多态、抽象类和接口

一、多态

动态绑定(多态):动态绑定是指在“执行期间”(而非编译期间)判断所引用的实际对象类型,根据其实际的类型调用其相应的方法。所以实际当中找要调用的方法时是动态的去找的,new的是谁就找谁的方法,这就叫动态绑定。动态绑定帮助我们的程序的可扩展性达到了极致。

多态的存在有三个必要的条件:

  1. 要有继承(两个类之间存在继承关系,子类继承父类)
  2. 要有重写(在子类里面重写从父类继承下来的方法)
  3. 父类引用指向子类对象

  这三个条件一旦满足,当你调用父类里面被重写的方法的时候,实际当中new的是哪个子类对象,就调用子类对象的方法(这个方法是从父类继承下来后重写后的方法)。

实例:

package javastudy.summary;

class Animal {
    /**
     * 声明一个私有的成员变量name。
     */
    private String name;

    /**
     * 在Animal类自定义的构造方法
     * @param name
     */
    Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    /**
     * 在Animal类里面自定义一个方法enjoy
     */
    public void enjoy() {
        System.out.println("动物的叫声……");
    }
}

/**
 * 子类Cat从父类Animal继承下来,Cat类拥有了Animal类所有的属性和方法。
 * @author gacl
 *
 */
class Cat extends Animal {
    /**
     * 在子类Cat里面定义自己的私有成员变量
     */
    private String eyesColor;

    /**
     * 在子类Cat里面定义Cat类的构造方法
     * @param n
     * @param c
     */
    Cat(String n, String c) {
        /**
         * 在构造方法的实现里面首先使用super调用父类Animal的构造方法Animal(String name)。
         * 把子类对象里面的父类对象先造出来。
         */
        super(n);
        eyesColor = c;
    }

    /**
     * 子类Cat对从父类Animal继承下来的enjoy方法不满意,在这里重写了enjoy方法。
     */
    public void enjoy() {
        System.out.println("我养的猫高兴地叫了一声……");
    }
}

/**
 * 子类Dog从父类Animal继承下来,Dog类拥有了Animal类所有的属性和方法。
 * @author gacl
 *
 */
class Dog extends Animal {
    /**
     * 在子类Dog里面定义自己的私有成员变量
     */
    private String furColor;

    /**
     * 在子类Dog里面定义Dog类的构造方法
     * @param n
     * @param c
     */
    Dog(String n, String c) {
        /**
         * 在构造方法的实现里面首先使用super调用父类Animal的构造方法Animal(String name)。
         * 把子类对象里面的父类对象先造出来。
         */
        super(n);
        furColor = c;
    }

    /**
     * 子类Dog对从父类Animal继承下来的enjoy方法不满意,在这里重写了enjoy方法。
     */
    public void enjoy() {
        System.out.println("我养的狗高兴地叫了一声……");
    }
}

/**
 * 子类Bird从父类Animal继承下来,Bird类拥有Animal类所有的属性和方法
 * @author gacl
 *
 */
class Bird extends Animal {
    /**
     * 在子类Bird里面定义Bird类的构造方法
     */
    Bird() {
        /**
         * 在构造方法的实现里面首先使用super调用父类Animal的构造方法Animal(String name)。
         * 把子类对象里面的父类对象先造出来。
         */
        super("bird");
    }

    /**
     * 子类Bird对从父类Animal继承下来的enjoy方法不满意,在这里重写了enjoy方法。
     */
    public void enjoy() {
        System.out.println("我养的鸟高兴地叫了一声……");
    }
}

/**
 * 定义一个类Lady(女士)
 * @author gacl
 *
 */
class Lady {
    /**
     * 定义Lady类的私有成员变量name和pet
     */
    private String name;
    private Animal pet;

    /**
     * 在Lady类里面定义自己的构造方法Lady(),
     * 这个构造方法有两个参数,分别为String类型的name和Animal类型的pet,
     * 这里的第二个参数设置成Animal类型可以给我们的程序带来最大的灵活性,
     * 因为作为养宠物来说,可以养猫,养狗,养鸟,只要是你喜欢的都可以养,
     * 因此把它设置为父类对象的引用最为灵活。
     * 因为这个Animal类型的参数是父类对象的引用类型,因此当我们传参数的时候,
     * 可以把这个父类的子类对象传过去,即传Dog、Cat和Bird等都可以。
     * @param name
     * @param pet
     */
    Lady(String name, Animal pet) {
        this.name = name;
        this.pet = pet;
    }

