Java的三大特性总结

在Java中，面向对象编程有三大特性：封装、继承、多态。

先来说说封装。

封装，顾名思义，就是通过抽象数据类型（即ADT，一种为了将数据类型和可能在该数据类型上进行操作而定义的）将数据以及基于数据的操作封装在一起，使之成为独立的“实体”。

首先先来看一个Person类：

public class Person implements Comparable<Person> {
    private String firstname;
    private String lastname;

    public String getFirstname() {
        return firstname;
    }

    public void setFirstname(String firstname) {
        this.firstname = firstname;
    }

    public String getLastname() {
        return lastname;
    }

    public void setLastname(String lastname) {
        this.lastname = lastname;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int hash = 7;
        hash = 83 * hash + Objects.hashCode(this.firstname);
        hash = 83 * hash + Objects.hashCode(this.lastname);
        return hash;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        //检查参数是否是这个对象的引用
        if (this == obj) {
            return true;
        }
        //检查参数是否是正确的类型
        if (!(obj instanceof chapter5_reflect.Person)) {
            return false;
        }
        //将参数转换成正确的类型
        Person person = (Person) obj;
        //对实体域进行匹配
        return Objects.equals(this.firstname, person.firstname)
                && Objects.equals(this.lastname, person.lastname);
    }

    @Override
    public int compareTo(Person o) {
        if (this == o) {
            return 0;
        }
        if (null == o) {
            return 1;
        }
        //先判断姓氏是否相同
        int comparison = this.firstname.compareTo(o.firstname);
        if (comparison != 0) {
            return comparison;
        }
        //姓氏相同则比较名
        comparison = this.lastname.compareTo(o.lastname);
        return comparison;
    }
}

对于封装的思想，我们需要尽可能的隐藏内部细节，只保留一些对外操作。

例如在Person类中，我简单的定义了两个成员变量firstname和lastname，在setter方法里我们可以设置姓和名的一些格式，如首字母大写，其余小写来进行“格式化”，对外开放getter来获取变量的值。

现来总结一下封装的优点：

1.能够更好的把控成员变量，甚至是管理类的内部结构；

2.良好的封装能够减少耦合，使得代码更加健壮；

3.外部程序通过对外接口即可进行访问，无需关注实现细节。

再谈继承。

继承描述的是is-a的关系，它是复用代码的一种方式，思想就在于人们可以基于已存在的类构造一个新类。继承已存在的类就是复用（继承）这些类的方法和域。再次基础上，还可以添加新的方法和域，以满足新的需求。

下面来看两个例子：

public class Person {

    private String name;
    private String sex;
    private int age;

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

    //省略setter和getter方法...
 }

public class Yang extends Person {

    Yang(String name, String sex, int age) {
        super(name, sex, age);
    }

    public String getName() {
        return super.getName() + " is " + "genius";
    }

}

  public static void main(String... argc) {
//        Yang yang = new Yang("yang", "male", 23);
        Person person = new Yang("yang", "male", 23);
        out.print(person.getName());
    }

输出： yang is genius 

注意，如果父类没有默认的构造器，子类构造函数中需要指定父类的构造器，否则编译将会失败！

从上面的代码中不得不引出关于继承的三大重要的东西，即构造器，protected关键字以及向上转型。

1.我们知道，构造器是不能被继承的，只许被调用！

需要注意的是，子类是依赖于父类的（这也说明了一个弊端，即继承是一种强耦合关系），子类拥有父类的非private属性和方法（弊端二：破坏了封装），所以父类应先于子类被创建。

所以当父类没有默认构造器时，子类需要指定一个父类的构造器，并且写于子类构造器的第一行！当然父类有默认构造器，子类就无需super了，Java会自动调用。

2.再说protected关键字。插一句，只有合理使用访问修饰符，程序才能更好的为我们服务！

对于子类，为了使用父类的方法，我们可以修改它的访问修饰符为protected，而不是一股脑儿的写上public！一劳永逸的做法可能会带来更大的危害！

而对于类的成员变量，继续保持它的private！

3.最后是向上转型了，它是一个重要的方面。从上面的的代码中，我写上了Person person = new Yang("yang", "male", 23); 这样结果是将Yang向上转型为Person，带来的影响可能就是属性和方法的丢失，但是它将是安全的。

同时它最大的作用是.....子类能够提供父类更加强大的功能以适用于不同的场合，完成不同的操作。

不太清楚可以看看这两个： List<String> arrayList = new ArrayList<>(); 和 List<String> linkedList = new LinkedList<>(); 

我们知道ArrayList是数组实现，查找更快；而LinkedList是链表实现，添加元素和删除元素效率更好！

但是向上转型有一个弊端，指向子类的父类引用因为向上转型了，它将只拥有父类的属性和方法，同时子类拥有而父类没有的方法，是无法使用了的！

所以，继承实现了软件的可重用性和可拓展性。但是Java是单继承的，并且继承也有多个弊端（上面有提），其实还有一个弊端是父类一旦改变，子类可能也得进行改变！所以慎用吧。

最后一个特性是多态了。多态性就是不同的子类型可以对同一个请求做出不同的操作。同时多态性分为编译时多态性和运行时多态性，对应着方法重载overload和方法重写override！

对于方法重写，存在在继承中。它作为运行时多态性的表现，首先需要子类继承和实现父类的方法，然后向上转型，父类引用子类对象，对同一件事作出不同的响应。

方法重写时，需要注意的是子类的访问修饰符的访问范围不能小于父类，如父类的一个方法修饰符为protected，那么子类继承时，只能选用public或者protected。除了访问修饰符，其余完全相同于父类！

对于方法重载，出现在同一个类中，它是编译时多态性的表现。定义为：同名的方法如果有不同的参数列表便视为重载。

最后有一道经典的题目作为结尾，我也不知道出自哪....Look and think!

public class A {

    public String show(D obj) {
        return ("Father and D");
    }

    public String show(A obj) {
        return ("Father and Father");
    }
}

class B extends A {

    public String show(B obj) {
        return ("Child and Child");
    }

    public String show(A obj) {
        return ("Child and Father");
    }
}

class C extends B {
}

class D extends B {
}

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A();
        A a2 = new B();
        B b = new B();
        C c = new C();
        D d = new D();

        System.out.println("1--" + a1.show(b));
        System.out.println("2--" + a1.show(c));
        System.out.println("3--" + a1.show(d));
        System.out.println("4--" + a2.show(b));
        System.out.println("5--" + a2.show(c));
        System.out.println("6--" + a2.show(d));
        System.out.println("7--" + b.show(b));
        System.out.println("8--" + b.show(c));
        System.out.println("9--" + b.show(d));
    }
}