【Java基础】——面向对象：多态

一、多态性

1、多态性的理解

可以理解为一个事物的多种形态。

2、何为多态性：

对象的多态性：父类的引用指向子类的对象（或子类的对象赋给父类的引用）
举例：
Person p = new Man();
Object obj = new Date();

3、多态性的使用：虚拟方法调用

有了对象的多态性以后，我们在编译期，只能调用父类中声明的方法，但在运行期，我们实际执行的是子类重写父类的方法。
总结：编译，看左边；运行，看右边。

4、多态性的使用前提：

① 类的继承关系
② 方法的重写

5、多态性的应用举例：

举例一：

public void func(Animal animal){
    
    //Animal animal = new Dog();
	animal.eat();
	animal.shout();
}

举例二：

public void method(Object obj){
    
    
	}

举例三：

class Driver{
    
    
	public void doData(Connection conn){
    
    //conn = new MySQlConnection(); / conn = new OracleConnection();
		//规范的步骤去操作数据
//		conn.method1();
//		conn.method2();
//		conn.method3();
	}
}

6、多态性使用的注意点：

对象的多态性，只适用于方法，不适用于属性（编译和运行都看左边）。

二、object类的使用

1、java.lang.Object类的说明

• Object类是所Java类的根父类
• 如果在类的声明中未使用extends关键字指明其父类，则默认父类为java.lang.Object类
• Object类中的功能(属性、方法)就具通用性。
  属性：无 方法：equals() / toString() / getClass() /hashCode() / clone() / finalize()、wait() 、 notify()、notifyAll()
• Object类只声明了一个空参的构造器

Object类中的主要结构

2、equals()方法

• 是一个方法，而非运算符
• 只能适用于引用数据类型
• Object类中equals()的定义
  public boolean equals(Object obj) {
  return (this == obj);
  }
  说明：Object类中定义的equals()和==的作用是相同的：比较两个对象的地址值是否相同。即两个引用是否指向同一个对象实体。
• 像String、Date、File、包装类等都重写了Object类中的equals()方法。重写以后，比较的不是
  两个引用的地址是否相同，而是比较两个对象的"实体内容"是否相同。
• 通常情况下，我们自定义的类如果使用equals()的话，也通常是比较两个对象的"实体内容"是否相同。那么，我们就需要对Object类中的equals()进行重写。重写的原则：比较两个对象的实体内容是否相同。

3、如何重写equals()

class User{
    
    
String name;
int age;
	//重写其equals()方法
	public boolean equals(Object obj){
    
    
		if(obj == this){
    
    
			return true;
		}
		if(obj instanceof User){
    
    
			User u = (User)obj;
			return this.age == u.age && this.name.equals(u.name);
		}
		return false;
	}
}

== 运算符

1. 可以使用在基本数据类型变量和引用数据类型变量中
2. 如果比较的是基本数据类型变量：比较两个变量保存的数据是否相等。（不一定类型要相同）
   如果比较的是引用数据类型变量：比较两个对象的地址值是否相同.即两个引用是否指向同一个对象实体
   补充： == 符号使用时，必须保证符号左右两边的变量类型一致。

4、toString()方法

toString()的使用

• 当我们输出一个对象的引用时，实际上就是调用当前对象的toString()
• Object类中toString()的定义：
  public String toString() {
  return getClass().getName() + “@” + Integer.toHexString(hashCode());
  }
• 像String、Date、File、包装类等都重写了Object类中的toString()方法。
  使得在调用对象的toString()时，返回"实体内容"信息
• 自定义类也可以重写toString()方法，当调用此方法时，返回对象的"实体内容"

5、如何重写toString()

举例：

//自动实现
	@Override
	public String toString() {
    
    
		return "Customer [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}

三、包装类的使用

1、为什么要有包装类(或封装类）

为了使基本数据类型的变量具有类的特征，引入包装类。

2、基本数据类型与对应的包装类：

3、需要掌握的类型间的转换：（基本数据类型、包装类、String）

简易版：
基本数据类型<—>包装类：JDK 5.0 新特性：自动装箱 与自动拆箱
基本数据类型、包装类—>String:调用String重载的valueOf(Xxx xxx)
String—>基本数据类型、包装类:调用包装类的parseXxx(String s)

//String类型 --->基本数据类型、包装类：调用包装类的parseXxx(String s)
	@Test
	public void test5(){
    
    
		String str1 = "123";
		//错误的情况：
//		int num1 = (int)str1;
//		Integer in1 = (Integer)str1;
		//可能会报NumberFormatException
		int num2 = Integer.parseInt(str1);
		System.out.println(num2 + 1);
		
