多态&接口类&接口

1.多态

1.1多态的概述（记忆）

• 什么是多态

  同一个对象，在不同时刻表现出来的不同形态

• 多态的前提

  • 要有继承或实现关系
  • 要有方法的重写
  • 要有父类引用指向子类对象

1.2多态中的成员访问特点（记忆）

• 成员访问特点

  • 成员变量

    编译看父类，运行看父类

  • 成员方法

    编译看父类，运行看子类

• 代码演示

  • 动物类

    public class Animal {
        public int age = 40;
    public void eat() {
        System.out.println("动物吃东西");
    }
    
    }
    
    

  • 猫类

    public class Cat extends Animal {
        public int age = 20;
        public int weight = 10;
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
    
    public void playGame() {
        System.out.println("猫捉迷藏");
    }
    
    }
    
    

  • 测试类

    public class AnimalDemo {
        public static void main(String[] args) {
            //有父类引用指向子类对象
            Animal a = new Cat();
        System.out.println(a.age);
    
    //        System.out.println(a.weight);
        a.eat();
    
    //        a.playGame();
    
    }
    
    }
    
    

1.3多态的好处和弊端（记忆）

• 好处

  提高程序的扩展性。定义方法时候，使用父类型作为参数，在使用的时候，使用具体的子类型参与操作

• 弊端

  不能使用子类的特有成员

1.4多态中的转型（应用）

• 向上转型

  父类引用指向子类对象就是向上转型

• 向下转型

  格式：子类型 对象名 = (子类型)父类引用;

• 代码演示

  • 动物类

  public class Animal {
      public void eat() {
          System.out.println("动物吃东西");
      }
  }
  

  • 猫类

  public class Cat extends Animal {
      @Override
      public void eat() {
          System.out.println("猫吃鱼");
      }
  public void playGame() {
      System.out.println("猫捉迷藏");
  }
  
  }
  
  

  • 测试类

  public class AnimalDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //多态
          //向上转型
          Animal a = new Cat();
          a.eat();
  //      a.playGame();
      //向下转型
      Cat c = (Cat)a;
      c.eat();
      c.playGame();
  }
  
  }
  
  

1.5多态的案例（应用）

• 案例需求

  请采用多态的思想实现猫和狗的案例，并在测试类中进行测试

• 代码实现

  • 动物类

  public class Animal {
      private String name;
      private int age;
  public Animal() {
  }
  
  public Animal(String name, int age) {
      this.name = name;
      this.age = age;
  }
  
  public String getName() {
      return name;
  }
  
  public void setName(String name) {
      this.name = name;
  }
  
  public int getAge() {
      return age;
  }
  
  public void setAge(int age) {
      this.age = age;
  }
  
  public void eat() {
      System.out.println("动物吃东西");
  }
  
  }
  
  

  • 猫类

  public class Cat extends Animal {
  public Cat() {
  }
  
  public Cat(String name, int age) {
      super(name, age);
  }
  
  @Override
  public void eat() {
      System.out.println("猫吃鱼");
  }
  
  }
  
  

  • 狗类

  public class Dog extends Animal {
  public Dog() {
  }
  
  public Dog(String name, int age) {
      super(name, age);
  }
  
  @Override
  public void eat() {
      System.out.println("狗吃骨头");
  }
  
  }
  
  

  • 测试类

  public class AnimalDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //创建猫类对象进行测试
          Animal a = new Cat();
          a.setName("加菲");
          a.setAge(5);
          System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge());
          a.eat();
      a = new Cat("加菲", 5);
      System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge());
      a.eat();
  }
  
  }
  
  

