Java初学——面向对象的封装，继承，多态

Posted 2021-12-13 wuxuewei

一、封装

　　1.为什要封装

　　　　封装的概念：将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问。把尽可能多的东西藏起来，对外提供便捷的接口。

　　　　封装的好处：便于使用者正确使用系统，防止错误修改属性 有助于系统之间的松耦合，提高系统独立性 提高软件的可重用性 降低了构建大型系统的风险。

　　　　封装的流程：

           　　：

　　2.如何使用封装

　　　　在myexclipse中在已经建好的类中，按住快捷键Shift+Alt+S选择R 在弹出面板中选择要封装的成员变量。具体流程如图：

　　快捷键 Shift+Alt+S会出现如下图弹出界面 然后点击R

选择要封装的选项

点击ok，会生成get/set方法如图

或则选择myexlipse的工具栏Scoure---

 

二、继承

　　1.继承的相关属性

 　　　 　（1）在Java所有类都默认继承自Object，extends关键字实现类的继承。

　　　　（2）单根性:一个类只能存在一个父类在Java中的继承:子类可以继承父类的任何非私有成员(变量 方法 构造) 子类永远比父类拥有更多的成员，子>父。提升代码的复用性:减少代码的冗余

　　　　（3） Object:任意一个类都直接或间接继承Object 在MyEclipse中查看继承架构图的快捷键为ctrl+T ctrl+O 查看类中的所有成员 

　　　　（4）native:不是由java实现的，而是由C语言实现的。

　　　　（5）final:常量 类(代表该类不能被继承) 方法(该方法不能被子类重写) 。

　　　　（6）方法重写:子类继承了父类的方法后，要对父类的方法进行改写 要求除了方法体之外，其他的必须一致(就进原则)。

　　　　（7）super:超类 super代表父类的对象。使用super关键字,super代表父类对象 ；在子类构造方法中调用且必须是第一句 ；不可以访问父类中定义为private的属性和方法如图：                                                                                                                                                                                                 

　　2.继承条件下构造方法的调用规则

　　　　子类构造方法没有通过super显式调用父类的有参构造方法，也没通过this显式调用自身其他构造方法 系统默认调用父类的无参构造方法 子类构造方法通过super显式调用父类的有参构造方法 执行父类相应构造方法，而不执行父类无参构造方法 子类构造方法通过this显式调用自身的其他构造方法，在相应构造方法中应用以上两条规则

　　3.子类能继承什么

　　　　能继承public和protected修饰的属性和方法，不管子类和父类是否在同一个包里 继承默认权限修饰符修饰的属性和方法，但子类和父类必须在同一个包里。

　　　　不能继承父类中private成员，当子类与父类不在同包， 使用默认访问权限的成员。不能继承父类的构造方法。

　　　

 三、多态

　　1.什么是多态

　　　　发生在具有继承关系的实体中，不同实体为了完成同一操作(函数名)所采取的不同方式(方法体)。在子类中方法重写:除方法体之外。其余完全一致

　方法的重写或方法的覆盖：子类根据需求对从父类继承的方法进行重新编写 重写时，可以用super.方法的方式来保留父类的方法 构造方法不能被重写

　　2.方法重写是多态的基础

　　　　方法重写的规则：方法名相同 参数列表相同 返回值类型相同或者是其子类 访问权限不能严于父类 父类的静态方法不能被子类覆盖为非静态方法,父类的非静态方法不能被子类覆盖为静态方法 子类可以定义与父类同名的静态方法，以便在子类中隐藏父类的静态方法(注：静态方法中无法使用super) 父类的私有方法不能被子类覆盖 不能抛出比父类方法更多的异常。

