多态、抽象类、接口

多态、抽象类、接口_DAY09

1:多态(掌握)

（1）多态概念：一种事物的多种形态

（2）体现：父类的引用指向其子类的实例对象;接口的引用指向其实现类的实例对象

（3）特点：

成员方法：编译看左边，运行看右边

　　运行：子类重写的方法运行

　　编译：父类的引用类型必须有该方法

成员变量：编译看左边，运行看左边

　　运行：访问的为父类的属性

　　编译：父类的引用类型必须有该属性

　　总结：只有在方法调用的时候，才会判断子类是否重写，重写调用子类方法。其他情况均看父类类型

　　记忆方法：方法运行看右边，其他看左边

例子：

/*
    多态：
        一种事物的多种形态
    前提：
        具有继承关系
    特点：
        方法：编译看左边，运行看右边
            运行：子类重写的方法运行
            编译：父类的引用类型必须有该方法        
        变量：编译看左边，运行看左边
            运行：访问的为父类的属性
            编译：父类的引用类型必须有该属性
        只有在方法调用的时候，才会判断子类是否重写，重写调用子类方法。其他情况均看父类类型
                一句话总结：方法运行看右边，其他看左边
*/
class Demo5
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Animal animal = new Animal();      //动物是一种动物
        Animal animal2 = new Cat();           //猫是一种动物，多态：猫的实例对象，父类动物的引用

        //Cat cat2 = new Animal();           //动物是猫，不可以
        Cat cat = new Cat();               //猫是猫

        Animal a = new Cat();
        //成员方法：
        a.eat();   //喵吃了
        System.out.println(a.name);  //巴马
        System.out.println(a.age);   //80
    }
}

class Animal
{
    String name = "巴马";
    int age = 80;
    public void eat(){
        System.out.println("吃了");
    }    
}

class Cat extends Animal
{    
    String name = "加菲";
    int age = 40;
    public void eat(){
        System.out.println("喵吃了");
    }    
}

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多太内存图:

(4)前提：

　　 A:有继承或者实现关系。

　　 B:有方法重写。（重要）

/**
 * 多态的前提条件之一：必须要有方法的覆盖(即重写)
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog();
        animal.eat();
        // animal.sleep();  //报错,找不到符号,接口中没有sleep()抽象方法
    }
}

//接口
interface Animal {
    public abstract void eat();
}

class Dog implements Animal {
    //继承的方法的重写
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃");
    }
    //自己的方法
    public void sleep() {
        System.out.println("夹着尾巴睡");
    }
}

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　　 C:有父类引用指向子类对象，或者接口的应用指向实现类的对象

(3)好处和弊端：

　　 A:好处

　　扩展性和维护性(是由继承和实现保证)。

/*
    有两个类猪，狗继承动物，均有吃的动作。
    创建多个猪与狗，调用他们吃的功能。
    再来一个猫，创建多个猫的对象，调用猫的吃的功能
*/
class Demo8_4
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        
        Pig pig = new Pig();
        Pig pig2 = new Pig();
        Pig pig3 = new Pig();

        Dog dog = new Dog();
        Dog dog2 = new Dog();
        Dog dog3 = new Dog();
        /*
        Animal pig = new Pig();
        Animal pig2 = new Pig();
        Animal pig3 = new Pig();

        Animal dog = new Dog();
        Animal dog2 = new Dog();
        Animal dog3 = new Dog();
        */
        //不需要调用不同的方法，只需要调用同一个animalEat的方法即可
        /*
        MyAnimalTool.pigEat(pig);
        MyAnimalTool.pigEat(pig2);
        MyAnimalTool.pigEat(pig3);

        MyAnimalTool.dogEat(dog);
        MyAnimalTool.dogEat(dog2);
        MyAnimalTool.dogEat(dog3);
        */

        MyAnimalTool.animalEat(pig);
        MyAnimalTool.animalEat(pig2);
        MyAnimalTool.animalEat(pig3);
        MyAnimalTool.animalEat(dog);
        MyAnimalTool.animalEat(dog2);
        MyAnimalTool.animalEat(dog3);

