Java初学——面向对象的封装，继承，多态

一、封装

　　1.为什要封装

　　　　封装的概念：将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问。把尽可能多的东西藏起来，对外提供便捷的接口。

　　　　封装的好处：便于使用者正确使用系统，防止错误修改属性有助于系统之间的松耦合，提高系统独立性提高软件的可重用性降低了构建大型系统的风险。

　　　　封装的流程：

　　：

　　2.如何使用封装

　　　　在myexclipse中在已经建好的类中，按住快捷键Shift+Alt+S选择R 在弹出面板中选择要封装的成员变量。具体流程如图：

　　快捷键 Shift+Alt+S会出现如下图弹出界面然后点击R

选择要封装的选项

点击ok，会生成get/set方法如图

或则选择myexlipse的工具栏Scoure---

二、继承

　　1.继承的相关属性

　　　　（1）在Java所有类都默认继承自Object，extends关键字实现类的继承。

　　　　（2）单根性:一个类只能存在一个父类在Java中的继承:子类可以继承父类的任何非私有成员(变量方法构造) 子类永远比父类拥有更多的成员，子>父。提升代码的复用性:减少代码的冗余

　　　　（3） Object:任意一个类都直接或间接继承Object 在MyEclipse中查看继承架构图的快捷键为ctrl+T ctrl+O 查看类中的所有成员

　　　　（4）native:不是由java实现的，而是由C语言实现的。

　　　　（5）final:常量类(代表该类不能被继承) 方法(该方法不能被子类重写) 。

　　　　（6）方法重写:子类继承了父类的方法后，要对父类的方法进行改写要求除了方法体之外，其他的必须一致(就进原则)。

　　　　（7）super:超类 super代表父类的对象。使用super关键字,super代表父类对象；在子类构造方法中调用且必须是第一句；不可以访问父类中定义为private的属性和方法如图：

　　2.继承条件下构造方法的调用规则

　　　　子类构造方法没有通过super显式调用父类的有参构造方法，也没通过this显式调用自身其他构造方法系统默认调用父类的无参构造方法子类构造方法通过super显式调用父类的有参构造方法执行父类相应构造方法，而不执行父类无参构造方法子类构造方法通过this显式调用自身的其他构造方法，在相应构造方法中应用以上两条规则

　　3.子类能继承什么

　　　　能继承public和protected修饰的属性和方法，不管子类和父类是否在同一个包里继承默认权限修饰符修饰的属性和方法，但子类和父类必须在同一个包里。

　　　　不能继承父类中private成员，当子类与父类不在同包，使用默认访问权限的成员。不能继承父类的构造方法。

三、多态

　　1.什么是多态

　　　　发生在具有继承关系的实体中，不同实体为了完成同一操作(函数名)所采取的不同方式(方法体)。在子类中方法重写:除方法体之外。其余完全一致

　方法的重写或方法的覆盖：子类根据需求对从父类继承的方法进行重新编写重写时，可以用super.方法的方式来保留父类的方法构造方法不能被重写

　　2.方法重写是多态的基础

　　　　方法重写的规则：方法名相同参数列表相同返回值类型相同或者是其子类访问权限不能严于父类父类的静态方法不能被子类覆盖为非静态方法,父类的非静态方法不能被子类覆盖为静态方法子类可以定义与父类同名的静态方法，以便在子类中隐藏父类的静态方法(注：静态方法中无法使用super) 父类的私有方法不能被子类覆盖不能抛出比父类方法更多的异常。

　　　　方法重写和方法重载的区别：

　　3.面相对象设计八大原则

　　　　开-闭原则（目标、总的指导思想）对扩展开放，对修改关闭。增加新功能，不改变原有代码。

　　　　类的单一职责（一个类的定义）一个类有且只有一个改变它的原因。适用于基础类，不适用基于基础类构建复杂的聚合类。

　　　　依赖倒置（依赖抽象）客户端代码(调用的类)尽量依赖(使用)抽象的组件。抽象的是稳定的。实现是多变的。

　　　　组合复用原则（复用的最佳实践）如果仅仅为了代码复用优先选择组合复用，而非继承复用。组合的耦合性相对继承低。

　　　　里氏替换（继承后的重写，指导继承的设计）父类出现的地方可以被子类替换，在替换后依然保持原功能。子类要拥有父类的所有功能。子类在重写父类方法时，尽量选择扩展重写，防止改变了功能。

