java-继承进阶_抽象类_接口

Posted 2020-10-19 8亩田

概要图

一, 继承的进阶

1.1，成员变量

重点明确原理。
特殊情况：
子父类中定义了一模一样的成员变量。
都存在于子类对象中。
如何在子类中直接访问同名的父类中的变量呢？
通过关键字 super来完成。

super和this的用法很相似。
this：代表的是本类的对象的引用。
super：代表的是父类的内存空间。

注意：这种情况开发见不到，因为父类一旦描述完了属性，子类直接使用就可以了。

//父类。
class Fu
{
    /*private int num1 = 3;*///父类中私有的内容子类不可以直接访问。
    int num = 3;
}

class Zi extends Fu
{
    /*int num2 = 4;*/
    int num = 4;
    void show()
    {
//        System.out.println("num1="+num1);
//        System.out.println("num2="+num2);

        System.out.println("zi num="+num);    // num=4
        System.out.println("fu num="+super.num);// num=3

    }
}

class ExtendsDemo 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Zi z = new Zi();
        z.show();
    }
}

图解

1.2 成员函数@@

子父类中成员函数的特点

特殊情况：
子父类中的定义了一模一样的函数。
运行的结果:子类的函数在运行。
这种情况在子父类中，是函数的另一个特性：override(重写，覆盖，复写)

【重写什么时候用？】
举例：
//描述手机。

class Phone
{
int number;
//打电话。
void call(){}
//来电显示。
void show()
{
sop("电话号码.."+number);
}
}
Phone p = new Phone();
p.show();

 

       随着电话的升级，只显示号码不爽，希望显示姓名，大头贴。
修改源码，虽然费劲但是可以解决，不利于后期的维护和扩展。
为了扩展方便。新功能是不是新的电话具备呢？
单独描述单独封装。新电话也是电话中的一种。继承。直接获取父类中的功能。
但是新电话的来显功能已经变化了。需要重新定义。
那么定义一个新功能合适吗？比如newShow，不合适，因为父类已经将来显功能定义完了，
子类完全不需要重新定义新功能。直接用就可以了。如果子类的来显功能内容不同。
直需要保留来显功能，定义子类的内容即可：这就是重写的应用！

class NewPhone extends Phone
{
String name;
String picPath;//图片路径。
void show()
{
//sop("电话号码");
super.show();//如果还需要父类中原有的部分功能，可以通过super调用。@@@@@
sop("姓名"+name);
sop("大头贴"+picPath);
}
}

 

【重写(覆盖)的注意事项】@@

1，子类覆盖父类，必须保证全要大于或者等于父类的权限。
Fu:
private void show(){}

Zi:
public void show(){}
2，静态覆盖静态。

写法上稍微注意:必须一模一样:函数的返回值类型 , 函数名 参数列表都要一样。

 

【重写总结】
当一个类是另一个类中的一种时，可以通过继承，来扩展功能。
如果从父类具备的功能内容需要子类特殊定义时，使用重写。

*/

class Fu
{
int show()
{
System.out.println("fu show run");
return 0;
}
}
class Zi extends Fu
{
void show()
{
System.out.println("zi show run");
}
}
class ExtendsDemo2 
{
public static void main(String[] args) 
{
Zi z = new Zi();
z.show();
}
}

 

 图解

1.3 构造函数

【子父类中构造函数的特点】

class Fu
{
    int Fu()
    {
        System.out.println("fu show run");
        return 0;
    }
}
class Zi extends Fu
{
    void Zi()
    {
        System.out.println("zi show run");
    }
}
class ExtendsDemo2 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        new Zi();
    }
}

 

当子父类都有构造函数时，发现结果为：
fu constructor run
zi constructor run
先执行了父类的构造函数，再执行子类的构造函数。

【这是为啥呢？】
因为子类的所有的构造函数中的第一行都有一句隐式语句 super(); //默认调用的是父类中的空参数的构造函数。

【子类中的构造函数为什么有一句隐式的super()呢？】
原因：子类会继承父类中的内容，所以子类在初始化时，必须先到父类中去执行父类的初始化动作。
才可以更方便的使用父类中的内容。

【小结】
当父类中没有空参数构造函数时，子类的构造函数必须同构显示的super语句指定要访问的父类中的构造函数。
这就是传说中的子类实例化过程。*/

class Fu 
{

Fu()
{
//super();
//显示初始化。
System.out.println("fu constructor run..A..");
}
Fu(int x)
{
//显示初始化。
System.out.println("fu constructor run..B.."+x);
}
}
class Zi extends Fu
{
Zi()
{