        
        Cat cat = new Cat();
        Cat cat2 = new Cat();
        Cat cat3 = new Cat();
        /*
        Animal cat = new Cat(); 
        Animal cat2 = new Cat(); 
        Animal cat3 = new Cat(); 
        */
        /*
        MyAnimalTool.catEat(cat);
        MyAnimalTool.catEat(cat2);
        MyAnimalTool.catEat(cat3);
        */
        MyAnimalTool.animalEat(cat);
        MyAnimalTool.animalEat(cat2);
        MyAnimalTool.animalEat(cat3);
    }
    /*
    public static void pigEat(Pig p) {
        p.eat();
    }

    public static void dogEat(Dog d) {
        d.eat();
    }

    public static void catEat(Cat c) {
        c.eat();
    }
    */
}
//定义动物类作为父类
class Animal
{
    public void eat(){
        System.out.println("吃");
    }
}
//定义猪与狗作为子类
class Pig extends Animal
{
    public void eat(){
        System.out.println("拱着吃");
    }
}

class Dog extends Animal
{
    public void eat(){
        System.out.println("摇着尾巴吃");
    }
}

class MyAnimalTool
{
    //多个动物均是Animal的子类，所以只需要定义一个方法接受Animal类型即可。从而加入新的动物时，该类代码不需要改动！
    /*
    public static void pigEat(Pig p) {
        p.eat();
    }

    public static void dogEat(Dog d) {
        d.eat();
    }

    public static void catEat(Cat c) {
        c.eat();
    }
    */

    public static void animalEat(Animal a) {
        a.eat();
    }
}
//添加猫类
class Cat extends Animal
{
    public void eat(){
        System.out.println("舔着吃");
    }
}

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　　 B:弊端

　　　　不能使用子类的特有功能。

/**
 * 多态的前提条件之一：必须要有方法的覆盖(即重写)
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog();
        animal.eat();
        // animal.sleep();  //报错,找不到符号,接口中没有sleep()抽象方法
    }
}

//接口
interface Animal {
    public abstract void eat();
}

class Dog implements Animal {
    //继承的方法的重写
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃");
    }
    //自己的方法
    public void sleep() {
        System.out.println("夹着尾巴睡");
    }
}

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(4)向上转型和向下转型

　　 A:向上转型

　　把子类对象赋值给父类或者接口引用，例子：

/*
    向上转型：
        引用变量为父类时，子类实例对象可以自动提升为父类类型。即引用为父类型，可以赋值子类实例对象。
*/
class Demo6 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Animal a = new Cat();   //多态本身的赋值就是向上转型。
        Cat c = new Cat();

        //method(c);
        //method(new Animal());  不可以
        //method(a);   不可以

        method2(a);
        method2(c);  //向上转型

        Cat c2 = method3();
        Animal a2 = method3();  //向上转型

        //Cat c3 = method4();
        Animal a3 = method4(); 
    }

    public static void method(Cat c) {
        System.out.println(c);
    }

    public static void method2(Animal animal) {
        System.out.println(animal);
    }

    public static Cat method3(){
        //return new Animal();
        return new Cat();
    }

    public static Animal method4(){
        //return new Animal();
        return new Cat();  //向上转型
    }
}
class Animal
{
    String name = "巴马";
    int age = 80;
    
    public void eat(){
        System.out.println("吃了");
    }
    
}

class Cat extends Animal
{    
    String name = "加菲";
    int age = 40;

    public void eat(){
        System.out.println("喵吃了");
    }
    
}

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　　 B:向下转型

　　　　把父类或者父接口引用强制转换为子类，例子：

/*
    向下转型：
        将父类强转成子类,前期父类引用指向的对象为子类对象，即必须是多态的引用。
*/
class Demo7
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Animal a = new Cat();
        Animal a2 = new Animal();