    /**
     * 在Lady类里面自定义一个方法myPetEnjoy()
     * 方法体内是让Lady对象养的宠物自己调用自己的enjoy()方法发出自己的叫声。
     */
    public void myPetEnjoy() {
        pet.enjoy();
    }
}

public class TestPolymoph {
    public static void main(String args[]) {
        /**
         * 在堆内存里面new了一只蓝猫对象出来,这个蓝猫对象里面包含有一个父类对象Animal。
         */
        Cat c = new Cat("Catname", "blue");
        /**
         * 在堆内存里面new了一只黑狗对象出来,这个黑狗对象里面包含有一个父类对象Animal。
         */
        Dog d = new Dog("Dogname", "black");
        /**
         * 在堆内存里面new了一只小鸟对象出来,这个小鸟对象里面包含有一个父类对象Animal。
         */
        Bird b = new Bird();

        /**
         * 在堆内存里面new出来3个小姑娘,名字分别是l1,l2,l3。
         * l1养了一只宠物是c(Cat),l2养了一只宠物是d(Dog),l3养了一只宠物是b(Bird)。
         * 注意:调用Lady类的构造方法时,传递过来的c,d,b是当成Animal来传递的,
         * 因此使用c,d,b这三个引用对象只能访问父类Animal里面的enjoy()方法。
         */
        Lady l1 = new Lady("l1", c);
        Lady l2 = new Lady("l2", d);
        Lady l3 = new Lady("l3", b);
        /**
         * 这三个小姑娘都调用myPetEnjoy()方法使自己养的宠物高兴地叫起来。
         */
        l1.myPetEnjoy();
        l2.myPetEnjoy();
        l3.myPetEnjoy();
    }
}
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运行结果:

  

二、抽象类介绍

 

完整的测试代码

package javastudy.summary;

/**
 * 父类Animal
 * 在class的前面加上abstract,即声明成这样:abstract class Animal
 * 这样Animal类就成了一个抽象类了
 */
abstract class Animal {

    public String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    /**
     * 抽象方法
     * 这里只有方法的定义,没有方法的实现。
     */
    public abstract void enjoy(); 
    
}

/**
 * 这里的子类Cat从抽象类Animal继承下来,自然也继承了Animal类里面声明的抽象方法enjoy(),
 * 但子类Cat觉得自己去实现这个enjoy()方法也不合适,因此它把它自己也声明成一个抽象的类,
 * 那么,谁去实现这个抽象的enjoy方法,谁继承了子类,那谁就去实现这个抽象方法enjoy()。
 * @author gacl
 *
 */
abstract class Cat extends Animal {

    /**
     * Cat添加自己独有的属性
     */
    public String eyeColor;

    public Cat(String n, String c) {
        super(n);//调用父类Animal的构造方法
        this.eyeColor = c;
    }
}

/**
 * 子类BlueCat继承抽象类Cat,并且实现了从父类Cat继承下来的抽象方法enjoy
 * @author gacl
 *
 */
class BlueCat extends Cat {

    public BlueCat(String n, String c) {
        super(n, c);
    }

    /**
     * 实现了抽象方法enjoy
     */
    @Override
    public void enjoy() {
        System.out.println("蓝猫叫...");
    }
    
}

/**
 * 子类Dog继承抽象类Animal,并且实现了抽象方法enjoy
 * @author gacl
 *
 */
class Dog extends Animal {
    /**
     * Dog类添加自己特有的属性
     */
    public String furColor;

    public Dog(String n, String c) {
        super(n);//调用父类Animal的构造方法
        this.furColor = c;
    }

    @Override
    public void enjoy() {
        System.out.println("狗叫....");
    }

}

public class TestAbstract {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {

        /**
         * 把Cat类声明成一个抽象类以后,就不能再对Cat类进行实例化了,
         * 因为抽象类是残缺不全的,缺胳膊少腿的,因此抽象类不能被实例化。
         */
        //Cat c = new Cat("Catname","blue");
        Dog d = new Dog("dogname","black");
        d.enjoy();//调用自己实现了的enjoy方法
        
        BlueCat c = new BlueCat("BlueCatname","blue");
        c.enjoy();//调用自己实现了的enjoy方法
    }
}
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三、接口

JAVA是只支持单继承的,为了实现多继承,可以把其中的类封装成接口,使用接口实现多重继承。

接口和接口之间可以相互继承,类和类之间可以相互继承,类和接口之间,只能是类来实现接口

 接口的本质——接口是一种特殊的抽象类,这种抽象类里面只包含常量和方法的定义,而没有变量和方法的实现。在这种抽象类里面,所有的方法都是抽象方法,并且这个抽象类的属性(即成员变量)都是声明成“public static final 类型 属性名”这样的,默认也是声明成“public static final”即里面的成员变量都是公共的、静态的,不能改变的。因此在接口里面声明常量的时候,可以写成“public static final 类型 常量名=value()”这样的形式,也可以直接写成“类型 常量名=value()”。在接口里面声明的抽象方法可以不写abstract关键字来标识,因为接口里面所有的方法都是抽象的,因此这个“abstract”关键字默认都是省略掉的。这一点与在抽象类里面声明抽象方法时有所区别,在抽象类里面声明抽象方法是一定要使用“abstract”关键字的,而在接口里面声明抽象方法可以省略掉“abstract.