System.out.println("zi constructor run..C..");
}
Zi(int x)
{

System.out.println("zi constructor run..D.."+x);
}
}
class ExtendsDemo3 
{
public static void main(String[] args) 
{
//    new Zi();  //  AC@@
new Zi(6);  // AD@@
}
}

 

【实例化过程的细节】
1，如果子类的构造函数第一行写了this调用了本类其他构造函数，那么super调用父类的语句还有吗？
没有的，因为this()或者super(),只能定义在构造函数的第一行，因为初始化动作要先执行。

2，父类构造函数中是否有隐式的super呢？
也是有的。记住：只要是构造函数默认第一行都是super();
父类的父类是谁呢？super调用的到底是谁的构造函数呢？
Java体系在设计，定义了一个所有对象的父类Object ，

【总结】
类中的构造函数默认第一行都有隐式的super()语句，在访问父类中的构造函数。
所以父类的构造函数既可以给自己的对象初始化，也可以给自己的子类对象初始化。

如果默认的隐式super语句没有对应的构造函数，必须在构造函数中通过this或者super的形式明确调用的构造函数。

【问题】@@@
1，this语句和super语句是否可以在同一个构造函数中出现呢？不行，因为必须定义在第一行。
2，为什么要定义在第一行呢？因为初始化动作要先执行。

//子类的实例化过程的应用。也是super调用的应用。
//什么时候用super调用父类中构造函数。只要使用父类的指定初始化动作，就在子类中通过super(参数列表)格式进行调用。

class Person
{
private String name;
private int age;
public Person(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
public void setName(String name)
{
this.name = name;
}
public String getName()
{
return name;
}
public void setAge(int age)
{
this.age = age;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}

class Student extends Person
{
public Student(String name,int age)
{

//调用父类。使用父类的初始化动作。
super(name,age);
}
public void study()
{}
}

class Worker extends Person
{
public Worker(String name,int age)
{
//调用父类。使用父类的初始化动作。
super(name,age);
}
}

1.4  final

可以修饰 类,方法,变量　　

/*
继承的弊端：打破封装性。
不让其他类继承该类，就不会有重写。
怎么能实现呢？通过Java中的一个关键字来实现，final(最终化)。

【final关键字】
是一个修饰符，可以修饰类，方法，变量(成员变量，局部变量，静态变量)。
【特点】
1，final修饰的类是一个最终类，不能在派生子类。
如果类中从出现部分可以重写，部分不可以？怎么办？只要让指定的方法最终化就可以了。
2，final修饰的方法是最终方法，不可以给重写。
3，final修饰的变量是一个常量，只能被赋值一次。
【什么时候会在程序中定义final常量呢？】
当程序中一个数据使用时是固定不变的，这时为了增加阅读性，可以该该数据起个名字。
这就是变量，为了保证这个变量的值不被修改，加上final修饰，这就一个阅读性很强的常量。
书写规范，被final修饰的常量名所有的字母都是大写的。如果由多个单词组成单词间通过 _ 连接。

*/
/*final*/class Fu
{
/*final*/ void show()
{
//调用到一些系统的功能。
//功能的内容是不可以改变的。
}
}

class Zi extends Fu
{
static final int number = 9;//最终化的是显示初始化值。
static final double PI = 3.14;
//重写
void show()
{
final int count = 21;
//    count = 2;
System.out.println(count);
}
}


class FinalDemo 
{
public static void main(String[] args) 
{
System.out.println("Hello World!");
}
}

 二 抽象类

2.1 产生 

/*
描述狗,行为：吼叫。
描述狼，行为：吼叫。
发现他们之间有共性，可以进行向上抽取。
当然是抽取它们的所属共性类型：犬科。
犬科这类事物：都具备吼叫行为,但是具体怎么叫，是不确定的，是由具体的子类来明确的。
这时在描述犬科时，发现了有些功能不具体，这些不具体的功能，需要在类中标识出来，通过java中的关键字abstract(抽象)。
定义了抽象函数的类也必须被abstract关键字修饰，被abstract关键字修饰的类是抽象类。
*/
//抽象类：在描述事物时，没有足够的信息描述一个事物，这时该事物就是抽象事物。

