黑马程序员（Java）----面向对象（多态、抽象类、接口）

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3.7 多态

3.7.1、理解多态

多态可以理解为事物存在的多种体现形态。例如下面的代码：

Cat c = new Cat();
Animal a = new Cat();

建立一个猫的对象，可以用猫这个类引用，也可以用动物这个类引用。

3.7.2、多态的前提

1、类与类之间必须有关系，要么继承，要么实现。

2、存在覆盖。父类中有方法被子类重写（其实没有也是可以的，但是如果没有这个就没有意义）。

3.7.3、多态中成员的特点

1、多态中非静态成员变量的特点

在编译时，参阅引用型变量所属的类中是否有调用的成员变量。如果有，编译通过，如果没有，编译失败。在运行时，调用的成员变量也是引用型变量所属的类中的成员变量。

简单来说：编译看左边，运行看左边。

class Fu{
	public int num = 100;

}
class Zi extends Fu{
	public int num = 200;
}
class DuoTaiDemo{
	public static void main(String[] args){
		Fu f = new Zi();
		System.out.println(f.num);
	}
}

运行结果：

2、多态中非静态成员方法的特点

在编译时，参阅引用型变量所属的类中是否有调用的方法。如果有，编译通过，如果没有，编译失败。在运行时，调用的方法是对象所属类中的该方法。

简单来说：编译看左边，运行看右边。

class Fu{
	public int num = 100;

	public void show_1(){
		System.out.println("show Fu_1");
	}
	public void show_2(){
		System.out.println("show Fu_2");
	}
}
class Zi extends Fu{
	public int num = 200;
	public void show_1(){
		System.out.println("show Zi_1");
	}
}
class DuoTaiDemo{
	public static void main(String[] args){
		Fu f = new Zi();
		//System.out.println(f.num);
		f.show_1();
		f.show_2();
	}
}

运行结果：

在调用show_1()方法时，调用的是子类中的该方法，在调用show_2()方法时，子类中没有，所以调用的是父类中的该方法。

3、多态中静态成员方法的特点

在编译时，参阅引用型变量所属的类中是否有调用的成员方法。如果有，编译通过，如果没有，编译失败。在运行时，调用的成员方法也是引用型变量所属的类中的成员方法。

简单来说：编译看左边，运行看左边。

class Fu{
	public int num = 100;

	public void show_1(){
		System.out.println("show Fu_1");
	}
	public void show_2(){
		System.out.println("show Fu_2");
	}
	public static void function(){
		System.out.println("function Fu");
	}
}
class Zi extends Fu{
	public int num = 200;
	public void show_1(){
		System.out.println("show Zi_1");
	}
	public static void function(){
		System.out.println("function Zi");
	}
}
class DuoTaiDemo{
	public static void main(String[] args){
		Fu f = new Zi();
		//System.out.println(f.num);
		//f.show_1();
		//f.show_2();
		f.function();
	}
}

运行结果：

3.7.4、多态的利弊

好处：提高了代码的扩展性

坏处：只能使用父类的引用访问父类中的成员。想要调用子类中特有的方法时，需要将父类的引用经过向下转型为子类成员。

class Animal{
	public void eat(){
		System.out.println("吃东西");
	}
}
class Cat extends Animal{
	public void eat(){
		System.out.println("吃鱼");
	}
	public void catchMouse(){
		System.out.println("捉老鼠");
	}
}
class Dog extends Animal{
	public void eat(){
		System.out.println("吃骨头");
	}
	public void lookDoor(){
		System.out.println("看门");
	}
}
class DuoTaiDemo2{
     public static void main(String[] args){
          //自动类型提升，猫对象提升到了动物类型。但是特有功能无法访问，作用就是限制对特有功能的访问。
          //专业讲：向上转型，将子类型隐藏。就不能使用子类的特有方法了。
          Animal a = new Cat();
          a.eat();
          //a.catchMouse();//报错

          //如果还想用具体动物猫的特有功能。
          //你可以将该对象进行向下转型。
          Cat c = (Cat)a; //向下转型的目的是为了能够使用子类中的特有方法。
          c.eat();
          c.catchMouse();

