JavaSE Day10

本节内容

1.对象与对象的关系

2.值传递/引用传递

3.抽象类

4.接口

5.多态

6.向上转型/向下转型

一、对象与对象的关系

Java中对象与对象的一对一关系：

比如我们的一对夫妇他们之间的关系就是一对一，在Java中的一对一关系，实质是将一个类当做另一个类的属性。

package com.xk;
/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年7月30日  
*/
public class Husband {
    
    String  name;
    
    int age;
    
    //老公与妻子的一对一关系
    
    Wife wife;

}

package com.xk;
/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年7月30日  
*/
public class Wife {
    
      String  name;
    
      int age;
      //妻子与老公的一对一关系
      Husband husband;
      

}

Java中对象与对象的一对多关系：

比如我们的部门与员工之间的关系，一个部门有多个员工，这是将一个员工数组当做部门类的一个属性。

package com.xk;
/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年7月30日  
*/
public class Emp {
    
    int e_id;
    
    String name;
    
    int age;
    
    char sex;
    
    String address;
    
    double salary;
    
    
    
    
    

}

package com.xk;
/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年7月30日  
*/
public class Dept {
    
    int dept_id;
    
    String  dept_name;
    //部门与员工的一对多关系
     Emp[] emp;
    
    

}

二、方法传值

首先要说明的是java中是没有指针的，java中只存在值传递，只存在值传递！！！然而我们经常看到对于对象（数组，类，接口）的传递似乎有点像引用传递，可以改变对象中某个属性的值。但是不要被这个假象所蒙蔽，实际上这个传入函数的值是对象引用的拷贝，即传递的是引用的地址值，所以还是按值传递

值传递

public class Test3 {
    public static void change(int a){
        a=50;
    }
    public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        System.out.println(a);
        change(a);
        System.out.println(a);
    }
}

运行结果： 10 10

引用传递

public class Test3 {
    public static void change(int []a){
        a[0]=50;
    }
    public static void main(String[] args) {
        int []a={10,20};
        System.out.println(a[0]);
        change(a);
        System.out.println(a[0]);
    }
}

运行结果： 10 50

String

public class Test {
    public static void change(String s){
        s="zhangsan";
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        String s=new String("lisi");
        System.out.println(s);
        change(s);
        System.out.println(s);
    }
}

运行结果： list list

三、抽象类

抽象类的定义

普通类是一个完善的功能类，可以直接产生实例化对象，并且在普通类中可以包含有构造方法、普通方法、static方法、常量和变量等内容。而抽象类是指在普通类的结构里面增加抽象方法的组成部分。

那么什么叫抽象方法呢？在所有的普通方法上面都会有一个“{}”，这个表示方法体，有方法体的方法一定可以被对象直接使用。而抽象方法，是指没有方法体的方法，同时抽象方法还必须使用关键字abstract做修饰。

而拥有抽象方法的类就是抽象类，抽象类要使用abstract关键字声明。

package com.xk;
/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年7月30日  
*/
public abstract class Animal {
    //普通方法
    public  void sleep(){
        System.out.println("有方法体");
    }
    
    //抽象方法    没有方法体  使用 abstract 关键词修饰
    public abstract void eat();

}

抽象类的使用：

抽象类不能实例化（不能创建对象）为什么？？？？？

因为抽象类中存在抽象方法，我们知道一个如果能实例化，通过实例化对象就可以调用类中的属性与方法，而抽象方法没有方法体，没有方法体就不能调用，既然不能调用方法，那么也就不能实例化。

抽象类的使用原则如下：
（1）抽象方法必须为public或者protected（因为如果为private，则不能被子类继承，子类便无法实现该方法），缺省情况下默认为public；
（2）抽象类不能直接实例化，需要依靠子类采用向上转型的方式处理；
（3）抽象类必须有子类，使用extends继承，一个子类只能继承一个抽象类；
（4）子类（如果不是抽象类）则必须覆写抽象类之中的全部抽象方法（如果子类没有实现父类的抽象方法，则必须将子类也定义为为abstract类。）

package com.xk;
/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年7月30日  
*/
public abstract class Animal {
    //普通方法
    public  void sleep(){
        System.out.println("有方法体");
    }
    
    //抽象方法    没有方法体  使用 abstract 关键词修饰
    public abstract void eat();

}

package com.xk;
/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年7月30日  
*/
public class Dog extends Animal{   //dog类是Animal抽象类的子类，是一个普通类
    
    
    
     //强制重写抽象方法
    @Override
    public void eat() {  
        // TODO Auto-generated method stub
        
    }

}

现在就可以清楚的发现：
（1）抽象类继承子类里面有明确的方法覆写要求，而普通类可以有选择性的来决定是否需要覆写；
（2）抽象类实际上就比普通类多了一些抽象方法而已，其他组成部分和普通类完全一样；
（3）普通类对象可以直接实例化，但抽象类的对象必须经过向上转型之后才可以得到。

