第一章 接口
1.1 接口概念
接口是功能的集合，同样可看做是一种数据类型，是比抽象类更为抽象的”类”。接口只描述所应该具备的方法，并没有具体实现，具体的实现由接口的实现类(相当于接口的子类)来完成。这样将功能的定义与实现分离，优化了程序设计。请记住：一切事物均有功能，即一切事物均有接口。
1.2 接口的定义
与定义类的class不同，接口定义时需要使用interface关键字。定义接口所在的仍为.java文件，虽然声明时使用的为interface关键字的编译后仍然会产生.class文件。这点可以让我们将接口看做是一种只包含了功能声明的特殊类。
定义格式：
public interface 接口名 {
抽象方法1;
抽象方法2;
抽象方法3;
}
使用interface代替了原来的class，其他步骤与定义类相同：
接口中的方法均为公共访问的抽象方法
接口中无法定义普通的成员变量
1.3 类实现接口
类与接口的关系为实现关系，即类实现接口。实现的动作类似继承，只是关键字不同，实现使用implements。其他类(实现类)实现接口后，就相当于声明：”我应该具备这个接口中的功能”。实现类仍然需要重写方法以实现具体的功能。
格式：
class 类 implements 接口 {
重写接口中方法
}
在类实现接口后，该类就会将接口中的抽象方法继承过来，此时该类需要重写该抽象方法，完成具体的逻辑。
接口中定义功能，当需要具有该功能时，可以让类实现该接口，只声明了应该具备该方法，是功能的声明。
在具体实现类中重写方法，实现功能，是方法的具体实现。
1.4 接口中成员的特点
接口中可以定义变量，但是变量必须有固定的修饰符修饰，public static final 所以接口中的变量也称之为常量，其值不能改变.接口中可以定义方法，方法也有固定的修饰符，public abstract。接口不可以创建对象。子类必须覆盖掉接口中所有的抽象方法后，子类才可以实例化。否则子类是一个抽象类。
interface Demo { ///定义一个名称为Demo的接口。 public static final int NUM = 3;// NUM的值不能改变 public abstract void show1(); public abstract void show2(); } //定义子类去覆盖接口中的方法。类与接口之间的关系是 实现。通过 关键字 implements class DemoImpl implements Demo { //子类实现Demo接口。 //重写接口中的方法。 public void show1(){} public void show2(){} }
接口最重要的体现：解决多继承的弊端。将多继承这种机制在java中通过多实现完成了。
怎么解决多继承的弊端呢？
弊端：多继承时，当多个父类中有相同功能时，子类调用会产生不确定性。
其实核心原因就是在于多继承父类中功能有主体，而导致调用运行时，不确定运行哪个主体内容。
为什么多实现能解决了呢？
因为接口中的功能都没有方法体，由子类来明确。
多个接口之间可以使用extends进行继承。
interface Fu1{ void show(); } interface Fu2{ void show1(); } interface Fu3{ void show2(); } interface Zi extends Fu1,Fu2,Fu3{ void show3(); }
接口在开发中的它好处：
1、接口的出现扩展了功能。
2、接口其实就是暴漏出来的规则。
3、接口的出现降低了耦合性，即设备与设备之间实现了解耦。
1.4 接口和抽象的区别
通过实例进行分析和代码演示抽象类和接口的用法。
1、举例：
犬：
行为：
吼叫；
吃饭；
缉毒犬：
行为：
吼叫；
吃饭；
缉毒；
2、思考：由于犬分为很多种类，他们吼叫和吃饭的方式不一样，在描述的时候不能具体化，也就是吼叫和吃饭的行为不能明确。当描述行为时，行为的具体动作不能明确，这时，可以将这个行为写为抽象行为，那么这个类也就是抽象类。可是当缉毒犬有其他额外功能时，而这个功能并不在这个事物的体系中。这时可以让缉毒犬具备犬科自身特点的同时也有其他额外功能，可以将这个额外功能定义接口中。
如下代码演示：
interface 缉毒{ public abstract void 缉毒(); } //定义犬科的这个提醒的共性功能 abstract class 犬科{ public abstract void 吃饭(); public abstract void 吼叫(); } // 缉毒犬属于犬科一种，让其继承犬科，获取的犬科的特性， //由于缉毒犬具有缉毒功能，那么它只要实现缉毒接口即可，这样即保证缉毒犬具备犬科的特性，也拥有了缉毒的功能 class 缉毒犬 extends 犬科 implements 缉毒{ public void 缉毒() { } void 吃饭() { } void 吼叫() { } } class 缉毒犬 implements 缉毒{ public void 缉毒() { } }