          //注意：对于转型，自始至终都是子类对象在做类型的变化。
          //Animal a = new Dog();
          //Cat c = (Cat)a;//但是类型不能随意转换，否则可能会报出ClassCastException的异常
     }

     public static void method(Animal a){//接收时用Animal类的对象接收
          a.eat();
     }
}

运行结果：

多态练习：

1、猫狗案例多态版

/*
多态练习：猫狗案例
*/
class Animal{
	public void eat(){
		System.out.println("吃饭");
	}
}
class Dog extends Animal{
	public void eat(){
		System.out.println("狗吃肉");
	}
	public void lookDoor(){
		System.out.println("狗看门");
	}
}
class Cat extends Animal{
	public void eat(){
		System.out.println("猫吃鱼");
	}
	public void playGame(){
		System.out.println("猫玩游戏");
	}
}
class DuoTaiTest{
	public static void main(String[] args){
		//定义为狗
		Animal a = new Dog();
		a.eat();
		System.out.println("------------");
		//还原成狗
		Dog d = (Dog)a;
		d.eat();
		d.lookDoor();
		System.out.println("------------");
		//变成猫
		a = new Cat();
		a.eat();
		System.out.println("------------");
		//还原成猫
		Cat c = (Cat)a;
		c.eat();
		c.playGame();

		//Dog dd = (Dog)a; 运行时出错，ClassCastException
		//Dog dd = new Animal(); 编译时出错，不兼容类型
		//Dog dd = new Cat(); 编译时出错，不兼容类型
	}
}

运行结果：

3.8 抽象类

3.8.1 抽象类的概述

Java中定义没有方法体的方法，该方法的具体实现由子类完成，该方法称为抽象方法，包含抽象方法的类就是抽象类。

抽象方法是怎么来的呢？

多个对象都具备相同的功能，但是功能具体内容有所不同，那么在抽取过程中，只抽取了功能定义，并未抽取功能主体，那么只有功能声明，没有功能主体的方法称为抽象方法。

3.8.2 抽象类的特点

1、抽象类和抽象方法必须用abstract关键字修饰。

2、抽象类中不一定有抽象方法,但是有抽象方法的类必须定义为抽象类。

3、抽象类不可以用new建立对象，但是有构造方法，构造方法的作用是用于子类访问父类数据的初始化。

4、抽象类中的抽象方法要想被使用，必须由子类复写所有抽象方法后，然后建立子类对象调用。如果子类只复写了部分抽象方法，那么该子类还是一个抽象类。

abstract class Animal{
	//抽象方法
	public abstract void eat();
	//public abstract void eat(){}//这个是空方法体，不是没有方法体，所以会报错
	//抽象类有构造方法
	public Animal(){}
}
//子类是抽象类
abstract class Dog extends Animal {}

//子类是具体类，重写所有抽象方法
class Cat extends Animal {
	public void eat() {
		System.out.println("猫吃鱼");
	}
}

class AbstractDemo {
	public static void main(String[] args) {
		//创建对象
		//Animal是抽象的; 无法实例化
		//Animal a = new Animal();
		//通过多态的方式
		Animal a = new Cat();
		a.eat();
	}
}

运行结果：

3.8.3
抽象类的成员特点

代码：

/*
抽象类的成员特点：
    成员变量:可以使变量，也可以是常量。
	构造方法:有，用于子类访问父类数据的初始化。
	成员方法：既可以是抽象的，也可以是非抽象的。

*/
abstract class Animal{
	//成员变量
	public int num = 10;
	public final int num2 = 20;
	//构造方法
	public Animal(){}
	//成员方法
	public abstract void show();
	public void method(){
		System.out.println("method run");
	}
}
class Dog extends Animal{
	public void show(){
		System.out.println("Dog show");
	}
}
class AbstractDemo2{
	public static void main(String[] args){
		//采用多态
		Animal a = new Dog();
		a.num = 100;
		System.out.println(a.num);
		//a.num2 = 200;
		System.out.println(a.num2);
		System.out.println("-----------------");
		a.show();
		a.method();
	}
}

