数据结构面向对象之继承多态抽象类接口

Posted 2021-12-28 特昂唐@

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一、继承

（一）、继承的概述

继承是面向对象的三大特征之一，可以使得子类具有父类的方法和属性，还可以在子类中重新定义，追加属性和方法。

继承的格式

● 格式：public class 子类名extends父类名

●范例：public class Zi extends Fu

●Fu：是父类，也被称为基类和超类。

●Zi：是子类，也被称为派生类。

父类：

子类：

当在测试类里面通过子类调用show 方法时报错，因为show方法在父类，此时我们可以通过子类继承父类来调用show方法。继承以后再调用就不会报错了。

继承前：

继承后：

继承中子类的特点：

●子类可以有父类的内容。

●子类还可以有自己特有的内容。

（二）、继承的好处和弊端

继承好处：

●提高了代码 的复用性（多个类相同的成员可以放到同一个类中）。

●提高了代码的维护性（如果方法的代码需要修改，修改一处即可）。

继承弊端：

●继承让类与类之间产生了关系，类的耦合性增强了，当父类变化时，子类也不得不跟着变化，消弱了子类的独立性。

什么时候使用继承？

●继承体现的关系：is a .

●假设法；我有两个类A和B，如果他们满足A是B的一种，或者B是A的一种，就说他们存在继承关系，这个时候就可以考虑用继承来实现，否则不能乱用继承。

●举例：水果和苹果，动物和猫。

（三）、继承中变量的访问特点

 在子类中访问一个变量时：

●子类局部范围找

●子类成员范围找

●父类成员范围找

●如果都没有就报错

（四）、super关键字

super关键字的用法和this关键字的使用方法相似

●this：代表本内对象的引用。

●super：代表父类存储空间的标识（可以理解为父类对象的引用）

 （五）、继承中构造方法的访问特点

子类中所有的构造方法都会默认访问父类中无参的构造方法，为什么呢？

●因为子类会继承父类中的数据，可能还会使用父类中的数据，所以，子类初始化之前，一定要先完成父类数据的初始化

●每一个子类构造方法的第一条语句默认都是：super（）

如果父类中没有无参构造方法，只有带参构造方法，该怎么办呢？

●通过使用super关键字去 显示的调用父类的带参构造方法。  

●在父类中自己提供一个无参的构造方法。

（六）、继承中成员访问的特点

通过子类对象访问一个方法：

●先在子类成员范围找

●再父类成员范围找

●如果都没有就报错

（七）、方法重写

方法重写：

●子类中出现了和父类中一摸一样的方法声明

方法重写的应用：

●当子类需要父类的功能，而功能主体子类有自己特有额内容时，可以重写父类中 的方法，这样，既沿袭了父类中的功能，又定义了子类特有的内容。

●@Override可以帮我们检查重写方法的方法声明的准正确性

方法重写注意事项：

●私有方法不能被重写（父类私有的成员（被private修饰）子类是不能继承的）。

●子类 方法访问权限不能更低（publi > 默认 > 私有）

（八）、继承的注意事项

●Java中类只支持单继承，不支持多继承。

●Java中类支持多层继承。

（九）、权限修饰符

1.final

final  关键字是最终的意思，可以修饰成员方法，成员变量，类

final 修饰的特点：

●修饰方法：表明该方法是最终方法，不能被重写。

●修饰变量：表明该变量是常量，布恩那个再次被赋值。

●修饰类：表明该类是最终类，不能被继承。

final修饰局部变量：

●变量是基本类型：final修饰指的是基本类型的数据值不能发生改变。

●变量是引用类型：final修饰指的是引用类型的地址值不能发生改变，但是地址里面的内容是可以发生改变的。

2.static

static 关键字是静态的意思，可以修饰成员方法，成员变量。

static修饰的特点：

●被类的所有对象共享

               这也是我们判断是否使用静态关键字的条件。

●可以通过类名调用

                当然，也可以通过对象名调用。推荐使用类名调用。

static 访问的特点：

静态的成员方法只能访问静态成员

二、多态

（一）多态的概述

同一个对象，在不同时刻表现出来的不同形态

举例：猫

我们可以说猫是猫：猫cat = new猫（）。

我们也可以说猫是动物：动物animal = new 猫（）

这里在不同时刻表现出来的不同形态，这就是多态

多态的前提和体现

●有继承/实现关系

●有方法重写

●有父类引用指向子类对象