　　　　接口隔离（功能拆分）尽量定义小而精的接口interface，少定义大而全的接口。本质与单一职责相同。小接口之间功能隔离，实现类需要多个功能时可以选择多实现.或接口之间做继承。

　　　　面向接口编程而非面向实现（切换、并行开发）客户端通过一系列抽象操作实例，而无需关注具体类型。便于灵活切换一系列功能。

　　　　迪米特法则（类与类交互的原则）类与类交互时，在满足功能要求的基础上，传递的数据量越少越好。因为这样可能降低耦合度

　　4.多态实现的三种方式

　　　　父类类型接收子类对象实现的多态
　　　　父类类型作为方法形参
　　　　父类类型作为方法返回值

　　5.继承关系的引用数据类型转换　　　　

　　　　向上转型:子类对象--->父类做的转换无需强转(没有异常)理论上和数据类型的强转和自转类似，向上转型就像int类型向double自动转形一样，子类本身会继承父类所有的非私有的成员变量和方法，并且还有自己的成员。所以子类转向父类是自动转换。

　　
　　　　向下转型:父类类型--->子类类型转换需要强转当父类向子类转换时有可能会运行报错，所以应用instanceof关键词来规避如果能转换则会返回true，不能返回false。

　　6综合练习

　　　　以下代码运用抽象类继承封装多态类型转换做的简单电子宠物购物系统（代码只是用于知识点的串联）

　　　　创建Pet父类

 1 public abstract class Pet {
 2     private String name;//名字
 3     private String sex;//性别
 4     private int heathly;//健康值
 5     private int qinmidu;//亲密度
 6     abstract String leibieString(int i);    //创建品种判断抽象方法
 7     abstract void showinfo() ;//创建自我介绍抽象方法
 8     abstract int zhiliao();//创建宠物治疗方法 让狗每次治疗健康值加十 企鹅每次治疗加5
 9     //封装
10     public String getName() {
11         return name;
12     }
13     public void setName(String name) {
14         this.name = name;
15     }
16     public String getSex() {
17         return sex;
18     }
19     public void setSex(String sex) {
20         this.sex = sex;
21     }
22     public int getHeathly() {
23         return heathly;
24     }
25     
26     public void setHeathly(int heathly) {
27         if (heathly<=100&&heathly>=0) {
28             this.heathly=heathly;
29         }else {
30             this.heathly=60;
31         }
32     }
33 
34     public int getQinmidu() {
35         return qinmidu;
36     }
37 
38     public void setQinmidu(int qinmidu) {
39         if (qinmidu<=100&&qinmidu>=0) {
40             this.qinmidu=qinmidu;
41         }else {
42             this.qinmidu=60;
43         }
44     }
45 
46     
47     
48 }

　　创建子类dog

public class Dog extends Pet {

    private String leibie;
    public String getLeibie() {
        return leibie;
    }
    public void setLeibie(String leibie) {
        this.leibie = leibie;
    }
    //实例化抽象方法
    @Override
    String leibieString(int i) {
        leibie=(i==1?"哈士奇":i==2?"京巴":"输入序号错误，请从新输入");
        return leibie;    
    }
    @Override
    void showinfo() {
        System.out.println("你好主人：我叫"+super.getName()+"我是："+ super.getSex()+"我的健康值是："
    +super.getHeathly()+"和主人的亲密度为"+super.getQinmidu()+"我的品种是"+this.getLeibie());
    }
    @Override
    int zhiliao() {
        return (super.getHeathly()+10);
    }
    public void play(){
        System.out.println("经过强制转换我学会接飞镖");
    }
}

