JavaSE基础入门_008_面向对象三大特性

面向对象三大特性

封装

什么是封装

• 概念：尽可能隐藏对象的内部细节，控制对象的修改及访问的权限。

• 访问修饰符：private（可将属性修饰为私有，仅本类可见）

公共访问方法

• 提供公共访问方法, 以保证数据的正常录入

• 命名规范:

  • 赋值: setXXX() //使用方法参数实现赋值

  • 取值: getXXX() //使用方法返回值实现取值

过滤有效数据

• 在公共的访问方法内部, 添加逻辑判断, 进而过滤掉非法数据, 以保证数据安全

 

访问修饰符

	本类	同包	非同包子类	其他
private	Y	N	N	N
default(什么都不写)	Y	Y	N	N
protected	Y	Y	Y	N
public	Y	Y	Y	Y

• 本类: 自己

• 同包: 隔壁邻居, 一个文件夹

• 非同胞子类: 不住在一个包里的儿子

• 其他: 陌生人

• Y: 可以用; N: 用不了

//cmd 带包编译:
javac -d . Father.java

 

 

继承

生活中的继承

• 生活中的"继承"是施方的一种赠与, 受方的一种获得.

• 将一方所拥有的东西给与另一方.

  • 往往二者之间 具有继承关系 (直系, 亲属)

 

程序中的继承

• 程序中的继承, 是类与类之间特征和行为的一种赠与或获得.

• 两个类之间的继承关系。必须满足“is a”的关系。

  • 狗是一种动物：Dog is an Animal

  • 奔驰是一种车：Benz is a Car

  • 都是 is a 的关系

 

父类的选择

• 现实生活中，很多类别之间都存在着继承关系，都满足“is a”的关系。

• 狗是一种动物、狗是一种生物、狗是一种物质。

• 多个类别都可作为“狗”的父类，需要从中选择出最适合的父类。

• 	动物	生物	物质
  属性	品种、年龄、性别	品种、年龄、性别	...
  方法	呼吸、吃、睡	呼吸	...

• 功能越精细，重合点越多，越接近直接父类。

• 功能越粗略，重合点越少，越接近Object类。（万物皆对象的概念）

 

父类的抽象

• 实战：可根据程序需要使用到的多个具体类，进行共性抽取，进而定义父类。

• 在一组相同或类似的类中，抽取出共性的特征和行为，定义在父类中，实现重用。

 

继承

• 语法: class 子类 extends 父类 { } // 定义子类时, 显示继承父类

• 应用: 产生继承关系之后, 子类可以使用父类中的属性和方法, 也可以定义子类独有的属性和方法

• 好处: 既提高代码的复用性, 有提高代码的可扩展性

 

继承的特点

• Java为单继承， 一个类只能有一个直接父类， 但可以多级继承， 属性和方法逐级叠加。

 

不可继承

• 构造方法:

  • 类中的构造方法, 只负责创建本类对象, 不可继承

• private修饰的属性和方法:

  • 访问修饰符的一种, 仅本类可见

• 父子类不在同一个package中时, default修饰的属性和方法:

 

继承中的对象创建

• 在具有继承关系的对象创建中，构建子类对象会先构建父类对象。

• 由父类的共性内容，叠加子类的独有内容，组合成完整的子类对象。

 

继承后的对象构建过程

• 构建子类对象时, 先构建父类对象

 

方法重写(覆盖)

• 思考: 子类中是否可以定义和父类相同的方法 ?

  • 可以定义一模一样重名的方法, 优先调用子类自己的

• 思考: 为什么需要在子类中定义和父类相同的方法 ?

• 分析: 当父类提供的方法无法满足子类需求时, 可在子类中定义和父类相同的方法进行覆盖(Override).

 

• 方法覆盖原则:

  • 方法名称、参数列表、返回值类型必须与父类相同。

  • 访问修饰符可与父类相同或是比父类更宽泛。

 

• 方法覆盖的执行：

  • 子类覆盖父类方法后，调用时优先执行子类覆盖后的方法。

 

super关键字：父亲

• 在子类中，可直接访问从父类继承到的属性和方法，但如果父子类的属性或方法存在重名（属性遮蔽、方法覆盖）时，需要加以区分，才可专项访问。

• class Father
  {
      int field = 10;
  }
  ​
  class Son extends Father
  {
      int field = 20;//与父类属性重名, 属性遮蔽
      public void method()
      {
          System.out.println(this.field);//this. 用以访问子类自身实例变量的属性和方法
          System.out.println(super.field);//super. 用以允许访问父类的属性和方法
      }
  }
  ​

 

super访问方法

• super关键字可在子类中访问父类的方法

• 使用" super. "的形式访问父类的方法, 进而完成在子类中的复用; 再叠加额外的功能代码, 组成新的功能.