（二）多态中成员访问特点

●成员变量：编译看左边，执行看左边。

●成员方法：编译看左边，执行看右边。

为什么成员方法和成员变量不一样呢？

●因为成员方法有重写，而成员变量没有

（三）多态的好处和弊端

●多态的好处：提高了程序的扩展性

                    具体体现：定义方法的时候，使用父类型作为参数，将来使用的时候，使用具体的子类形参与操作

●多态的弊端：不能使用子类的特有功能。

（四）多态中的转型

首先给出三个类：

动物类：

猫类：

测试类：

●向上转型：从子到父，父类引用指向子类对象

●向下转型：从父到子，父类引用转为子类对象

三、抽象类

抽象类的概述：

在Java中，一个没有方法体的方法应该定义为抽象方法，而类中如果有抽象方法，该类必须定义为抽象类。

抽象类的特点：

●抽象类和抽象方法必须使用abstract关键字修饰。

         public abstract class 类名

         public abstract void eat();

●抽象类中不一定有抽象方法，有抽象方法的类一定是抽象类。

●抽象类不能实例化

          抽象类如何实例化呢？

            参照多态的方式，通过子类对象实例化，这叫抽象类多态。

●抽象类中的子类

              要么重写抽象类中的所有方法

              要么是抽象类

抽象类的成员特点:

●成员变量：可以是变量，也可以是常量；

●构造方法：有构造方法，但是不能实例化

      那么构造方法的作用是什么呢？

               用于子类访问父类数据的初始化

●成员方法：可以有抽象方法，限制子类必须完成某些动作。

                     也可以有非抽象方法，提高代码的复用性。

四、接口

（一）接口的概述

接口就是一种公共的规范标准，只要符合规范标准，大家都可以使用

Java中的接口更多的体现在对行为的抽象。

（二）接口的特点

●接口用关键字interface修饰

            public interface 接口名

●类实现接口用implements表示

            public class类名implements 接口名

●接口不能实例化

             接口如何实例化呢？

                    参照多态的方式，通过实现类对象实例化，这叫接口多态。

             多态的形式：具体类多态，抽象类多态，接口多态。

             多态的前提：有继承或者实现关系，有方法重写，有父（类/接口）引用指向（子/实现）类对象。

●接口的实现类

            要么重写接口中的所有抽象方法，要么是抽象类。

（三）接口的成员特点

●成员变量：只能是常量；

                     默认修饰符：public static final

●构造方法：接口没有构造方法，因为接口主要是对行为进行抽象的，是没有具体存在的。      

                     一个类如果没有父类，默认继承Object类

●成员方法：知识抽象的方法

                    默认修饰符：public abstract

（四）类和接口的关系

●类和类的关系

            继承关系，只能单继承，但是可以多层继承

●类和接口的关系

            实现关系，可以单实现，也可以多实现，还可以在继承一个类的同时实现多个接口。

●接口和接口的关系

            继承关系，可以单继承，也可以多继承

（五）抽象类和接口的区别

●成员区别

            抽象类                      变量，常量；有构造方法，有抽象方法，也有非抽象方法

            接口                          常量；抽象方法

●关系区别

             类与类                       继承，单继承

             类与接口                   实现，可以单实现，也可以多实现

             接口与接口                继承，单继承，多继承

●设计理念区别

             抽象类                        对类抽象，包括属性，行为

             接口                            对行为抽象，主要是行为