2.2 抽象类的特点

 

1，抽象类和抽象方法都需要被abstract修饰。
抽象方法一定要定义在抽象类中。
2，抽象类不可以创建实例，原因：调用抽象方法没有意义。
3，只有覆盖了抽象类中所有的抽象方法后，其子类才可以实例化。
否则该子类还是一个抽象类。

之所以继承，更多的是在思想，是面对共性类型操作会更简单。

【细节问题】
1，抽象类一定是个父类？
是的，因为不断抽取而来的。

2，抽象类是否有构造函数？
有，虽然不能给自己的对象初始化，但是可以给自己的子类对象初始化。
抽象类和一般类的异同点：
         相同：
1，它们都是用来描述事物的。
2，它们之中都可以定义属性和行为。

         不同：
1，一般类可以具体的描述事物。
抽象类描述事物的信息不具体
2，抽象类中可以多定义一个成员：抽象函数。
3，一般类可以创建对象，而抽象类不能创建对象。

3，抽象类中是否可以不定义抽象方法。
是可以的，那这个抽象类的存在到底有什么意义呢？仅仅是不让该类创建对象。

4，抽象关键字abstract不可以和哪些关键字共存？
1，final：
2，private：
3，static：

*/

abstract class 犬科 //extends Object
{
static abstract void 吼叫();//抽象函数。需要abstract修饰，并分号;结束
}


//代码体现。
class Dog extends 犬科
{
void 吼叫()
{
System.out.println("汪汪汪汪");
}
}

class Wolf extends 犬科
{
void 吼叫()
{
System.out.println("嗷嗷嗷嗷");
}
}

 

class AbstractDemo
{
public static void main(String[] args) 
{
System.out.println("Hello World!");
}
}

 

2.2 例子

/*
需求：公司中程序员有姓名，工号，薪水，工作内容。
项目经理除了有姓名，工号，薪水，还有奖金，工作内容。
对给出需求进行数据建模。

在问题领域中先找寻其中涉及的对象。
程序员
属性：姓名，工号，薪水
行为：工作

项目经理
属性：姓名，工号，薪水，奖金
行为：工作

这些对象是否有关系呢？因为发现了他们之间的共性，应该存在着关系。
可以将他们的共性向上抽取到共性类型：员工。
员工：
属性：姓名，工号，薪水
行为：工作
发现员工的工作内容本身就不具体。应该是抽象的，由具体的子类来体现的。

一定要动手!

*/

abstract class Employee
{
private String name;
private String id;
private double pay;
/**
构造一个员工对象，一初始化就具备着三个属性。
*/
public Employee(String name,String id,double pay)
{
this.name = name;
this.id = id;
this.pay = pay;
}
/**
工作行为。
*/
public abstract void work();
}

//具体的子类：程序员。
class Programmer extends Employee
{
public Programmer(String name,String id,double pay)
{
super(name,id,pay);
}
public void work()
{
System.out.println("code....");
}
}

//具体的子类：经理。
class Manager extends Employee
{
//特有属性。
private double bonus;
public Manager(String name,String id,double pay,double bonus)
{
super(name,id,pay);
this.bonus = bonus;
}
public void work()
{
System.out.println("manage");
}
}

class AbstractTest 
{
public static void main(String[] args) 
{
System.out.println("Hello World!");
}
}

 三 接口

3.1 产生

/*
抽象类中可以定义抽象方法的 。
当一个抽象类中的方法全是抽象的。
这时，可以通过另一种特殊的形式来体现。

用接口来表示。

3.2 定义

接口该如何定义呢？

interface


abstract class Demo
{
abstract void show1();
abstract void show2();
}
*/
/*

 

3.3 接口中的成员

接口中的成员已经被限定为固定的几种。
【接口的定义格式先介绍两种：】
1，定义变量，但是变量必须有固定的修饰符修饰，public static final 所以接口中的变量也称之为常量。
2，定义方法，方法也有固定的修饰符，public abstract

注意:如果你不写编译器会给你自动加上 

例如当你只写一个final的时候,编译器会给你自动加上public static final
接口中的成员都是公共的。

3.4 接口的特点

1，接口不可以创建对象。
2，子类必须覆盖掉接口中所有的抽象方法后，子类才可以实例化。
否则子类是一个抽象类。

*/
interface Demo//定义一个名称为Demo的接口。
{
public static final int NUM = 3;
public abstract void show1();
public abstract void show2();
}