虽然一个类的子类可以去继承任意的一个普通类，可是从开发的实际要求来讲，普通类尽量不要去继承另外一个普通类，而是去继承抽象类。

三、抽象类的使用限制

（1）抽象类中有构造方法么？
由于抽象类里会存在一些属性，那么抽象类中一定存在构造方法，其存在目的是为了属性的初始化。
并且子类对象实例化的时候，依然满足先执行父类构造，再执行子类构造的顺序。

package com.xk;
/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年7月30日  
*/
public abstract class Animal {
    
    //构造方法
    public Animal() {
         System.out.println("Animal类的构造方法");
    }

    //普通方法
    public  void sleep(){
        System.out.println("有方法体");
    }
    
    //抽象方法    没有方法体  使用 abstract 关键词修饰
    public abstract void eat();

}

package com.xk;
/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年7月30日  
*/
public class Dog extends Animal{   //dog类是Animal抽象类的子类，是一个普通类
    
    public Dog() {
         System.out.println("Dog 类的构造方法");
    }
    
     //强制重写抽象方法
    @Override
    public void eat() {  
        // TODO Auto-generated method stub
        
    }
    
    
    public static void main(String[] args) {
        //向上转型
         Animal  animal =new Dog();
        
        
    }

    

}

运行结果

Animal类的构造方法
Dog 类的构造方法

（2）抽象类可以用final声明么？
不能，因为抽象类必须有子类，而final定义的类不能有子类；

抽象类的应用：抽象类是模板式设计

例如，现在有三类事物：
（1）机器人：充电，工作；
（2）人：吃饭，工作，睡觉；
（3）猪：进食，睡觉。
现要求实现一个程序，可以实现三种不同事物的行为

四、接口

接口，英文称作interface，在软件工程中，接口泛指供别人调用的方法或者函数。从这里，我们可以体会到Java语言设计者的初衷，它是对行为的抽象

[public] interface InterfaceName {
 
}

接口中可以含有变量和方法。但是要注意，接口中的变量会被隐式地指定为public static final变量（并且只能是public static final变量，用private修饰会报编译错误），而方法会被隐式地指定为public abstract方法且只能是public abstract方法（用其他关键字，比如private、protected、static、 final等修饰会报编译错误），并且接口中所有的方法不能有具体的实现，也就是说，接口中的方法必须都是抽象方法。从这里可以隐约看出接口和抽象类的区别，接口是一种极度抽象的类型，它比抽象类更加“抽象”，并且一般情况下不在接口中定义变量。

定义：

Java接口（Interface），是一系列方法的声明，是一些方法特征的集合，一个接口只有方法的特征没有方法的实现，因此这些方法可以在不同的地方被不同的类实现，而这些实现可以具有不同的行为（功能）

接口的特点：

Java接口中的成员变量默认都是public,static,final类型的(都可省略),必须被显示初始化,即接口中的成员变量为常量(大写,单词之间用”_”分隔);
Java接口中的方法默认都是public,abstract类型的(都可省略),没有方法体,不能被实例化;
Java接口中只能包含public,static,final类型的成员变量和public,abstract类型的成员方法;
接口中没有构造方法,不能被实例化;
一个接口不能实现(implements)另一个接口,但它可以继承多个其它的接口
Java接口必须通过类来实现它的抽象方法;
当类实现了某个Java接口时,它必须实现接口中的所有抽象方法,否则这个类必须声明为抽象类;
不允许创建接口的实例(实例化),但允许定义接口类型的引用变量,该引用变量引用实现了这个接口的类的实例;
一个类只能继承一个直接的父类,但可以实现多个接口，间接的实现了多继承。

现在有这样一个需求：

现在学校的招待环境：招待的人员有：学生老师家长

学生：在食堂吃饭、在宿舍住宿

老师：教师食堂、学校公寓

家长：招待所吃饭、招待所

理论上，当然可以对每个不同身份的人各定义一个对应的类，并实现各自的方法，但是观察这写类，可以归纳出其有一个共同的模板，即“人”的“食、宿”问题。这时候，就可以发挥接口的功能了

interface Person{  
    void eat();  
    void sleep();  
}  

class Student implements Person{  
    public void eat(){  
       System.out.println("学生去食堂吃饭！");  
    }  
    public void sleep(){  
       System.out.println("学生回寝室睡觉！");  
    }  
}  

class Teacher implements Person{  
    public void eat(){  
       System.out.println("教师去教工餐厅吃饭！");  
    }  
    public void sleep(){  
       System.out.println("教师回学校公寓睡觉！");  
    }  
}  
 class Parents implements Person{  
    publicvoid eat(){  
       System.out.println("家长去招待所饭馆吃饭！");  
    }  
    public void sleep(){  
       System.out.println("家长回招待所睡觉！");  
    }  
}  

public class PersonInterface{  
         public static void main(String[] args)  
         {  
                   Person p=new Student();  
                   p.eat();  
                   p.sleep();  
                   p=new Teacher();  
                   p.eat();  
                   p.sleep();  
                   p=new Parents();  
                   p.eat();  
                   p.sleep();  
         }  
}

