快捷導(dǎo)航

詳細(xì)理解JAVA面向?qū)ο蟮姆庋b,繼承,多態(tài),抽象

更新時(shí)間：2021年07月27日 10:48:03 作者：維斯布魯克.猩猩

這篇文章主要介紹了Java基礎(chǔ)之面向?qū)ο髾C(jī)制（多態(tài)、繼承）底層實(shí)現(xiàn),文中有非常詳細(xì)的代碼示例,對(duì)正在學(xué)習(xí)java的小伙伴們有非常好的幫助,需要的朋友可以參考下

類和對(duì)象的使用（面向?qū)ο笏枷肼涞氐膶?shí)現(xiàn)）：

1.創(chuàng)建類，設(shè)計(jì)類的成員

2.創(chuàng)建類的對(duì)象

3.通過(guò)“對(duì)象.屬性”或“對(duì)象.方法”調(diào)用對(duì)象的結(jié)構(gòu)

如果創(chuàng)建了一個(gè)類的多個(gè)對(duì)象，則每個(gè)對(duì)象都獨(dú)立的擁有一套類的屬性。（非static的）

意味著，如果我們修改一個(gè)對(duì)象的屬性a，則不影響另外一個(gè)對(duì)象屬性a的值。

子類對(duì)象實(shí)例化的全過(guò)程

1.從結(jié)果上看：（繼承性）

子類繼承父類以后，就獲取了父類中聲明的屬性和方法。
創(chuàng)建子類的對(duì)象，在對(duì)空間中，就會(huì)加載所有父類中聲明的屬性。

2.從過(guò)程上來(lái)看：

當(dāng)我們通過(guò)子類的構(gòu)造器創(chuàng)建子類對(duì)象時(shí)，我們一定會(huì)直接或間接的調(diào)用其父類的構(gòu)造器，進(jìn)而調(diào)用父類的父類的構(gòu)造器。直到調(diào)用了java.lang.Object類中空參的構(gòu)造器為止。正因?yàn)榧虞d過(guò)所有的父類的結(jié)構(gòu)，所以才可以看到內(nèi)存中有父類的結(jié)構(gòu)，子類對(duì)象才可以考慮進(jìn)行調(diào)用。

明確：雖然創(chuàng)建子類對(duì)象時(shí)，調(diào)用了父類的構(gòu)造器，但是自始至終就創(chuàng)建過(guò)一個(gè)對(duì)象，即為new的子類對(duì)象。

匿名對(duì)象

1. 理解：我們創(chuàng)建的對(duì)象，沒(méi)有顯式的賦給一個(gè)變量名，即為匿名對(duì)象

class Phone{
    Phone p = new phone();//普通方式創(chuàng)建對(duì)象
    p.sendEmail();
    new Phone().sendEmail();//匿名對(duì)象只能直接調(diào)用方法
    new Phone().price = 1999;//匿名對(duì)象調(diào)用屬性
}

2.特征：匿名對(duì)象只能使用一次

3.匿名對(duì)象在開(kāi)發(fā)中的使用

class Phone{
    public static void main(String[] args){
        PhoneMall mall = new PhoneMall();
        //匿名對(duì)象的使用
        mall.show(new Phone());
    }
}
class PhoneMall{
    public void show(Phone phone){
        phone.sendEmail();
    }
}

1.封裝性

封裝性的體現(xiàn)：

我們將類的屬性xxx私有化(private),同時(shí)，提供公共的（public）方法來(lái)獲?。╣etXxx）和設(shè)置屬性

拓展：封裝性的體現(xiàn)：A. 如上 B.不對(duì)外暴露的私有的方法 C.單例模式.....

封裝性的體現(xiàn)，需要權(quán)限修飾符來(lái)配合。

1. Java規(guī)定的4中權(quán)限（從小到大排列）：private、缺省、protected、public

2. 4種權(quán)限修飾符可以用來(lái)修飾類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：屬性、方法、構(gòu)造器、內(nèi)部類

3. 修飾類的話，只能使用：缺省、public; public類可以在任意地方被訪問(wèn)。

default類只可以被同一個(gè)包內(nèi)部的類訪問(wèn)。

2.繼承性

繼承性的格式：class A extends B{}

A:子類、派生類、subclass

B:父類、超類、基類、superclass

體現(xiàn)：一旦子類A繼承父類B以后，子類A中就獲取了父類B中聲明的所有的屬性和方法。

特別的，父類中聲明為private的屬性和方法，子類繼承父類以后，仍然認(rèn)為獲取了父類中私有的結(jié)構(gòu)。只是由于封裝性的影響，使得子類不能直接調(diào)用父類的結(jié)構(gòu)而已。