实例:

package javastudy.summary;

/**
 * 把“值钱的东西”这个类定义成一个接口Valuable。在接口里面定义了一个抽象方法getMoney()
 * @author gacl
 *
 */
interface Valuable {
    public double getMoney();
}

/**
 * 把“应该受到保护的东西”这个类定义成一个接口Protectable。
 * 在接口里面定义了一个抽象方法beProtected();
 * @author gacl
 *
 */
interface Protectable {
    public void beProteced();
}

/**
 * 这里是接口与接口之间的继承,接口A继承了接口Protectable,
 * 因此自然而然地继承了接口Protectable里面的抽象方法beProtected()。
 * 因此某一类去实现接口A时,除了要实现接口A里面定义的抽象方法m()以外,
 * 还要实现接口A从它的父接口继承下来的抽象方法beProtected()。
 * 只有把这两个抽象方法都实现了才算是实现了接口A。
 * @author gacl
 *
 */
interface A extends Protectable {
    void m();
}

/**
 * 这里定义了一个抽象类Animal。
 * @author gacl
 *
 */
abstract class Animal {
    private String name;
    /**
     * 在Animal类里面声明了一个抽象方法enjoy()
     */
    abstract void enjoy();
}

/**
 * 这里是为了实现了我们原来的语义:
 * “金丝猴是一种动物”同时“他也是一种值钱的东西”同时“他也是应该受到保护的东西”。而定义的一个类GoldenMonKey。
 * 为了实现上面的语义,这里把“值钱的东西”这个类定义成了一个接口Valuable,
 * 把“应该受到保护的东西”这个类也定义成了一个接口Protectable。这样就可以实现多继承了。
 * GoldenMonKey类首先从Animal类继承,然后GoldenMonKey类再去实现Valuable接口和Protectable接口,
 * 这样就可以实现GoldenMonKey类同时从Animal类,Valuable类,Protectable类继承了,即实现了多重继承,
 * 实现了原来的语义。
 * @author gacl
 *
 */
class GoldenMonKey extends Animal implements Valuable,Protectable {

    /**
     * 在GoldenMoKey类里面重写了接口Protectable里面的beProtected()这个抽象方法,
     * 实现了接口Protectable。
     */
    @Override
    public void beProteced() {
        System.out.println("live in the Room");
    }

    /**
     * 在GoldenMoKey类里面重写了接口Valuable里面的getMoney()这个抽象方法,实现了接口Valuable。
     */
    @Override
    public double getMoney() {
        return 10000;
    }

    /**
     * 这里重写了从抽象类Animal继承下来的抽象方法enjoy()。
     * 实现了这抽象方法,不过这里是空实现,空实现也是一种实现。
     */
    @Override
    void enjoy() {
        
    }
    
    public static void test() {
        /**
         * 实际当中在内存里面我们new的是金丝猴,在金丝猴里面有很多的方法,
         * 但是接口的引用对象v能看到的就只有在接口Valuable里面声明的getMoney()方法,
         * 因此可以使用v.getMoney()来调用方法。而别的方法v都看不到,自然也调用不到了。
         */
        Valuable v = new GoldenMonKey();
        System.out.println(v.getMoney());
        /**
         * 把v强制转换成p,相当于换了一个窗口,通过这个窗口只能看得到接口Protectable里面的beProtected()方法
         */
        Protectable p = (Protectable)v;
        p.beProteced();
    } 
}

/**
 * 这里让Hen类去实现接口A,接口A又是从接口Protectable继承而来,接口A自己又定义了一个抽象方法m(),
 * 所以此时相当于接口A里面有两个抽象方法:m()和beProtected()。
 * 因此Hen类要去实现接口A,就要重写A里面的两个抽象方法,实现了这两个抽象方法后才算是实现了接口A。
 * @author gacl
 *
 */
class Hen implements A {

    @Override
    public void beProteced() {
        
    }

    @Override
    public void m() {
        
    }
    
}

/**
 * java中定义接口
 */
public class JavaInterfacesTest {

    public static void main(String[] args) {
        GoldenMonKey.test();
    }
}
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原文地址:https://www.cnblogs.com/huangdabing/p/9231940.html