Java面向对象三大特性及多态解析

  • 更新时间:2022-12-01 08:49:15
  • 编辑:党凌晓

大家好,本文将会给大家带来Java多态。

以上就是本次学习的6大任务。我们依次来看。

1 Object类

Object类是所有Java类的根基类。

如果在类的声明中未使用extends关键字指明其基类,则默认基类为Object类。

class Person{

}

等价于

class Person extends Object{
}

1、对象的实例化过程

实例化一个类是从最顶级的超类开始实例化的, 是一层一层的包裹结构. “先父类后子类,先静态后成员”。

⑴toString方法

toString: 对象的字符串表示

Object类中定义有public String toString() 方法,其返回值是String类型,用来描述当前对象的有关信息。

在进行String与其他类型数据的连接操作时(如:System.out.println(“hello ” + person)),将自动调用该对象类的toString()方法

可以根据需要在用户自定义类型中重写toString()方法。

⑵equals方法

equals:比较相等,默认地址比较(”第一个盒子的比较”),要比较第二个盒子需要重写该方法

Object类中定义有:public boolean equals(Object obj)方法

提供定义对象是否”相等”的逻辑

Object的equals方法定义为:x.equals(y)当x和y是同一个对象的引用时返回true,否则返回false

JDK提供的一些类,如String,Integer,Date等,都已经重写了Object的equals方法,调用这些类的equals方法,x.equals(y),当x和y所引用的对象是同一类对象且属性内容相等时(并不一定是相同对象),返回true否则返回false.

可以根据需要在用户自定义类型中重写equals方法

练习:重写前面定义的“Person”类和”Student”类的toString及equals方法,并测试。

2 对象转型(casting)

一个基类的引用类型变量可以“指向”其子类的对象。

一个基类的引用不可以访问其子类对象的新增成员(包括属性和方法)。

可以使用 “引用变量 instanceof 类名”来判断该引用类型变量所“指向”的对象是否属于该类或该类的子类。

子类对象可以当作基类的对象来使用,称作向上转型(upcasting),反之称为向下转型(downcasting)

例1:

有Animal类(父类)、Cat类 (子类)、Dog类(子类)。

测试:
父类引用 = 父类对象

子类引用 = 子类对象

父类引用 = 子类对象

父类引用调用父类继承而来的属性和方法。

父类引用调用子类特有属性和方法(向下转型)。

子类对象 instanceof父类。

强制类型转换后能调用子类特有成员(属性和方法)。

例2:

测试将父类形参用子类对象作为实参使用

1、 重载

2、 通过强制类型转换调用子类特有成员

3 多态

静态绑定(静态联编): 在编译期完成,可以提高代码执行速度。静态绑定的方法包括:

静态方法

构造器

private方法

用关键字super 调用的方法

动态绑定(动态联编):指在“执行期间(而非编译期间)” 判断所引用对象的实际类型,根据其实际的类型调用其相应的方法。这虽然让我们编程灵活,但是降低了代码的执行速度。这也是JAVA比C/C++速度慢的主要因素之一。

多态,polymorphism 即多种形态,模糊策略,以不变应万变,使用多态可以编写更加通用的代码。

多态的概念发展出来,是以封装和继承为基础的。子类以父类的身份出现,但做事情时还是以自己的方法实现。

相同的事物,调用其相同的方法,参数也相同时,但表现的行为却不同。

要发生多态有三个必要条件:要有继承,要有重写,父类引用指向子类对象。

多态例子:

例1(必须掌握看透):
Animal Cat Dog

例2 (提高理解多态):先思考再运行看结果

做题四大原则:

1、继承链,自己没有找父亲;

2、编译看类型+确定方法表,运行找对象

3、就近最优原则:自己没有找父亲

4、发生多态,基类对子类的新增方法不可见

4 抽象类

用abstract关键字来修饰一个类时,这个类叫做抽象类;用abstract来修饰一个方法时,该方法叫做抽象方法。

含有抽象方法的类必须被声明为抽象类,抽象类必须被继承,抽象方法必须被重写

抽象类不能被实例化

抽象方法只需声明而不需要实现

例:动物高兴了都会叫 但对于不同种类的动物,各自的叫声不同,动物(这个父类)的叫法/叫声永远不可能满足子类的需求。

5 接口

接口(interface)是抽象方法和常量值的定义的集合。

从本质上讲,接口是一种特殊的抽象类,这种抽象类中只包含常量和方法的定义,而没有变量和方法的实现

从语义上可以理解为,对于某一种动作、行为、功能的抽象,我们将其定义为接口,作为一种标准完全的规范而已,不适宜定义为类。例如:飞这个功能,飞机可以飞(具有飞这个功能),小鸟能飞(具有飞这个功能),昆虫也能飞,一般我们不会定义一个类Fly,从语义上不通,所以这只是一种功能,一个规范,我们可以将其定义为一种接口,供其他类来实现

接口的特性

  • 多个无关的类可以实现同一个接口
  • 一个类可以实现多个无关的接口
  • 与继承关系类似,接口与实现类之间存在多态性

定义Java类的语法格式:

\<modifier> class \<name>[extends\<superclass>] [implements\<interface>[,\<interface>]…]{…}

接口中声明属性默认为 public static final 的,也只能是public static final的;

接口中只能定义抽象方法,而且这些方法默认为public的,也只能是 public的

接口可以继承其他的接口,并添加新的属性和抽象方法

接口不能实现另一个接口,但可以继承多个其它接口

接口举例:Sing这种能力 Paint这种能力。
练习:设计接口实现下面结构

6 面向对象三大特性的理解

在编写代码时,我们追求”高内聚 低耦合” ,达到重用与规范,则需要使用面向对象的三大特性来实现:

  • 封装:encapsulation 隐藏信息
  • 继承:inheritance 延续+扩展父类信息
  • 多态:polymorphism 模糊策略 以不变应万变

封装作用:

a) 实现专业的分工,工作中的分模块、分功能开发。

b) 隐藏信息和实现细节。使得对代码的修改更加安全和容易

继承作用:实现代码的复用,延续+扩展父类信息

多态作用:以不变应万变(如 USB 接口,只要你实现了我的标准,就能插上电脑)

注意:

java三大特性虽说简单,但真正能理解其中的含义,没有个一年半载的学习,是理解不了的。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持码农之家。

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