运行结果：

结论：

抽象类的成员变量可以使变量，也可以是常量；构造方法也有，作用是用于子类访问父类数据的初始化；成员方法既可以是抽象的，也可以是非抽象的。

3.8.4 练习题

需求：我们在开发一个系统时需要对员工类进行设计，员工包含3个属性：姓名、工号以及工资。经理也是员工，除了含有员工的属性外，另为还有一个奖金属性。请使用继承的思想设计出员工类和经理类。要求类中提供必要的方法进行属性访问。

分析：

普通员工类(以程序员为例)：

成员变量：姓名、工号、工资

构造方法：

成员方法：工作

经理类：

成员变量：姓名、工号、工资、奖金

构造方法：

成员方法：工作

//定义员工类
abstract class Employee{
	private String name;
	private String id;
	private int salary;

	public Employee(){}
	public Employee(String name,String id,int salary){
		this.name = name;
		this.id = id;
		this.salary = salary;
	}

	public String getName(){
		return name;
	}
	public void setName(String name){
		this.name = name;
	}
	public String getId(){
		return id;
	}
	public void setId(String id){
		this.id = id;
	}
	public int getSalary(){
		return salary;
	}
	public void setSalary(int salary){
		this.salary = salary;
	}
	public abstract void work();
}
class Programmer extends Employee{
	public Programmer(){}
	public Programmer(String name,String id,int salary){
		super(name,id,salary);
	}
	public void work(){
		System.out.println("写代码");
	}
}
class Manager extends Employee{
	//奖金
	private int bonus;

	public Manager(){}
	public Manager(String name,String id,int salary){
		super(name,id,salary);
	}
	public Manager(String name,String id,int salary,int bonus){
		super(name,id,salary);
		this.bonus = bonus;
	}
	public void work(){
		System.out.println("跟客户谈需求");
	}
	public int getBonus(){
		return bonus;
	}
	public void setBonus(int bonus){
		this.bonus = bonus;
	}
}
class AbstractTest4{
	public static void main(String[] args){
		//测试普通员工类
		Employee e = new Programmer();
		e.setName("小明");
		e.setId("czbk001");
		e.setSalary(10000);
		System.out.println(e.getName()+"---"+e.getId()+"---"+e.getSalary());
		e.work();
		System.out.println("---------------------");
		e = new Programmer("小明","czbk001",10000);
		System.out.println(e.getName()+"---"+e.getId()+"---"+e.getSalary());
		e.work();
		System.out.println("---------------------");
		/*
		e = new Manager();
		e.setName("小刚");
		e.setId("czbk010");
		e.setSalary(8K);
		e.setBonus(2K);
		*/
		//由于子类有特有的内容，所以我们用子类来测试
		Manager m = new Manager();
		m.setName("小刚");
		m.setId("czbk010");
		m.setSalary(8000);
		m.setBonus(2000);
		System.out.println(m.getName()+"---"+m.getId()+"---"+m.getSalary()+"---"+m.getBonus());
		m.work();
		System.out.println("---------------------");

		m = new Manager("小刚","czbk010",8000,2000);
		System.out.println(m.getName()+"---"+m.getId()+"---"+m.getSalary()+"---"+m.getBonus());
		m.work();
	}
}

运行结果：

面试题：

1、一个类如果没有抽象方法，可不可以定义为抽象类?如果可以，有什么意义?