        Cat c = (Cat)a;
        //Cat c2 = (Cat)a2;   不可以
    }
}

class Animal
{
    String name = "巴马";
    int age = 80;
    
    public void eat(){
        System.out.println("吃了");
    }
    
}

class Cat extends Animal
{    
    String name = "加菲";
    int age = 40;

    public void eat(){
        System.out.println("喵吃了");
    }
    
}

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(5)多态中的使用成员特点

　　 A:成员变量

　　　　编译运行都看左边

　　 B:成员方法

　　　　编译看左边，运行看右边。

　　总结：全部看父类类型，只是在调用该方法时，检查子类是否重写,如果重写，调用之类方法，如果没有重写，调用父类的方法。

(6)多态的体现形式

　　 A:具体类多态(几乎不用)

　　 B:抽象类多态

　　C:接口多态

2:抽象类(掌握)

　　(1)多个具体的事物具备相同的方法声明，而方法体不同，我们就只抽取方法声明，然后定义到一个类中。

　　　　而一个没有方法体的方法是一个抽象方法，一个类中有抽象方法，该类必须定义为抽象类。

　　 (2)抽象类的特点：

　　　　 A:抽象类或者抽象方法用abstract修饰。

　　　　B: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。

　　　　C:抽象类不能被实例化。

　　　　D:子类继承抽象类，要么是抽象类，要么重写所有父类抽象方法。

例子：

/*
    抽象类：包含抽象方法的类
*/
class Demo9 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        //Animal a = new Animal();
        Animal a2 = new Pig();
        System.out.println("Hello World!");
    }
}
//定义动物类作为抽象父类
abstract class Animal
{
    public abstract void eat();
    public abstract void sleep();
    //public void sleep(){
    //    System.out.println();
    //}
}
//定义猪与狗作为子类
class Pig extends Animal
{
    public void eat(){
        System.out.println("拱着吃");
    }

    public void sleep(){
        System.out.println("躺着睡");
    }
}
/*
abstract class Dog extends Animal
{
    public void eat(){
        System.out.println("摇着尾巴吃");
    }
}
*/
class Dog extends Animal
{
    public void eat(){
        System.out.println("摇着尾巴吃");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println("压着尾巴睡");
    }
}

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(3)抽象类的几个小问题

　　 A:不能被实例化，要构造方法干啥?

　　给抽象类的成员变量赋值

　　 B:一个类中没有抽象方法，居然定义抽象类，有什么意义?

　　强制不让该类创建对象

　　 C:abstract抽象关键字不能和哪些关键字共存

　　　　 a:private 抽象类的方法需要被覆盖，如果private修饰的话，子类无法访问

　　　　b:final 抽象类需要继承，final修饰的无法继承

　　　　c:static 抽象类抽象方法无方法体，调用无意义

(4)抽象类的成员：

　　 A:成员变量有变量，也有常量

　　 B:构造方法有构造方法，用于子类访问父类数据的初始化

　　 C:成员方法有抽象方法，也有非抽象的方法

(5)抽象类的案例

A:老师案例

例子：

/*
    老师示例
        具体事物：基础班老师，就业班老师
        共性：姓名，年龄，讲课。
*/
class Test 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        BaseTeacher bt = new BaseTeacher("刘正风",28);
        bt.setName("曲阳");
        bt.teach();
        System.out.println(bt.getName());
        bt.teach();

        WorkTeacher wt = new WorkTeacher("唐嫣",28);
        wt.teach();

        Teacher t = new BaseTeacher("刘正风",28);
        t.setName("曲阳");
        t.teach();
        System.out.println(t.getName());

        Teacher t2 = new WorkTeacher("唐嫣",28);
        t2.teach();
    }
}
//设计抽象概念老师类
abstract class Teacher
{
    private String name;
    private int age;

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

    public abstract void teach();

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

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

//定义基础班老师
class BaseTeacher extends Teacher
{
    public BaseTeacher(){}
    public BaseTeacher(String name,int age){
        super(name,age);
    }

    public void teach() {
        System.out.println("讲JavaSE");
    }
}

//定义就业班老师
class WorkTeacher extends Teacher
{
    public WorkTeacher(){}
    public WorkTeacher(String name,int age){
        super(name,age);
    }

    public void teach() {
        System.out.println("讲JavaEE/Android");
    }
}

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3:接口(掌握)

