问父类的属性，但不能访问父类的私有（private）属性。eg. super.属性名

（2）访问父类的方法，但不能访问父类的私有（private）方法。eg. super.方法名（参数列表）

（3）访问父类的构造器。eg. super(参数列表)；只能放在构造器的第一句，并且只能出现一句。

3.3使用super的好处及其使用细节

（1）调用父类的构造器好处：分工明确，父类属性由父类初始化，子类的属性由子类初始化。

（2）当子类中有和父类中的成员（属性和方法）重名时，为访问父类的成员，必须通过super来调用。如果没有重名，使用super/this和直接访问是一样的效果。

（3）super的访问不限于直接父类，如果有爷爷类并和本类中的有同名的成员，也可以使用super去访问爷爷类的成员；如果多个基类中都有同名的成员，使用super访问遵循就近原则，当然也要遵守访问权限的相关规则。

3.4super和this的比较

区别点thissuper
访问属性访问本类的属性；若本类中没有该属性，则从父类中开始寻找，遵循就近原则。从父类开始查找属性
调用方法访问本类的方法；若本类中没有该方法，则从父类中开始寻找，遵循就近原则。从父类开始查找方法
调用构造器调用本类构造器必须放在构造器的第一行调用父类构造器必须放在子类构造器的第一行
特殊点表示当前对象子类中访问父类对象

四、方法重写/覆盖（override）

4.1基本介绍

方法重写就是子类有一个方法和父类的某个方法的名称、返回类型、参数一样，那么我们就说子类这个方法重写了父类的那个方法。

4.2方法重写案例：

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Animals animals = new Animals();
        Dog dog = new Dog();
        animals.est();
        dog.est();
    }
}

class Animals{
    public void est(){
        System.out.println("动物吃东西");
    }
}

class Dog extends Animals{
    @Override
    public void est() {
        System.out.println("小狗吃狗粮");
    }
}

4.3注意事项及细节

 （1）子类的方法的参数、方法名称，要和父类方法的参数、方法名称完全一样。

（2）子类方法的返回类型和父类方法的返回类型一样，或者是父类返回类型的子类。

（3）子类方法不能缩小父类方法的访问权限，即子类访问修饰符的访问权限不能比父类的小。

4.4方法重写与方法重载的比较

名称发生范围方法名形参列表返回类型访问修饰符
方法重载本类必须一样参数类型、个数或顺序至少有一个不同无要求无要求
方法重写父子类必须一样和父类相同子类重写的方法的返回类型和父类的返回类型一致，或是父类的返回类型的子类子类方法不能缩小父类方法的访问范围

五、多态

 5.1基本介绍

方法或对象具有多种形态，是面向对象的第三大特征，多态是建立在封装和继承基础至上的。

5.2多态的具体体现

（1）方法的多态：方法重写和方法重载体现多态

（2）对象的多态：

        ①：一个对象的编译类型和运行类型可以不一致。

        ②：编译类型在定义对象时，就确定了，不能改变。

        ③：运行类型是可以变化的、

        ④:编译类型看定义时=号的左边，运行类型看=号的右边。简记：左编译右运行。

5.3注意事项及使用细节

5.3.1多态的前提

两个对象存在继承关系

5.3.2多态的向上转型

（1）本质：父类的引用指向了子类的对象

（2）语法：

父类类型 引用名 = new 子类类型() 

 可类比为如下代码，方便理解：

int y=666;
double x= y;

（3）特点：

        ①编译类型看=左边，运行类型看=右边；

        ②可以调用父类中的所有成员（遵守访问权限）；

        ③不能调用子类中的特有成员，因为在编译阶段，能调用哪些成员，由编译类型决定；

       ④ 最终运行效果看子类的具体实现，即调用方法时，按照从子类开始查找方法。

5.3.3多态的向下转型

（1）语法：

子类类型 引用名 = (子类类型）父类引用

 可类比为如下代码，方便理解：

double y = 3.14;
int x = (int) y;

 （2）特点：

        ①：只能强转父类的引用，不能强转父类的对象。

                就好比你能改变小狗的名字，但不能把小狗变成小猫。

        ②：要求父类的引用必须指向的是当前目标类型的对象。

        ③：当向下转型后，可以调用子类类型中的成员

5.3.4补充

（1）属性没有重写之说！属性的值看编译类型。

（2）instanceof 比较操作符，用于判断对象的运行类型是否为XX类型或XX类型的子类型

 ①语法：

引用名 instanceof 类名

②返回类型为boolean型：对象的运行类型为XX类型或XX类型的子类型返回true,否则返回false。

5.4Java 重要特性: 动态绑定机制

（1）当调用对象方法的时候，该方法会和该对象的内存地址/运行类型绑定。

（2）当调用对象属性时，没有动态绑定机制，哪里声明，哪里使用。

即对象方法有绑定，属性无绑定，就近原则，哪里声明，哪里使用。

来看看下面的代码运行后会输出什么：

public class Test5 {
    public static void main(String[] args) {
        F d=new S();
        System.out.print(d.sum());
        System.out.println(d.sum2());
    }
}

class F{
    public int i=10;
    public int sum(){
        return getI()+20;
    }
    public int sum2(){
        return i+20;
    }
    public int getI(){
        return i;
    }
}

class S extends F{
    public int i=70;
    //将下面注释注销再运行看看
//    public int sum(){
//        return getI()+30;
//    }
//    public int sum2(){
//        return i+50;
//    }
    public int getI() {
        return i;
    }
}

答案是: 90 30

怎么样，你做对了吗？再试着把S类中的注释注销，然后看看运行结果，这对理解动态绑定机制很有用！ 

5.5多态的应用

（1）多态数组

数组的定义类型为父类类型，里面保存的实际元素类型为子类类型。eg:

public class Test4 {
    public static void main(String[] args) {
        Animals_ []animals=new Animals_[3];
        animals[0]=new Dog_();
        animals[1]=new Cat_();
        animals[2]=new Animals_();
        for(int i=0;i<animals.length;i++){
            animals[i].eat();
        }
    }
}

class Animals_{
    public void eat(){
        System.out.println("动物吃...");
    }
}
class Dog_ extends Animals_{
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("小狗吃狗粮");
    }
}

class Cat_ extends Animals_{
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("小猫吃猫粮");
    }
}

（2）多态参数

方法定义的形参类型为父类类型，实参类型可以为子类类型。

结语

感谢您的耐心阅读，希望这篇博客能够为您带来新的视角和启发。如果您觉得内容有价值，不妨动动手指，给个赞👍，让更多的朋友看到。同时，点击关注🔔，不错过我们的每一次精彩分享。若想随时回顾这些知识点，别忘了收藏⭐，让知识触手可及。您的支持是我们前进的动力，期待与您在下一次分享中相遇！

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