　　　　方法重写和方法重载的区别：             

　　3.面相对象设计八大原则

　　　　开-闭原则（目标、总的指导思想）对扩展开放，对修改关闭。增加新功能，不改变原有代码。

　　　　类的单一职责（一个类的定义）一个类有且只有一个改变它的原因。适用于基础类，不适用基于基础类构建复杂的聚合类。

　　　　依赖倒置（依赖抽象）客户端代码(调用的类)尽量依赖(使用)抽象的组件。抽象的是稳定的。实现是多变的。

　　　　组合复用原则（复用的最佳实践）如果仅仅为了代码复用优先选择组合复用，而非继承复用。组合的耦合性相对继承低。

　　　　里氏替换（继承后的重写，指导继承的设计）父类出现的地方可以被子类替换，在替换后依然保持原功能。 子类要拥有父类的所有功能。子类在重写父类方法时，尽量选择扩展重写，防止改变了功能。

　　　　接口隔离（功能拆分） 尽量定义小而精的接口interface，少定义大而全的接口。本质与单一职责相同。小接口之间功能隔离，实现类需要多个功能时可以选择多实现.或接口之间做继承。

　　　　面向接口编程而非面向实现（切换、并行开发）客户端通过一系列抽象操作实例，而无需关注具体类型。便于灵活切换一系列功能。

　　　　迪米特法则（类与类交互的原则）类与类交互时，在满足功能要求的基础上，传递的数据量越少越好。因为这样可能降低耦合度

　　4.多态实现的三种方式

 　　　　父类类型接收子类对象实现的多态
 　　　　父类类型作为方法形参
　　　　 父类类型作为方法返回值

　　5.继承关系的引用数据类型转换 　　　　

　　　　向上转型:子类对象--->父类做的转换 无需强转(没有异常)理论上和数据类型的强转和自转类似，向上转型就像int类型向double自动转形一样，子类本身会继承父类所有的非私有的成员变量和方法，并且还有自己的成员。所以子类转向父类是自动转换。

　　
　　　　向下转型:父类类型--->子类类型转换 需要强转当父类向子类转换时有可能会运行报错，所以应用instanceof关 键词来规避如果能转换则会返回true，不能返回false。

　　6综合练习

　　　　以下代码运用抽象类 继承  封装 多态 类型转换 做的简单电子宠物购物系统（代码只是用于知识点的串联）

　　　　创建Pet父类

　　　　　　

 1 public abstract class Pet 
 2     private String name;//名字
 3     private String sex;//性别
 4     private int heathly;//健康值
 5     private int qinmidu;//亲密度
 6     abstract String leibieString(int i);    //创建品种判断抽象方法
 7     abstract void showinfo() ;//创建自我介绍抽象方法
 8     abstract int zhiliao();//创建宠物治疗方法 让狗每次治疗健康值加十 企鹅每次治疗加5
 9     //封装
10     public String getName() 
11         return name;
12     
13     public void setName(String name) 
14         this.name = name;
15     
16     public String getSex() 
17         return sex;
18     
19     public void setSex(String sex) 
20         this.sex = sex;
21     
22     public int getHeathly() 
23         return heathly;
24     
25     
26     public void setHeathly(int heathly) 
27         if (heathly<=100&&heathly>=0) 
28             this.heathly=heathly;
29         else 
30             this.heathly=60;
31         
32     
33 
34     public int getQinmidu() 
35         return qinmidu;
36     
37 
38     public void setQinmidu(int qinmidu) 
39         if (qinmidu<=100&&qinmidu>=0) 
40             this.qinmidu=qinmidu;
41         else 
42             this.qinmidu=60;
43         
44     
45 
46     
47     
48 

　　创建子类dog

　　　　

public class Dog extends Pet 

    private String leibie;
    public String getLeibie() 
        return leibie;
    
    public void setLeibie(String leibie) 
        this.leibie = leibie;
    
    //实例化抽象方法
    @Override
    String leibieString(int i) 
        leibie=(i==1?"哈士奇":i==2?"京巴":"输入序号错误，请从新输入");
        return leibie;    
    
    @Override
    void showinfo() 
        System.out.println("你好主人：我叫"+super.getName()+"我是："+ super.getSex()+"我的健康值是："
    +super.getHeathly()+"和主人的亲密度为"+super.getQinmidu()+"我的品种是"+this.getLeibie());
    
