一、抽象类与多态
1、抽象类的意义和使用
为什么要用抽象类
在面向对象的概念中，所有的对象都是通过类来表述，但并不是所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一类具体的对象，这样的类就是抽象类。
抽象类往往用来表征对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象。
抽象类的使用
抽象类需要注意以下几点：
1、abstract放在class前，指明该类是抽象类
2、abstract放在方法声明中，则该方法是抽象方法，抽象方法没有方法体
3、一个抽象类可以含有多个抽象方法，也可以含有已实现的方法
4、抽象方法必须在子类中被实现，除非子类是抽象类
计算面积、周长的实例
Shape.java:
package com.zy.demo;
/**
* 形状类
* @author Administrator
*
*/
public abstract class Shape {
double dim;//半径或边长等。。。
public Shape(double dim) {
this.dim = dim;
}
// 抽象方法,获得面积
public abstract double callArea();
// 抽象方法，获得周长
public abstract double callPerimeter();
}定义Shape类的一个子类Circle.java：
package com.zy.demo;
public class Circle extends Shape {
public Circle(double dim) {
super(dim);
}
/**
* 计算面积
*/
public double callArea() {
return 3.14*dim*dim;
}
/**
* 计算周长
*/
public double callPerimeter() {
return 2*3.14*dim;
}
public static void main(String[] args) {
Shape circle=new Circle(10);//Object
//Circle circle=new Circle(10);
System.out.println(circle.callArea());
System.out.println(circle.callPerimeter());
}
}结果：
错误： Shape circle= new Shape(3); //抽象类不能实例化
可以通过如下方式来实例一个抽象类：
Shape someShape;
//引用Circle类的实例对象
someShape = new Circle(5);
someShape.callArea();
注意：
1、抽象类不能实例化，但可以指向一个实现它的子类对象；
2、 abstract不能与final同时修饰一个类；
3、abstract不能和static、private、final或native并列
2、final用法
1、final关键字表示的不可变的。一个类不希望被其它类继承，可以使用final，Java中的String类就是一个final类。
public final class Penguin extends Pet {
//…
}2、方法不希望被重写，可以使用final，final修饰的方法表示此方法已经是“最后的、最终的”含义，即父类的final方法是不能被子类所覆盖的，也就是说子类是不能够存在和父类一模一样的方法的。
public final void print () {
//…
}3、属性不希望被修改，可以使用final：
public class Penguin {
final String home ="南极";// 居住地
public void setHome(String name){
this.home=home; //错误，不可再赋值
}
}
3、多态
多态是指，同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果。
多态的实现步骤
(1) 编写父类
(2) 编写子类，子类重写父类方法
(3) 运行时，使用父类的类型、子类的对象
实现多态的两种形式：
(1)使用父类作为方法形参实现多态
(2)使用父类作为方法返回值实现多态
二、接口
1、为什么要用接口
抽象类表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系，这样限制了类的多重体现 。使用接口解决这个问题
接口的特点：
1、Java是单继承的语言，利用接口可以模拟多继承；
2、接口是对抽象类的进一步抽象，是方法声明和常量的定义集合；
3、接口是一种行为规范，是一种“契约”；
4、接口不可以被实例化
5、实现类必须实现接口的所有方法
6、实现类可以实现多个接口
7、接口中的变量都是静态常量
为什么接口可以多继承，而类不可以？
如果有两个父类，两个父类里有一个相同的方法，那么作为子类应该怎么继承这个方法？父类1的还是父类2的？但是实现多个接口则没问题，因为不管哪个接口，调用的都是同一个实现，因为只有方法名！而且单继承的目的之一，就是降低复杂度，减少维护难度。
2、 接口的使用
接口的定义格式如下：
<访问符> interface 接口名 {
[访问符] <返回类型> 方法名([参数列表])；
......
}注意：在定义接口的时候，接口中的所有方法和常量自动定义为public。
接口中定义的变量默认是public static final 型，且必须赋初值。
从JDK1.8开始可以使用default关键字来定义一个默认的方法来扩展接口，default关键字修饰的默认方法可以直接调用，不用子类去实现。
三、集合
Java集合按照其存储结构可以分为两大类，即单列集合Collection和双列集合Map。Collection是单列集合类的根接口，其有两个重要子接口 List 和Set。
1、List接口的主要类有 ArrayList 和 LinkedList
2、Map接口的主要实现类有HashMap 和 TreeMap
各接口的特点：
List 接口存储一组不唯一，有序（插入顺序）的对象
Map接口存储一组键值对象，提供key到value的映射
1、List
List集合代表一个有序集合，集合中每个元素都有其对应的顺序索引。List集合允许使用重复元素，可以通过索引来访问指定位置的集合元素。
ArrayList实现了长度可变的数组，在内存中分配连续的空间。遍历元素和随机访问元素的效率比较高。
LinkedList采用链表存储方式。插入、删除元素时效率比较高。
List接口常用方法：
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| boolean add(Object o) | 在列表的末尾顺序添加元素，起始索引位置从0开始 |
| void add(int index,Object o) | 在指定的索引位置添加元素。索引位置必须介于0和列表中元素个数之间 |
| int size() | 返回列表中的元素个数 |
| Object get(int index) | 返回指定索引位置处的元素。取出的元素是Object类型，使用前需要进行强制类型转换 |
| boolean contains(Object o） | 判断列表中是否存在指定元素 |
| boolean remove(Object o) | 从列表中删除元素 |
| Object remove(int index) | 从列表中删除指定位置元素，起始索引位置从0开始 |
LinkedList的特殊方法：
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| void addFirst(Object o) | 在列表的首部添加元素 |
| void addLast(Object o) | 在列表的末尾添加元素 |
| Object getFirst() | 返回列表中的第一个元素 |
| Object getLast() | 返回列表中的最后一个元素 |
| Object removeFirst() | 删除并返回列表中的第一个元素 |
| Object removeLast() | 删除并返回列表中的最后一个元素 |
Vector和ArrayList的异同
实现原理、功能相同，可以互用。
主要区别：
Vector线程安全，ArrayList重速度轻安全，线程非安全
长度需增长时，Vector默认增长一倍，ArrayList增长50%
2、Map
Map接口专门处理键值映射数据的存储，可以根据键实现对值的操作，最常用的实现类是HashMap
Map接口常用方法：
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| Object put(Object key, Object val) | 以“键-值对”的方式进行存储 |
| Object get (Object key) | 根据键返回相关联的值，如果不存在指定的键，返回null |
| Object remove (Object key) | 删除由指定的键映射的“键-值对” |
| int size() | 返回元素个数 |
| Set keySet () | 返回键的集合 |
| Collection values () | 返回值的集合 |
| boolean containsKey (Object key) | 如果存在由指定的键映射的“键-值对”，返回true |
Hashtable和HashMap的异同：
实现原理、功能相同，可以互用。
主要区别：
Hashtable继承Dictionary类，HashMap实现Map接口
Hashtable线程安全，HashMap线程非安全
Hashtable不允许null值，HashMap允许null值
注意：开发过程中，最好使用ArrayList和HashMap。