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现在需要添加一些功能，即现在需要添加“外宾、上级领导”两类角色，并且以后工具需要还要添加相应的身份角色的人进来，此时，只需要根据需要添加“外宾”类、“领导”类，而主类仍然可以拿来就用，无需进行更多的修改。此时就可以显示出接口的作用了。

class Foreign implements Person{  
    publicvoid eat(){  
       System.out.println("外宾去酒店吃饭！");  
    }  
    public void sleep(){  
       System.out.println("外宾回酒店睡觉！");  
    }  
}  

class Leader implements Person{  
    publicvoid eat(){  
       System.out.println("领导去宾馆吃饭！");  
    }  
    public void sleep(){  
       System.out.println("外宾回宾馆睡觉！");  
    }  
}

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通过继承来扩展接口

通过继承，可以很容易地在接口中添加新的方法声明，还可以通过继承在新接口中组合数个接口。

interface Monster {// 怪物
    void menace();// 威胁
}

interface DangerousMonster extends Monster {
    void destroy();// 破坏
}

interface Lethal {// 致命的
    void kill();// 杀死
}

class DragonZilla implements DangerousMonster {

    @Override
    public void menace() {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void destroy() {
        // TODO Auto-generated method stub

    }
}

interface Vampire extends DangerousMonster, Lethal {// 吸血鬼
    void drinkBlood();
}

class VeryBadVampire implements Vampire {
    @Override
    public void menace() {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void destroy() {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void kill() {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void drinkBlood() {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

}

public class HorrorShow {
    static void u(Monster b) {
        b.menace();
    }

    static void v(DangerousMonster d) {
        d.menace();
        d.destroy();
    }

    static void w(Lethal l) {
        l.kill();
    }

    static void x(Vampire v) {
        v.menace();
        v.destroy();
        v.kill();
        v.drinkBlood();
    }

    public static void main(String[] args) {
        DangerousMonster barney = new DragonZilla();
        u(barney);
        v(barney);

        Vampire vlad = new VeryBadVampire();
        u(vlad);
        v(vlad);
        w(vlad);
        x(vlad);

    }

}

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DangerousMonster是Monster的直接扩展，它产生了一个新接口。DragonZilla中实现了这个接口。

在Vampire中使用的语法仅适用于接口继承。一般情况下，只可以将extends用于单一类，但是可以引用多个基类接口。

一接口和抽象类的相似性

1 接口和抽象类都不能被实例化，它们都位于继承树的顶端，用于被其他类实现和继承。

2 接口和抽象类都可以包含抽象方法，实现接口或继承抽象类的普通子类都必须实现这些抽象方法。

二接口和抽象类的区别

1 接口里只能包含抽象方法，静态方法和默认方法，不能为普通方法提供方法实现，抽象类则完全可以包含普通方法。

2 接口里只能定义静态常量，不能定义普通成员变量，抽象类里则既可以定义普通成员变量，也可以定义静态常量。

3 接口不能包含构造器，抽象类可以包含构造器，抽象类里的构造器并不是用于创建对象，而是让其子类调用这些构造器来完成属于抽象类的初始化操作。

4 接口里不能包含初始化块，但抽象类里完全可以包含初始化块。

5 一个类最多只能有一个直接父类，包括抽象类，但一个类可以直接实现多个接口，通过实现多个接口可以弥补Java单继承不足。

五、多态：

定义：多态：指允许不同类的对象对同一消息做出响应。即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式

一种事物多种表现形态。

实现多态的技术称为：动态绑定（dynamic binding），是指在执行期间判断所引用对象的实际类型，根据其实际的类型调用其相应的方法

多态存在的三个必要条件

一、要有继承；

二、要有重写；

三、父类引用指向子类对象。

Java中的多态表现有：

静态多态：在编译阶段体现：方法的重载

多态多态：在代码运行阶段体现：方法的重写。

多态的好处：

提高了代码的维护性(继承保证)
提高了代码的扩展性(由多态保证)

六、向上转型/向下转型

要转型，首先要有继承。继承是面向对象语言中一个代码复用的机制，简单说就是子类继承了父类中的非私有属性和可以继承的方法，然后子类可以继续扩展自己的属性及方法

向上转型：子类对象转为父类，父类可以是接口。公式：Father f = new Son();Father是父类或接口，son是子类。

向下转型：父类对象转为子类。公式：Son s = (Son)f;

 

public class Human {

    public void sleep() {
        System.out.println("Human sleep..");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Human h = new Male();// 向上转型
        h.sleep();
        Male m = new Male();// 干嘛要向上转型
        m.sleep();
        // h.speak();此方法不能编译，报错说Human类没有此方法
    }
}

class Male extends Human {
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("Male sleep..");
    }

    public void speak() {
        System.out.println("I am Male");
    }
}

class Female extends Human {
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("Female sleep..");
    }

    public void speak() {
        System.out.println("I am Female");
    }
}

View Code

向上转型与向下转型可以看作是数据类型的转换：

向上转型：可以看作是小类型转大类型自动转换

向下转型：可以看作是大类型转小类型强制转换。

向下转型：注意看转的父类引用是不是这个子类的实例，如果不是就不能转，如果是才能转。