 

super访问属性

• 父子类的同名属性不存在覆盖关系, 两块空间同时存在( 子类遮蔽父类属性 ), 需要使用不同的前缀进行访问

 

super调用父类无参构造

class A{
    public A(){
        System.out.println("A()");
    }
}
class B extends A{
    public B(){
        super();
        System.out.println("B()");
    }
}
class C extends B{
    public C(){
        super();
        System.out.println("C()");
    }
}

super(): 表示调用父类无参构造方法. 如果没有显示书写, 隐式存在于子类构造方法的首行.

 

super调用父类有参构造

class A
{
    int value;
    public A()
    {
        System.out.println("A()");
    }
    public A(int value){
        this.value = value;
    }
}
class B extends A
{
    public B()
    {
        System.out.println("B()");
    }
    public B(int value)
    {
        super(value);
    }
}

super(实参): 表示调用父类有参构造方法.

 

this与super

• this: 当前实例

• super: 当前实例的父类实例

二者不能并存, 无论构造函数有几个 this 都必须有个 super 出口.

• this或super使用在构造方法中时, 都要求在首行. 当子类构造中使用了this()或this(实参), 即不可再同时书写super()或super(实参), 会由this()指向的构造方法完成super()的调用

 

小结

• super关键字的第一种用法:

  • 在子类的方法中使用" super. "的形式访问父类的属性和方法

  • 例如: super. 父类属性、super.父类方法();

• super关键字的第二种用法：

  • 在子类的构造方法的首行，使用“super（）”或“super（实参）”，调用父类构造方法。

• 注意：

  • 如果子类构造方法中，没有显示定义super()或super(实参), 则默认提供super().

  • 同一个子类构造方法中, super()、this()不可同时存在

 

多态

生活中的人物视角

• 生活中，不同任务角色看待同一个对象的视角不同，关注点也不相同。

 

生活中的多态

• 生活中的多态是指 “客观事物在人脑中的主观反应”。

• 主观意识上的类别与客观存在的对象具有“ is a ”关系时，即形成多态。

• Java中的多态：将子类对象当成父类类别看待

 

程序中的多态

• 概念：父类引用指向子类对象，从而产生多种形态。

  • Animal a = new Dog();
    //父类引用（引用类型）        子类对象（对象类型） 

• 二者具有直接或间接的继承关系时，父类引用可指向子类对象，即形成多态。

• 父类引用仅可调用父类所声明的属性和方法，不可调用子类独有的属性和方法。

 

多态中的方法覆盖

• 思考：如果子类中覆盖了父类的方法，以父类型引用调用此方法时，优先执行父类还是子类中的方法？

• 实际运行过程中，依旧遵循覆盖原则，如果子类覆盖了父类中的方法，则执行子类中覆盖后的方法，否则执行父类中的方法。

 

多态的应用

• 场景一：

  • 使用父类作为方法形参实现多态，使方法参数的类型更为宽泛。

• 场景二：【工厂模式】

  • 使用父类作为方法返回值实现多态，使方法可以返回不同子类对象。

 

装箱、拆箱

向上转型（装箱）

• 父类引用中保存真实子类对象，称为向上转型（即多态核心概念）。

  • Animal a = new Dog();

• 注意：

  • 仅可调用父类中所声明的属性和方法。

 

向下转型（拆箱）

Animal a = new Dog();
Dog dog = (Dog)a;

• 将父类引用中的真实子类对象，强转回子类本身类型，称为向下转型。

• 注意：

  • 只有转换回子类真实类型，才可调用子类独有的属性和方法。

 

类型转换异常

• 向下转型时，如果父类引用中的子类对象类型和目标类型不匹配，则会发生类型转换异常。

 

instanceof关键字

• 向下转型前，应判断引用中的对象真实类型，保证类型转换的正确性。

• 语法：引用 instanceof 类型 //返回boolean类型结果

• a instanceof Dog // 返回 true

 

小结

• 多态的两种应用场景：

  • 使用父类作为方法形参，实现多态。

    • 调用方法时，可传递的实参类型包括：本类型对象 + 其所有的子类对象

  • 使用父类作为方法返回值，实现多态。

    • 调用方法后，可得的结果类型包括：本类型对象 + 其所有的子类对象

 

• 多态的作用：

  • 屏蔽子类间的差异

  • 灵活、耦合度低