可以，目的就是为了不让创建对象。

2、abstract不能和哪些关键字共存?

private、final、static

3.9 接口

3.9.1 理解接口

抽象类中的方法可以没有一个抽象方法，也可以抽象方法和一般方法各占一些，还可以全都是抽象方法。当抽象类中的方法全都是抽象方法时，这个类可以通过接口的形式来实现。接口使用interface来定义，格式为：interface 接口名 { }。子类中用implements来实现，格式为：子类名 implements 接口名 { }。

3.9.2 接口的成员特点

成员变量：只能是常量，并且是静态的。默认修饰符：public static final

构造方法：接口类没有构造方法。

成员方法：只能是抽象方法。默认修饰符：public abstract

3.9.3 类与类、类与接口、接口和接口的关系

类与类：继承关系，只能单继承，可以多层继承

类与接口：实现关系，可以单实现，也可多实现，并且还可以在继承一个类的同时实现多接口。

接口与接口：继承关系，可以单继承，也可以多继承

3.9.4 抽象类和接口的区别

1、成员区别

成员变量：在抽象类中可以是变量，也可以是常量；在接口中只能是常量。

构造方法：抽象类有构造方法；接口没有构造方法。

成员方法：在抽象类中可以是抽象的，也可以是非抽象的；在接口中必须是抽象的。

2、设计理念区别

抽象类：被继承体现的是：”is a”的关系。抽象类中定义的是该继承体系的共性功能。

接口：被实现体现的是：”like a”的关系。接口中定义的是该继承体系的扩展功能。

3.9.5 接口练习

猫狗案例，加入跳高的额外功能

/*
猫狗案例，加入跳高的额外功能
分析：从具体到抽象
	猫：
		姓名，年龄
		吃饭，睡觉
	狗：
		姓名，年龄
		吃饭，睡觉
	由于有共性功能，所以我们抽取了一个父类：
	动物：
		姓名，年龄
		吃饭();
		睡觉(){}
	猫 继承动物
	狗 继承动物

	跳高的额外功能是一个新扩张功能，所以我们要定义一个接口
	接口：
		跳高
	部分猫 实现跳高接口
	部分狗 实现跳高接口
*/
interface Jumpping{
	//跳高功能
	public abstract void jump();
}
abstract class Animal{
	private String name;
	private int age;

	public Animal(){}
	public Animal(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;
	}

	//吃饭是抽象的
	public abstract void eat();
	//睡觉是具体的
	public void sleep(){
		System.out.println("睡觉");
	}
}
//具体猫类
class Cat extends Animal{
	public Cat(){}
	public Cat(String name,int age){
		super(name,age);
	}

	public void eat(){
		System.out.println("猫吃鱼");
	}
}
//具体狗类
class Dog extends Animal{
	public Dog(){}
	public Dog(String name,int age){
		super(name,age);
	}

	public void eat(){
		System.out.println("狗吃肉");
	}
}
//有跳高功能的猫
class JumpCat extends Cat implements Jumpping{
	public JumpCat(){}
	public JumpCat(String name,int age){
		super(name,age);
	}

	public void jump(){
		System.out.println("跳高猫");
	}
}
//有跳高功能的狗
class JumpDog extends Dog implements Jumpping{
	public JumpDog(){}
	public JumpDog(String name,int age){
		super(name,age);
	}
	public void jump(){
		System.out.println("跳高狗");
	}
}
class InterfaceTest{
	public static void main(String[] args){
		JumpCat jc = new JumpCat();
		jc.setName("多啦A梦");
		jc.setAge(3);
		System.out.println(jc.getName()+"---"+jc.getAge());
		jc.eat();
		jc.sleep();
		jc.jump();
		System.out.println("--------------------");
		jc = new JumpCat("加菲猫",2);
		System.out.println(jc.getName()+"---"+jc.getAge());
		jc.eat();
		jc.sleep();
		jc.jump();
	}
}

运行结果：

时间： 2024-08-06 15:10:18

黑马程序员（Java）----面向对象（多态、抽象类、接口）

3.7 多态

3.7.1、理解多态

3.7.2、多态的前提

3.7.3、多态中成员的特点

3.7.4、多态的利弊

3.8 抽象类

3.8.1 抽象类的概述

3.8.2 抽象类的特点

3.8.3
抽象类的成员特点

3.8.4 练习题

面试题：

3.9 接口

3.9.1 理解接口

3.9.2 接口的成员特点

3.9.3 类与类、类与接口、接口和接口的关系

3.9.4 抽象类和接口的区别

3.9.5 接口练习