2.抽象类

2.1抽象类的概述（理解）

当我们在做子类共性功能抽取时，有些方法在父类中并没有具体的体现，这个时候就需要抽象类了！

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！

2.2抽象类的特点（记忆）

• 抽象类和抽象方法必须使用 abstract 关键字修饰

  //抽象类的定义
  public abstract class 类名 {}
  //抽象方法的定义
  
  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

• 抽象类的子类

  要么重写抽象类中的所有抽象方法

  要么是抽象类

2.3抽象类的成员特点（记忆）

• 成员的特点

  • 成员变量

    • 既可以是变量
    • 也可以是常量

  • 构造方法

    • 空参构造
    • 有参构造

  • 成员方法

    • 抽象方法
    • 普通方法

• 代码演示

  • 动物类

  public abstract class Animal {
  private int age = 20;
  private final String city = "北京";
  
  public Animal() {}
  
  public Animal(int age) {
      this.age = age;
  }
  
  
  public void show() {
      age = 40;
      System.out.println(age);
  
  //        city = "上海";
  
  System.out.println(city);
  
  }
  public abstract void eat();
  
  }
  
  

  • 猫类

  public class Cat extends Animal {
      @Override
      public void eat() {
          System.out.println("猫吃鱼");
      }
  }
  

  • 测试类

  public class AnimalDemo {
      public static void main(String[] args) {
          Animal a = new Cat();
          a.eat();
          a.show();
      }
  }
  

2.4抽象类的案例（应用）

• 案例需求

  请采用抽象类的思想实现猫和狗的案例，并在测试类中进行测试

• 代码实现

  • 动物类

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

  • 猫类

  public class Cat extends Animal {
  public Cat() {
  }
  
  public Cat(String name, int age) {
      super(name, age);
  }
  
  @Override
  public void eat() {
      System.out.println("猫吃鱼");
  }
  
  }
  
  

  • 狗类

  public class Dog extends Animal {
  public Dog() {
  }
  
  public Dog(String name, int age) {
      super(name, age);
  }
  
  @Override
  public void eat() {
      System.out.println("狗吃骨头");
  }
  
  }
  
  

  • 测试类

  public class AnimalDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //创建对象，按照多态的方式
          Animal a = new Cat();
          a.setName("加菲");
          a.setAge(5);
          System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
          a.eat();
          System.out.println("--------");
      a = new Cat("加菲",5);
      System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
      a.eat();
  }
  
  }
  
  

3.接口

3.1接口的概述（理解）

接口就是一种公共的规范标准，只要符合规范标准，大家都可以通用。

Java中的接口更多的体现在对行为的抽象！

3.2接口的特点（记忆）

• 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。

• 接口的子类

  要么重写接口中的所有抽象方法

  要么子类也是抽象类

3.3接口的成员特点（记忆）

• 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

    没有，因为接口主要是扩展功能的，而没有具体存在

  • 成员方法

    只能是抽象方法

    默认修饰符：public abstract

    关于接口中的方法，JDK8和JDK9中有一些新特性，后面再讲解

• 代码演示

  • 接口

  public interface Inter {
      public int num = 10;
      public final int num2 = 20;
  //    public static final int num3 = 30;
      int num3 = 30;
  //    public Inter() {}
  //    public void show() {}
  public abstract void method();
  void show();
  
  }
  
  

  • 实现类

  public class InterImpl extends Object implements Inter {
      public InterImpl() {
          super();
      }
  @Override
  public void method() {
      System.out.println("method");
  }
  
  @Override
  public void show() {
      System.out.println("show");
  }
  
  }
  
  

  • 测试类

  public class InterfaceDemo {
      public static void main(String[] args) {
          Inter i = new InterImpl();
  //        i.num = 20;
          System.out.println(i.num);
  //        i.num2 = 40;
          System.out.println(i.num2);
          System.out.println(Inter.num);
      }
  }
  

3.4接口的案例（应用）

• 案例需求

  对猫和狗进行训练，他们就可以跳高了，这里加入跳高功能。

  请采用抽象类和接口来实现猫狗案例，并在测试类中进行测试。

• 代码实现

  • 动物类

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

  • 跳高接口

  public interface Jumpping {
      public abstract void jump();
  }
  

  • 猫类

  public class Cat extends Animal implements Jumpping {
  public Cat() {
  }
  
  public Cat(String name, int age) {
      super(name, age);
  }
  
  @Override
  public void eat() {
      System.out.println("猫吃鱼");
  }
  
  @Override
  public void jump() {
      System.out.println("猫可以跳高了");
  }
  
  }
  
  