		String str2 = "true1";
		boolean b1 = Boolean.parseBoolean(str2);
		System.out.println(b1);
	}

注意：转换时，可能会报NumberFormatException。
应用场景举例：
① Vector类中关于添加元素，只定义了形参为Object类型的方法：
v.addElement(Object obj); //基本数据类型 —>包装类 —>使用多态

四、关键字：static

1、可以用来修饰的结构：主要用来修饰类的内部结构

属性、方法、代码块、内部类

2、static修饰属性：静态变量（或类变量）

属性，是否使用static修饰，又分为：静态属性 vs 非静态属性(实例变量)

• 实例变量：
  我们创建了类的多个对象，每个对象都独立的拥一套类中的非静态属性。当修改其中一个对象中的非静态属性时，不会导致其他对象中同样的属性值的修改。
• 静态变量：
  我们创建了类的多个对象，多个对象共享同一个静态变量。当通过某一个对象修改静态变量时，会导致其他对象调用此静态变量时，是修改过了的。

static修饰属性的其他说明：
① 静态变量随着类的加载而加载。可以通过"类.静态变量"的方式进行调用
② 静态变量的加载要早于对象的创建。
③ 由于类只会加载一次，则静态变量在内存中也只会存在一份：存在方法区的静态域中。
④类变量 实例变量
类 yes no
对象 yes yes
静态属性举例：System.out; Math.PI;

3、静态变量内存解析

4、static修饰方法：静态方法、类方法

① 随着类的加载而加载，可以通过"类.静态方法"的方式进行调用
②静态方法 非静态方法
类 yes no
对象 yes yes
③ 静态方法中，只能调用静态的方法或属性
非静态方法中，既可以调用非静态的方法或属性，也可以调用静态的方法或属性

5、static的注意点

5.1 在静态的方法内，不能使用this关键字、super关键字
5.2 关于静态属性和静态方法的使用，大家都从生命周期的角度去理解。

6、如何判定属性和方法应该使用static关键字？

6.1 关于属性
属性是可以被多个对象所共享的，不会随着对象的不同而不同的。
类中的常量也常常声明为static

6.2 关于方法
操作静态属性的方法，通常设置为static的
工具类中的方法，习惯上声明为static的。 比如：Math、Arrays、Collections

7、使用举例

举例一：Arrays、Math、Collections等工具类
举例二：单例模式
举例三：

class Circle{
    
    
	
	private double radius;
	private int id;//自动赋值
	
	public Circle(){
    
    
		id = init++;
		total++;
	}
	
	public Circle(double radius){
    
    
		this();
//		id = init++;
//		total++;
		this.radius = radius;
		
	}
	
	private static int total;//记录创建的圆的个数
	private static int init = 1001;//static声明的属性被所对象所共享
	
	public double findArea(){
    
    
		return 3.14 * radius * radius;
	}

	public double getRadius() {
    
    
		return radius;
	}

	public void setRadius(double radius) {
    
    
		this.radius = radius;
	}

	public int getId() {
    
    
		return id;
	}

	public static int getTotal() {
    
    
		return total;
	}

}

五、关键字：final

1、可以用来修饰：类、方法、变量

2、具体的使用

• final 用来修饰一个类:此类不能被其他类所继承。
  比如：String类、System类、StringBuffer类
• final 用来修饰方法：表明此方法不可以被重写
  比如：Object类中getClass();
• final 用来修饰变量：此时的"变量"就称为是一个常量
• final修饰属性：可以考虑赋值的位置：显式初始化、代码块中初始化、构造器中初始化
• final修饰局部变量：
  尤其是使用final修饰形参时，表明此形参是一个常量。当我们调用此方法时，给常量形参赋一个实参。一旦赋值以后，就只能在方法体内使用此形参，但不能进行重新赋值。
  static final 用来修饰属性：全局常量

五、关键字：abstract

1、可以用来修饰：类、方法

2、具体的：

abstract修饰类：抽象类

• 此类不能实例化
• 抽象类中一定有构造器，便于子类实例化时调用（涉及：子类对象实例化的全过程）
• 开发中，都会提供抽象类的子类，让子类对象实例化，完成相关的操作 —>抽象的使用前提：继承性

abstract修饰方法：抽象方法

• 抽象方法只方法的声明，没方法体
• 包含抽象方法的类，一定是一个抽象类。反之，抽象类中可以没有抽象方法的。
• 若子类重写了父类中的所的抽象方法后，此子类方可实例化
• 若子类没重写父类中的所的抽象方法，则此子类也是一个抽象类，需要使用abstract修饰