    @Override
    int zhiliao() 
        return (super.getHeathly()+10);
    
    public void play()
        System.out.println("经过强制转换我学会接飞镖");
    

　　　　创建Qie类

　　　　

public class Qie extends Pet 
    private String leibie;
    public String getLeibie() 
        return leibie;
    

    public void setLeibie(String leibie) 
        this.leibie = leibie;
    

    @Override
    String leibieString(int i) 
        leibie=(i==1?"帝企鹅":i==2?"马达加斯加企鹅":"你的输入有误");
        return leibie;
    

    @Override
    void showinfo() 
        System.out.println("你好主人：我叫"+super.getName()+"我是："+ super.getSex()+"我的健康值是："
                +super.getHeathly()+"和主人的亲密度为"+super.getQinmidu()+"我的品种是"+this.getLeibie());
    

    @Override
    int zhiliao() 
        
        return (super.getHeathly()+5);
    
    public  void eat() 
        System.out.println("经过了强制转换我会吃鱼");
    

　　　　创建测试类

　　　　

import java.util.Scanner;

import com.sun.org.apache.bcel.internal.generic.INSTANCEOF;


public class Pettest 
    public static void main(String[] args) 
        String ii;
        int i;
        Scanner inScanner=new Scanner(System.in);
        System.out.println("欢迎来到宠物医院！");
        System.out.print("您的宠物种类是（1.狗狗2.企鹅）");
        int q=inScanner.nextInt();
        switch (q) 
        case 1:
            Dog a=new Dog();
            System.out.println("你的宠物名字是：");
             ii=inScanner.next();
            a.setName(ii);
            System.out.println("请输入性别（1.靓仔2.辣妹）");
             i=inScanner.nextInt();
            if(i==1)
                    a.setSex("靓仔");
                else if(i==2)
                    a.setSex("辣妹");
                else 
                    System.out.println("性别输入错误请从新输入");
                    i=inScanner.nextInt();
                
            System.out.println("请选择品种1.哈士奇2.京巴");
            i=inScanner.nextInt();
            a.leibieString(i);
            System.out.println("请输入健康值");
            i=inScanner.nextInt();
            a.setHeathly(i);
            System.out.println("请输入亲密度");
            i=inScanner.nextInt();
            a.setQinmidu(i);
            a.showinfo();
            
            System.out.println("经过治疗你的狗狗健康值为"+a.zhiliao());
//            Pet bPet=new Dog();
//            Dog d=(Dog)bPet;
//            d.play();
            Pet bPet=new Dog();
            //强制装换
            if ( bPet instanceof Dog ) 
                
                Dog d=(Dog)bPet;
                d.play();
            
            
            
            break;

        case 2:
            Qie aa=new Qie();
            System.out.println("你的宠物名字是：");
             ii=inScanner.next();
            aa.setName(ii);
            System.out.println("请输入性别（1.靓仔2.辣妹）");
             i=inScanner.nextInt();
            if(i==1)
                    aa.setSex("靓仔");
                else if(i==2)
                    aa.setSex("辣妹");
                else 
                    System.out.println("性别输入错误请从新输入");
                    i=inScanner.nextInt();
                
            System.out.println("请选择品种1.帝企鹅2.马达加斯加企鹅");
            i=inScanner.nextInt();
            aa.leibieString(i);
            System.out.println("请输入健康值");
            i=inScanner.nextInt();
            aa.setHeathly(i);
            System.out.println("请输入亲密度");
            i=inScanner.nextInt();
            aa.setQinmidu(i);
            aa.showinfo();
            
            System.out.println("经过治疗你的"+aa.getLeibie()+"健康值为"+aa.zhiliao());
            Pet bQPet=new Qie();
            //强制装换
            if ( bQPet instanceof Qie ) 
                
                Qie dD=(Qie)bQPet;
                dD.eat();
            
            
            break;
            default:
                System.out.println("您的输入有误请从新输入");
                break;
            
    
    
    

　　运行结果