  • 测试类

  public class AnimalDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //创建对象，调用方法
          Jumpping j = new Cat();
          j.jump();
          System.out.println("--------");
      Animal a = new Cat();
      a.setName("加菲");
      a.setAge(5);
      System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
      a.eat();
  
  //        a.jump();
      a = new Cat("加菲",5);
      System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
      a.eat();
      System.out.println("--------");
  
      Cat c = new Cat();
      c.setName("加菲");
      c.setAge(5);
      System.out.println(c.getName()+","+c.getAge());
      c.eat();
      c.jump();
  }
  
  }
  
  

3.5类和接口的关系（记忆）

• 类与类的关系

  继承关系，只能单继承，但是可以多层继承

• 类与接口的关系

  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

• 接口与接口的关系

  继承关系，可以单继承，也可以多继承

3.6抽象类和接口的区别（记忆）

• 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

4.综合案例

4.1案例需求（理解）

我们现在有乒乓球运动员和篮球运动员，乒乓球教练和篮球教练。

为了出国交流，跟乒乓球相关的人员都需要学习英语。

请用所学知识分析，这个案例中有哪些具体类，哪些抽象类，哪些接口，并用代码实现。

4.2代码实现（应用）

• 抽象人类

public abstract class Person {
    private String name;
    private int age;
public Person() {
}

public Person(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}

public String getName() {
    return name;
}

public void setName(String name) {
    this.name = name;
}

public int getAge() {
    return age;
}

public void setAge(int age) {
    this.age = age;
}

public abstract void eat();

}

• 抽象运动员类

public abstract class Player extends Person {
    public Player() {
    }
public Player(String name, int age) {
    super(name, age);
}

public abstract void study();

}

• 抽象教练类

public abstract class Coach extends Person {
    public Coach() {
    }
public Coach(String name, int age) {
    super(name, age);
}

public abstract void teach();

}

• 学英语接口

public interface SpeakEnglish {
    public abstract void speak();
}

• 蓝球教练

public class BasketballCoach extends Coach {
    public BasketballCoach() {
    }
public BasketballCoach(String name, int age) {
    super(name, age);
}

@Override
public void teach() {
    System.out.println("篮球教练教如何运球和投篮");
}

@Override
public void eat() {
    System.out.println("篮球教练吃羊肉，喝羊奶");
}

}

• 乒乓球教练

public class PingPangCoach extends Coach implements SpeakEnglish {
public PingPangCoach() {
}

public PingPangCoach(String name, int age) {
    super(name, age);
}

@Override
public void teach() {
    System.out.println("乒乓球教练教如何发球和接球");
}

@Override
public void eat() {
    System.out.println("乒乓球教练吃小白菜，喝大米粥");
}

@Override
public void speak() {
    System.out.println("乒乓球教练说英语");
}

}

• 乒乓球运动员

public class PingPangPlayer extends Player implements SpeakEnglish {
public PingPangPlayer() {
}

public PingPangPlayer(String name, int age) {
    super(name, age);
}

@Override
public void study() {
    System.out.println("乒乓球运动员学习如何发球和接球");
}

@Override
public void eat() {
    System.out.println("乒乓球运动员吃大白菜，喝小米粥");
}

@Override
public void speak() {
    System.out.println("乒乓球运动员说英语");
}

}

• 篮球运动员

public class BasketballPlayer extends Player {
public BasketballPlayer() {
}

public BasketballPlayer(String name, int age) {
    super(name, age);
}

@Override
public void study() {
    System.out.println("篮球运动员学习如何运球和投篮");
}

@Override
public void eat() {
    System.out.println("篮球运动员吃牛肉，喝牛奶");
}

}