　　　　创建Qie类

public class Qie extends Pet {
    private String leibie;
    public String getLeibie() {
        return leibie;
    }

    public void setLeibie(String leibie) {
        this.leibie = leibie;
    }

    @Override
    String leibieString(int i) {
        leibie=(i==1?"帝企鹅":i==2?"马达加斯加企鹅":"你的输入有误");
        return leibie;
    }

    @Override
    void showinfo() {
        System.out.println("你好主人：我叫"+super.getName()+"我是："+ super.getSex()+"我的健康值是："
                +super.getHeathly()+"和主人的亲密度为"+super.getQinmidu()+"我的品种是"+this.getLeibie());
    }

    @Override
    int zhiliao() {
        
        return (super.getHeathly()+5);
    }
    public  void eat() {
        System.out.println("经过了强制转换我会吃鱼");
    }

}

　　　　创建测试类

import java.util.Scanner;

import com.sun.org.apache.bcel.internal.generic.INSTANCEOF;


public class Pettest {
    public static void main(String[] args) {
        String ii;
        int i;
        Scanner inScanner=new Scanner(System.in);
        System.out.println("欢迎来到宠物医院！");
        System.out.print("您的宠物种类是（1.狗狗2.企鹅）");
        int q=inScanner.nextInt();
        switch (q) {
        case 1:
            Dog a=new Dog();
            System.out.println("你的宠物名字是：");
             ii=inScanner.next();
            a.setName(ii);
            System.out.println("请输入性别（1.靓仔2.辣妹）");
             i=inScanner.nextInt();
            if(i==1){
                    a.setSex("靓仔");
                }else if(i==2){
                    a.setSex("辣妹");
                }else {
                    System.out.println("性别输入错误请从新输入");
                    i=inScanner.nextInt();
                }
            System.out.println("请选择品种1.哈士奇2.京巴");
            i=inScanner.nextInt();
            a.leibieString(i);
            System.out.println("请输入健康值");
            i=inScanner.nextInt();
            a.setHeathly(i);
            System.out.println("请输入亲密度");
            i=inScanner.nextInt();
            a.setQinmidu(i);
            a.showinfo();
            
            System.out.println("经过治疗你的狗狗健康值为"+a.zhiliao());
//            Pet bPet=new Dog();
//            Dog d=(Dog)bPet;
//            d.play();
            Pet bPet=new Dog();
            //强制装换
            if ( bPet instanceof Dog ) {
                
                Dog d=(Dog)bPet;
                d.play();
            }
            
            
            break;

        case 2:
            Qie aa=new Qie();
            System.out.println("你的宠物名字是：");
             ii=inScanner.next();
            aa.setName(ii);
            System.out.println("请输入性别（1.靓仔2.辣妹）");
             i=inScanner.nextInt();
            if(i==1){
                    aa.setSex("靓仔");
                }else if(i==2){
                    aa.setSex("辣妹");
                }else {
                    System.out.println("性别输入错误请从新输入");
                    i=inScanner.nextInt();
                }
            System.out.println("请选择品种1.帝企鹅2.马达加斯加企鹅");
            i=inScanner.nextInt();
            aa.leibieString(i);
            System.out.println("请输入健康值");
            i=inScanner.nextInt();
            aa.setHeathly(i);
            System.out.println("请输入亲密度");
            i=inScanner.nextInt();
            aa.setQinmidu(i);
            aa.showinfo();
            
            System.out.println("经过治疗你的"+aa.getLeibie()+"健康值为"+aa.zhiliao());
            Pet bQPet=new Qie();
            //强制装换
            if ( bQPet instanceof Qie ) {
                
                Qie dD=(Qie)bQPet;
                dD.eat();
            }
            
            break;
            default:
                System.out.println("您的输入有误请从新输入");
                break;
        }    
    }
    
    
}

　　运行结果