Java挠头继承抽象接口多态向上转型向下转型等精妙干货

Posted 2021-05-13 征途黯然.

–本文摘要–
    1、本文的目标读者：是了解Java基础，且对面向对象概念有所了解，但是对Java中继承、抽象类、接口、多态等等概念搞不清的初学者。
    2、本文的内容摘要：讲述Java中的一些易混概念，static关键字、继承、重载、重写、多态、抽象类、接口、final关键字。
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一、static关键字

    static最常见到是在java类中的主函数main的定义那里。关于static关键字，在日常开发中主要记住2个功能：

1、static修饰属性，这个属性提升为类所有，类、类的所有实例化对象共用这个static属性，一般借此可以实现在线人数统计等功能。
2、static修饰方法，这个方法提升为类所有，这样类就可以直接调用，不需要等类实例化为对象，在项目中，一些配置信息可以这样定义使用。

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二、继承

    继承的概念不难理解，一个父类A.java，可以派生出多个子类B.java。基本写法如下：

class A{}//父类

class B extends A{}//子类

【重点】
1、继承是为了实现代码重用（即多次利用，与‘重写’无关）功能而产生的，子类继承了父类后，可以实现代码功能上的拓展。见下图2-1的说明。
2、继承可以多层继承，但是不能多重继承。白话就是，C可以继承B、B再继承A，但是 C不能同时继承B与A。
3、子类实例化时，会先调用父类的构造函数，然后再调用自己的构造函数。
4、B继承了A，在B中继续写一些方法叫做拓展，如果B重新写了一个父类A中已有的方法，叫做重写（Override）,也说覆写。

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三、重载（Overloading）

    重载，也就是方法的重载。多个方法拥有同一个方法名，通过返回值类型、形参个数等的不同，让Java来执行不同的方法。最最典型的就是类的构造函数，无参构造、有参构造等等，比较好理解，不多描述。

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四、重写（Override）

    重写，也叫做覆写，多伴随继承、接口、抽象类等概念出现。它们都是在父类或接口中先定义方法，然后子类或接口实现类重写方法。

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⭐五、多态性

    参见上图5-1，多态性分为方法与对象的多态，主要讲解对象的多态性。对象的多态性分为向上转型和向下转型，其中向上转型特别重要！此处建议结合本文与理论介绍食用。

    代码示例：

class A{}

class B extends A{}

/*******main函数内*********/
A a = new B();//向上转型
B b = (B)a;//向下转型

【重点】
1、【发生对象的多态性的前提】：必须有两个类，它们互相是继承和派生关系。白话就是有一个父类，一个子类，向上转型或者向下转型发生在它们之间。

2、【向上转型】：如上面的代码块A a = new B();。基本理解是，等号左边声明的是父类的引用，等号右边是创建了子类实例，把子类对象转成父类，名曰‘向上转型’。

3、【向下转型】：如上面的代码块A a = new B();B b = (B)a;。首先，必须有向上转型的出现（即A a = new B();），才能把a向下转型。基本理解是，等号左边声明的是子类的引用，等号右边是已经向上转型了的父类引用，把父类引用转成子类，名曰‘向下转型’。

4、【自动转换、强制转换】：自动转换、强制转换是向上转型、向下转型的别称，我们可以通过下图5-2来理解这两个别称。

图中第一行代码：A a = new B();首先定义了一个A类型的引用a，但是赋给a的值是A类的派生类B。a先是去匹配当初定义的类型A的空间，然后再根据等式右边的B的空间，尝试能否转移到B类的空间上。结果由于B继承A，前面的描述是可行的，于是A类型的引用a，映射了类A的空间，最终转移到了类B的空间。称为‘自动转换’。

图中第二行代码：B b = (B)a;这是向下转型。向下转型的前提就是a已经向上转型了，按下图的描述就是A类型的a引用已经映射了类B的空间。在这个前提下，才能把a强制转换为B类的引用（因为它们最终映射的空间是一样的，都是B空间）。我们把引用a转换为引用b，引用a中间还映射了类A的空间，这个过程在引用b这里已经没有了。我们把这样的转化称为‘强制转换’。

5、【举个例子】：在Java中，Object类是所有类的最终父类。我们在项目中，想要定义一个HashMap结构，但是它存放的可能是String类型、Integer类型、自定义类型，我们不可能为每种类型定义一个HashMap，我们会这样写：

HashMap<String,Object> content = new HashMap<>();

content.put("aa","name");
content.put("bb",123);

⭐⭐这样定义之后，我们的Hash结构就能存放各种数据类型的数据了，这就是向上转型的经典运用！我们定义的Object类型，就像是一个大收纳盒，各种数据类型过来后，由于它们都是Object的派生类，都会向上转型。

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六、抽象类（abstract）与接口（interface）

    抽象类经常与接口混淆。首先把握一点就是接口比抽象类地位要高。

【区别】
1、抽象类要被子类继承，接口要被类实现。
2、接口只能做方法声明，抽象类中可以作方法声明，也可以做方法实现。
3、接口里定义的变量只能是公共的静态的常量，抽象类中的变量是普通变量。
4、抽象类可以有具体的方法和属性，接口只能有抽象方法和不可变常量。
5、抽象类主要用来抽象类别，接口主要用来抽象功能。

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七、final关键字

    final也叫终结器。在实际开发中，会用到final的三个功能：

1、final修饰类，类不可被继承
2、final修饰方法，方法不可重写
3、final修饰的变量成为常量，值不可修改

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