子類繼承父類以后，還可以聲明自己特有的屬性或方法，實(shí)現(xiàn)功能的擴(kuò)展。子類和父類的關(guān)系，不同于子集和集合的關(guān)系。

Java中關(guān)于繼承性的規(guī)定：

1.一個(gè)類可以被多個(gè)子類繼承。

2.Java中類的單繼承性，一個(gè)類只能有一個(gè)父類

3.子父類是相對(duì)的概念。

4.之類直接繼承的父類，稱為：直接父類；間接繼承的父類稱為:間接父類

5.子類繼承父類以后，就獲取了直接父類以及所有間接父類中生命的屬性和方法

----------

1.如果我們沒(méi)有顯示的聲明一個(gè)列的父類的話，則此類繼承于java.lang.Object類

2.所有的java類（除java.lang.Object類之外）都直接或間接的繼承于java.lang.Object類

3.意味著，所有的java類具有java.lang.Object類聲明的功能。

繼承性的好處：

減少了代碼的冗余，提高了代碼的復(fù)用性便于功能的擴(kuò)展；為之后多態(tài)性的使用，提供了前提。

在使用子類實(shí)例時(shí)，如果我們想要使用某些父類的屬性或方法，可以借助構(gòu)造器和封裝方法；如下：

public class Father{
    //父類中的私有的屬性
    private double ownMoney = 2000;//私房錢(qián)
    //父類中的受保護(hù)的屬性
    protected double money = 5000;
    //父類中的公開(kāi)屬性
    public String name = "老張";
}

public class Son extends Father{
    //子類中的獨(dú)有屬性
    ...
    //使用構(gòu)造器為屬性賦值
    public Son(String name,double money){
        super.name = name;
        super.money = money;
    }
    //使用封裝方法操作父類中的屬性
    public void setMoney(double money){
        super.money = money;
    }
    public double getMoney(){
    return super.money;
    }
}

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        //在test包中的Test類中創(chuàng)建Son實(shí)例
        Son son = new Son("小張"，3000);//為父類繼承而來(lái)的屬性賦值
        //以下代碼編譯通過(guò)
        double money = son.getMoney();
        System.out.println(money);
        son.setMoney(money - 500);
    }
}

從以上的例子看到：測(cè)試類對(duì)于字符類來(lái)說(shuō)是一個(gè)處在不同包中的完全無(wú)關(guān)的類，在調(diào)用時(shí)會(huì)被權(quán)限修飾符所限制，所以這里明確一下：權(quán)限修飾符是根據(jù)類的搜在路徑與列之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系驚醒限定的，不是說(shuō)在任意一個(gè)地方使用子類實(shí)例都能調(diào)用出父類中的屬性和方法。

3.多態(tài)性

1.理解多態(tài)性：可以理解為一個(gè)事物的多種形態(tài)。

2.何為多態(tài)性：

對(duì)象的多態(tài)性：父類的引用指向子類的對(duì)象（或子類的對(duì)象賦給父類的引用）

3.多態(tài)的使用：虛擬方法調(diào)用

有了對(duì)象的多態(tài)性以后，我們?cè)诰幾g期，只能調(diào)用父類中聲明的方法，但在運(yùn)行期，我們實(shí)際執(zhí)行的是子類重寫(xiě)父類的方法。

總結(jié)：編譯，看左邊；運(yùn)行，看右邊。

4.多態(tài)性的使用前提：A.存在子父類繼承關(guān)系 B.子類重寫(xiě)父類的方法 C.父類引用指向子類對(duì)象

5.對(duì)象的多態(tài)性，只適用于方法，不適用于屬性（編譯和運(yùn)行都看左邊）

5.1 若子類重寫(xiě)了父類方法，就意味著子類里定義的方法徹底覆蓋了父類里的同名方法，系統(tǒng)將不可能把父類里的方法轉(zhuǎn)移到子類中，編譯看左邊，運(yùn)行看右邊。

5.2 對(duì)于實(shí)例變量則不存在這樣的現(xiàn)象，即使子類里定義了與父類完全相同的實(shí)例變量，這個(gè)實(shí)例變量依然不可能覆蓋父類中定義的實(shí)例變量，編譯運(yùn)行都看左邊。

6.多態(tài)的使用：當(dāng)調(diào)用子父類同名同參數(shù)的方法時(shí)，實(shí)際執(zhí)行的是子類重寫(xiě)父類的方法----->虛擬方法調(diào)用

虛擬方法調(diào)用

正常的方法調(diào)用：

Person e = new Person();
e.getInfo();
Student e = new Student();
e.getInfo();