 

//定义子类去覆盖接口中的方法。子类必须和接口产生关系，类与类的关系是继承，类与接口之间的关系是 实现。通过 关键字 implements   注意: 定义接口时命名  名+Impl

class DemoImpl implements Demo//子类实现Demo接口。
{
//重写接口中的方法。
public void show1(){}
public void show2(){}
}

【接口最重要的体现】
解决多继承的弊端。将多继承这种机制在java中通过多实现完成了。

interface A
{
void show1();
}
interface B
{
void show2();
}
class C implements A,B// 多实现。同时实现多个接口。
{
public void show1(){}
public void show2(){}
}

【怎么解决多继承的弊端呢？】
弊端：多继承时，当多个父类中有相同功能时，子类调用会产生不确定性。
其实核心原因就是在于多继承父类中功能有主体，而导致调用运行时，不确定运行哪个主体内容。
为什么多实现就解决了呢？
因为接口中的功能都没有方法体，由子类来明确。

interface A
{
void show();
}
interface B
{
void show();
}
class C implements A,B// 多实现。同时实现多个接口。
{
public void show();
}

C c = new C();
c.show();

【基于接口的扩展。】

class Fu
{
public void show(){}
}
//子类通过继承父类扩展功能，通过继承扩展的功能都是子类应该具备的基础功能。
//如果子类想要继续扩展其他类中的功能呢？这时通过实现接口来完成。
interface Inter
{
pulbic void show1();
}
class Zi extends Fu implements Inter
{
public void show1()
{

}
}

 

[ 接口的好处]

接口的出现避免了单继承的局限性。
父类中定义的事物的基本功能。
接口中定义的事物的扩展功能。

 3.5 接口出现后的一些小细节

 

1，类与类之间是继承(is a)关系，类与接口之间是实现(like a)关系，
接口与接口之间是继承关系，而且可以多继承。

interface InterA
{
void show1();
}
interface InterAA
{
void show11();
}
interface InterB extends InterA,InterAA//接口的多继承。
{
void show2();
}

class Test implements InterB
{
public void show1(){}
public void show2(){}
public void show11(){}
}


class InterfaceDemo 
{
public static void main(String[] args) 
{
DemoImpl d = new DemoImpl();
d.show1();
d.show2();

}
}

 3.6 接口的思想

举例：笔记本电脑，USB接口的故事。

1，接口的出现对功能是实现了扩展。
2，接口的出现定义了规则。
3，接口的出现降低了耦合性(解耦)。

接口的出现，完成了解耦，说明有两方，一方在使用这个规则，另一方在实现这个规则。
比如笔记本电脑使用这个规则，而外围设备在实现这个规则。

 3.7  接口和抽象类的区别

描述事物。
犬:按照功能分类: 导盲犬，缉毒犬...

犬的行为
吼叫();
吃饭();

abstract class 犬
{
public abstract void 吼叫();
public abstract void 吃饭();

}
class 缉毒犬 extends 犬
{
public void 吼叫(){}
public void 吃饭(){}
public void 缉毒(){}
}

//对于缉毒，有可能还有缉毒猪，具备者缉毒功能，应该将缉毒功能抽取。
//对缉毒进行描述。
abstract class 缉毒
{
public abstract void 缉毒();
}

缉毒犬既需要犬的功能又需要缉毒的功能。
无法直接多继承。
是否可以多实现呢？可以的。
犬是接口，缉毒也是接口。缉毒犬多实现即可。
类负责描述的是事物的基本功能。接口负责描述事物的扩展功能。
缉毒犬是犬中一种。is a 关系，
将犬定义成类。而缉毒是犬的一个扩展功能。这时将缉毒定义接口。

这时描述就变成了这样：

interface 缉毒able
{
public abstract void 缉毒();
}

class 缉毒犬 extends 犬 implements 缉毒able
{
public void 吼叫(){code..}
public void 吃饭(){}
public void 缉毒(){}
}

 

总结：
1，抽象类是描述事物的基本功能，可以定义非抽象的方法。
接口中定义只能是抽象方法，负责功能的扩展。
2，类与类之间是继承关系 is a关系。
类与接口之间是实现关系 like a 关系。

门
open();
close();

报警门。

class 门
{
}
interface 报警
{
}

class 
{
public static void main(String[] args) 
{
System.out.println("Hello World!");
}
}