通过上面的例子总结接口和抽象类的区别：
相同点:
都位于继承的顶端,用于被其他类实现或继承;
都不能直接实例化对象;
都包含抽象方法,其子类都必须覆写这些抽象方法;
区别:
抽象类为部分方法提供实现,避免子类重复实现这些方法,提高代码重用性;接口只能包含抽象方法;
一个类只能继承一个直接父类(可能是抽象类),却可以实现多个接口;(接口弥补了Java的单继承)；
抽象类是这个事物中应该具备的里内容, 继承体系是一种 is..a关系；
接口是这个事物中的额外内容,继承体系是一种 like..a关系。
第二章 多态
2.1 多态概述
多态是继封装、继承之后，面向对象的第三大特性。
现实事物经常会体现出多种形态，如学生，学生是人的一种，则一个具体的同学张三既是学生也是人，即出现两种形态。
Java作为面向对象的语言，同样可以描述一个事物的多种形态。如Student类继承了Person类，一个Student的对象便既是Student，又是Person。
Java中多态的代码体现在一个子类对象(实现类对象)既可以给这个子类(实现类对象)引用变量赋值，又可以给这个子类(实现类对象)的父类(接口)变量赋值。
如Student类可以为Person类的子类。那么一个Student对象既可以赋值给一个Student类型的引用，也可以赋值给一个Person类型的引用。
最终多态体现为父类引用变量可以指向子类对象。多态的前提是必须有子父类关系或者类实现接口关系，否则无法完成多态。在使用多态后的父类引用变量调用方法时，会调用子类重写后的方法。
多态的定义格式：就是父类的引用变量指向子类对象
类类型 变量名 = new 子类类型();
变量名.方法名();
普通类多态定义的格式：
父类 变量名 = new 子类(); 如： class Fu {} class Zi extends Fu {} //类的多态使用 Fu f = new Zi();
抽象类多态定义的格式：
抽象类 变量名 = new 抽象类子类();
如：abstract class Fu {
public abstract void method();
} class Zi extends Fu { public void method(){ System.out.println(“重写父类抽象方法”); } } //类的多态使用 Fu fu= new Zi();
接口多态定义的格式：
接口 变量名 = new 接口实现类(); 如： interface Fu { public abstract void method(); } class Zi implements Fu { public void method(){ System.out.println(“重写接口抽象方法”); } } //接口的多态使用 Fu fu = new Zi();
同一个父类的方法会被不同的子类重写。在调用方法时，调用的为各个子类重写后的方法。
如 Person p1 = new Student(); Person p2 = new Teacher(); p1.work(); //p1会调用Student类中重写的work方法 p2.work(); //p2会调用Teacher类中重写的work方法
class Fu { int num = 4; } class Zi extends Fu { int num = 5; } class Demo { public static void main(String[] args) { Fu f = new Zi(); System.out.println(f.num); Zi z = new Zi(); System.out.println(z.num); } }
多态成员变量
当子父类中出现同名的成员变量时，多态调用该变量时：
编译时期：参考的是引用型变量所属的类中是否有被调用的成员变量。没有，编译失败。
运行时期：也是调用引用型变量所属的类中的成员变量。
简单记：编译和运行都参考等号的左边。编译运行看左边。
多态出现后会导致子父类中的成员方法有微弱的变化。看如下代码：
class Fu { int num = 4; void show() { System.out.println("Fu show num"); } } class Zi extends Fu { int num = 5; void show() { System.out.println("Zi show num"); } } class Demo { public static void main(String[] args) { Fu f = new Zi(); f.show(); } }