虛擬方法調(diào)用（多態(tài)情況下）

子類中定義了與父類同名同參數(shù)的方法，在多態(tài)情況下，將此時(shí)父類的方法稱為虛擬方法，父類根據(jù)賦給它的不同子類對(duì)象，動(dòng)態(tài)調(diào)用屬于子類的該方法，這樣的方法調(diào)用在編譯期是無(wú)法確定的。

Person e = new Student();
e.getInfo();//調(diào)用Student類的getInfo()方法

編譯時(shí)類型和運(yùn)行時(shí)類型

編譯時(shí)e為Person類型，而方法的調(diào)用時(shí)在運(yùn)行時(shí)確定的，所以調(diào)用的是Student類的getInfo()方法。------動(dòng)態(tài)綁定

public class PersonTest{
    public static void main(String[] args){
        Person p2 = new Man();
        Person p3 = new Woman();
        p2.name = "Tom";
        //不能調(diào)用子類所特有的方法、屬性；編譯時(shí)，p2是Person類型。
//      p2.earnMoney();//earnMoney()是子類Man()的方法
    }
}

有了對(duì)象的多態(tài)性以后，內(nèi)存中實(shí)際上是加載了子類特有的屬性和方法的，但是由于變量聲明為父類類型,導(dǎo)致編譯時(shí)，只能調(diào)用父類中聲明的屬性和方法，子類特有的屬性和方法不能調(diào)用。

如何才能調(diào)用子類特有的屬性和方法？

答：向下轉(zhuǎn)型，使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換符。

Man m1 = (Man)p2;
m1.earnMoney();
//使用強(qiáng)轉(zhuǎn)時(shí)，可能出現(xiàn)ClassCastException的異常
Woman w1 = (Woman)p2;//p2是Man;兩者并列關(guān)系
w1.goShopping();

解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是先使用關(guān)鍵字（instanceof）判斷一下?。。。?！（會(huì)在下一篇博客關(guān)鍵字中介紹）

4.抽象性

背景：有兩個(gè)在邏輯上看似相關(guān)的類，我們想要把他們聯(lián)系起來(lái)，因?yàn)檫@樣做可以提高效率，例如：矩形、圓形，都可以具有周長(zhǎng)和面積兩個(gè)方法，但是計(jì)算的方式完全不同，矩形和圓形之間肯定不能構(gòu)成子父類的關(guān)系，那么只能是同時(shí)去繼承一個(gè)父類。這時(shí)，就引出了抽象的概念。

1.抽象類的特點(diǎn)：

抽象類的本質(zhì)依然是一個(gè)類，所以具備著一個(gè)普通類的所有功能，包括構(gòu)造方法等的定義，總結(jié)一下，抽象類具有以下的幾個(gè)特點(diǎn)：

A. 抽象類由abstract修飾
B. 抽象類中允許出現(xiàn)抽象方法
C.抽象了不能通過(guò)構(gòu)造器直接實(shí)例化
D.可以在抽象類中定義普通方法供子類繼承。

public abstract class Figure{
    //定義計(jì)算周長(zhǎng)的抽象方法：getC()
    //抽象方法，不能有方法主體
    public abstract double getC();
}

2.天生的父類：抽象類

2.1 抽象類不能直接實(shí)例化（編譯無(wú)法通過(guò)），是天生的父類

2.2 如果一個(gè)類繼承了抽象類，那么必須重寫(xiě)父類中的抽象方法

2.3 如果抽象類中定義了構(gòu)造方法，可以被子類調(diào)用或在實(shí)例化子類對(duì)象時(shí)執(zhí)行

2.4 如果抽象類的子類依然是抽象類（需要用abstract聲明），可以不重寫(xiě)抽象方法，將重寫(xiě)操作留給下一級(jí)子類

2.5 抽象類不能使用final關(guān)鍵字修飾，因?yàn)閒inal 修飾的類是無(wú)法被繼承

2.6 抽象類的匿名子類

public class PersonTest{
    public static void main(String[] args){
        method(new Student());//匿名對(duì)象
        Worker worker = new Worker();
        method1(worker);//非匿名的類非匿名的對(duì)象
        method1(new Worker());//非匿名的類匿名的對(duì)象
        //創(chuàng)建了一匿名子類的對(duì)象：p
        Person p = new Person(){
            @Override
            public void eat(){
            }
        }
        //創(chuàng)建匿名子類的匿名對(duì)象
        method1(new Person()){
            @Override
            public void eat(){
            }
        }        
    }
}
class Worker extends Person{
}