3、注意点：

• abstract不能用来修饰：属性、构造器等结构
• abstract不能用来修饰私方法、静态方法、final的方法、final的类

4、abstract的应用举例：

举例一：

public abstract class Vehicle{
    
    
public abstract double calcFuelEfficiency(); //计算燃料效率的抽象方法
public abstract double calcTripDistance(); //计算行驶距离的抽象方法
}
public class Truck extends Vehicle{
    
    
public double calcFuelEfficiency( ) {
    
     //写出计算卡车的燃料效率的具体方法 }
public double calcTripDistance( ) {
    
     //写出计算卡车行驶距离的具体方法 }
}
public class RiverBarge extends Vehicle{
    
    
public double calcFuelEfficiency( ) {
    
     //写出计算驳船的燃料效率的具体方法 }
public double calcTripDistance( ) {
    
     //写出计算驳船行驶距离的具体方法}
}

举例二：

abstract class GeometricObject{
    
    
public abstract double findArea();
}
class Circle extends GeometricObject{
    
    
private double radius;
public double findArea(){
    
    
		return 3.14 * radius * radius;
};
}

举例三：IO流中设计到的抽象类：InputStream/OutputStream / Reader /Writer。在其内部
定义了抽象的read()、write()方法。

六、关键字：interface

1、使用说明：

• 接口使用interface来定义
  Java中，接口和类是并列的两个结构
• 如何定义接口：定义接口中的成员
• JDK7及以前：只能定义全局常量和抽象方法
  全局常量：public static final的.但是书写时，可以省略不写
  抽象方法：public abstract的
• JDK8：除了定义全局常量和抽象方法之外，还可以定义静态方法、默认方法（略
• 接口中不能定义构造器的！意味着接口不可以实例化
• Java开发中，接口通过让类去实现**(implements)**的方式来使用.
  如果实现类覆盖了接口中的所抽象方法，则此实现类就可以实例化
  如果实现类没覆盖接口中所的抽象方法，则此实现类仍为一个抽象类
• Java类可以实现多个接口 —>弥补了Java单继承性的局限性
  格式：class AA extends BB implements CC,DD,EE
• 接口与接口之间可以继承，而且可以多继承
• 接口的具体使用，体现多态性
• 接口，实际上可以看做是一种规范

2、举例：

class Computer{
    
    
	
	public void transferData(USB usb){
    
    //USB usb = new Flash();
		usb.start();
		
		System.out.println("具体传输数据的细节");
		
		usb.stop();
	}
	
	
}

interface USB{
    
    
	//常量：定义了长、宽、最大最小的传输速度等
	
	void start();
	
	void stop();
	
}

class Flash implements USB{
    
    

	@Override
	public void start() {
    
    
		System.out.println("U盘开启工作");
	}

	@Override
	public void stop() {
    
    
		System.out.println("U盘结束工作");
	}
	
}

class Printer implements USB{
    
    
	@Override
	public void start() {
    
    
		System.out.println("打印机开启工作");
	}

	@Override
	public void stop() {
    
    
		System.out.println("打印机结束工作");
	}
	
}

体会：
1.接口使用上也满足多态性
2.接口，实际上就是定义了一种规范
3.开发中，体会面向接口编程！

3、体会面向接口编程的思想

面向接口编程：我们在应用程序中，调用的结构都是JDBC中定义的接口，不会出现具体某一个
数据库厂商的API。

4、Java8中关于接口的新规范

//知识点1：接口中定义的静态方法，只能通过接口来调用。

//知识点2：通过实现类的对象，可以调用接口中的默认方法。
//如果实现类重写了接口中的默认方法，调用时，仍然调用的是重写以后的方法

//知识点3：如果子类(或实现类)继承的父类和实现的接口中声明了同名同参数的默认方法，那么子类在没重写此方法的情况下，默认调用的是父类中的同名同参数的方法。-->类优先原则
//知识点4：如果实现类实现了多个接口，而这多个接口中定义了同名同参数的默认方法，
//那么在实现类没重写此方法的情况下，报错。-->接口冲突。
//这就需要我们必须在实现类中重写此方法
//知识点5：如何在子类(或实现类)的方法中调用父类、接口中被重写的方法
	public void myMethod(){
    
    
		method3();//调用自己定义的重写的方法
		super.method3();//调用的是父类中声明的
		//调用接口中的默认方法
		CompareA.super.method3();
		CompareB.super.method3();
	}