多态成员方法
编译时期：参考引用变量所属的类，如果没有类中没有调用的方法，编译失败。
运行时期：参考引用变量所指的对象所属的类，并运行对象所属类中的成员方法。
简而言之：编译看左边，运行看右边。
instanceof关键字
我们可以通过instanceof关键字来判断某个对象是否属于某种数据类型。如学生的对象属于学生类，学生的对象也属于人类。
使用格式：
boolean b = 对象 instanceof 数据类型;
Person p1 = new Student(); // 前提条件，学生类已经继承了人类 boolean flag = p1 instanceof Student; //flag结果为true boolean flag2 = p2 instanceof Teacher; //flag结果为false
2.2多态-转型
多态的转型分为向上转型与向下转型两种：
向上转型：当有子类对象赋值给一个父类引用时，便是向上转型，多态本身就是向上转型的过程。
使用格式：
父类类型 变量名 = new 子类类型();
如：Person p = new Student();
向下转型：一个已经向上转型的子类对象可以使用强制类型转换的格式，将父类引用转为子类引用，这个过程是向下转型。如果是直接创建父类对象，是无法向下转型的！
使用格式：
子类类型 变量名 = (子类类型) 父类类型的变量;
如:Student stu = (Student) p; //变量p 实际上指向Student对象
当父类的引用指向子类对象时，就发生了向上转型，即把子类类型对象转成了父类类型。向上转型的好处是隐藏了子类类型，提高了代码的扩展性。
但向上转型也有弊端，只能使用父类共性的内容，而无法使用子类特有功能，功能有限制。看如下代码：
1 //描述动物类，并抽取共性eat方法 2 abstract class Animal { 3 abstract void eat(); 4 } 5 6 // 描述狗类，继承动物类，重写eat方法，增加lookHome方法 7 class Dog extends Animal { 8 void eat() { 9 System.out.println("啃骨头"); 10 } 11 12 void lookHome() { 13 System.out.println("看家"); 14 } 15 } 16 17 // 描述猫类，继承动物类，重写eat方法，增加catchMouse方法 18 class Cat extends Animal { 19 void eat() { 20 System.out.println("吃鱼"); 21 } 22 23 void catchMouse() { 24 System.out.println("抓老鼠"); 25 } 26 } 27 28 public class Test { 29 public static void main(String[] args) { 30 Animal a = new Dog(); //多态形式，创建一个狗对象 31 a.eat(); // 调用对象中的方法，会执行狗类中的eat方法 32 // a.lookHome();//使用Dog类特有的方法，需要向下转型，不能直接使用 33 34 // 为了使用狗类的lookHome方法，需要向下转型 35 // 向下转型过程中，可能会发生类型转换的错误，即ClassCastException异常 36 // 那么，在转之前需要做健壮性判断 37 if( !a instanceof Dog){ // 判断当前对象是否是Dog类型 38 System.out.println("类型不匹配，不能转换"); 39 return; 40 } 41 Dog d = (Dog) a; //向下转型 42 d.lookHome();//调用狗类的lookHome方法 43 } 44 }
我们来总结一下：
什么时候使用向上转型：
当不需要面对子类类型时，通过提高扩展性，或者使用父类的功能就能完成相应的操作，这时就可以使用向上转型。
如：Animal a = new Dog();
a.eat();
什么时候使用向下转型
当要使用子类特有功能时，就需要使用向下转型。
如：Dog d = (Dog) a; //向下转型
d.lookHome();//调用狗类的lookHome方法
向下转型的好处：可以使用子类特有功能。
弊端是：需要面对具体的子类对象；在向下转型时容易发生ClassCastException类型转换异常。在转换之前必须做类型判断。
如：if( !a instanceof Dog){…}