(1)当一个抽象类中的方法都是抽象的时候，java就提供了一种更抽象的表达方式，叫接口。（接口里面的方法都是抽象的）

　　 a.定义接口：interface XX {}

　　 b.使用接口：class YY implements XX{}

例子：

/*
    比抽象类更为抽象的表现形式
    格式：
    定义接口：interface XX {}
    使用接口：class YY implements XX{}
    
*/
class Demo11
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        //Cat cat = new Cat();
        Cat cat2 = new Student();
        Cat cat3 = new Person();
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

interface Cat 
{
    public abstract void climb();
}

interface Dog
{
    public abstract void guanxianshi();
}


class Animal
{
}

class Person extends Animal implements Cat,Dog
{
    public void climb(){
        System.out.println("我爬了");
    }

    public void guanxianshi(){
        System.out.println("我就管了");
    }
}

class Student extends Animal implements Cat
{
    public void climb(){
        System.out.println("我爬了");
    }

    public void guanxianshi(){
        System.out.println("我就管了");
    }
}

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(2)接口的成员特点：

　　 A:成员变量是常量默认修饰符 public static final

　　 B:成员方法抽象方法默认修饰符 public abstract

　　 c: 没有构造方法（接口不能创建对象）

例子：

/*
    接口的成员有固定修饰符：
        变量：public static final 将变量变为常量，所以必须显示初始化
        方法：public abstract    一定为公共的抽象方法
*/
class Demo12 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Computer c = new Person();
        c.play();

        System.out.println(Computer.NO1);
    }
}

interface Computer
{
    //public static final String NO1 = "艾尼阿克";
    String NO1 = "艾尼阿克";
    //public abstract void play();
    //public void play();
    void play();
    //private void play(); 不能使用其他访问权限修饰符

}

class Person implements Computer
{
    
    public void play(){
        System.out.println("敲个猜数字");
    }
    /*  不能使用默认的访问权限覆盖公共的访问权限
    void play(){
        System.out.println("敲个猜数字");
    }
    */
}

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(3)接口的特点：

　　 A:接口用interface定义

　　 B:实现类实现接口用implements标识

　　 C:接口不能被实例化

　　 D:子类实现接口的时候，要么是抽象类，要么全部实现接口方法

(4)接口和类的关系

　　 A:类与类的关系

　　　　继承关系,只能单继承，可以多层继承。

　　 B: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。 class A extends B implements C，D

　　 C:接口与接口的关系

　　　　继承关系，可以单继承，也可以多继承。

(5)接口的思想特点(理解)

　　 A:对外暴露的规则(USB接口)

　　 B:程序的扩展功能(多态)

　　 C:降低程序的耦合性(多态)

　　 D:让类可以多实现

(6)接口和抽象类的区别

　　共性：都是不断抽取出来的抽象的内容。都不能创建实例对象。

　　不同：

　　 A:成员特点

　　抽象类：

　　　　成员变量可以变量，也可以常量

　　　　成员方法可以抽象，也可以非抽象

　　　　构造方法有

　　接口：

　　　　成员变量只能是常量, 固定修饰符public static final

　　　　成员方法只能是抽象,固定修饰符public abstract

　　　　构造方法无

　 B:继承或者实现关系特点

　　　　a:类与类的关系(继承 extends)

　　　　继承关系,只能单继承，可以多层继承。

　　　　 b:类与接口的关系(实现 implements)

　　　　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。

　　　　 c:接口与接口的关系（继承 extends）

　　　　继承关系，可以单继承，也可以多继承。

C:设计区别

　　抽象类中定义的是体系的共性内容。表达的是：is a的关系。

　　接口中定义的是体系的扩展功能。表达的是：like a的关系。

简单总结：

　　均为抽取出的相同概念的抽象。都不能创建实例对象。

　　类为单继承，接口为多实现。

　　继承为”is a”的关系，接口为“like a”的关系。

　　抽象类中可以定义非抽象方法，共子类直接使用。接口均为抽象方法，因为固定修饰符。

(7)如何实现一个继承体系

分析：由具体到抽象

实现：由抽象到具体