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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。
抽象类中允许存在非抽象方法,而接口只允许抽象方法;
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。解开了继承关系中的高耦合性,弱化了关系,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。
定义:
public interface 接口名
{
抽象方法1;
抽象方法2;
抽象方法3;
}
- 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
类实现接口:
类与接口的关系为实现关系,叫做接口实现类。实现类的过程类似于继承,使用的关键字为implements
在类实现接口后,该类就会将接口中的抽象方法继承过来,此时该类需要重写所有继承的抽象方法,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。
于是,通过以上两个动作将功能的声明与实现便分开了。(类是现实事物的描述,接口是功能的集合。)
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。
接口的多实现:
我们知道,一个类无法继承多个父类,这是因为如果多个父类中如果有相同的方法或变量则会带来冲突,但是一个类实现多个接口的时候,接口中的方法都没有主体,只需在实现类中重写该方法即可解决问题
类继承类同时实现接口:
当一个类已经继承了一个父类,它又需要额外的功能,接口就派上用场了
class 类名 extends 父类 implements 接口{
重写的方法(){}
...
}
接口的出现避免了单继承的局限性。父类中定义的事物的基本功能。接口中定义的事物的扩展功能。
接口的多继承:
接口与接口之间可以存在继承关系,并且可以继承多个接口,有相同的方法合并成一个方法
接口的思想:
- 接口的出现扩展了功能。
- 接口其实就是暴漏出来的规则。
- 接口的出现降低了耦合性,即设备与设备之间实现了解耦。
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你内容, 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
二者的选用:
- 优先选用接口,尽量少用抽象类;
- 需要定义子类的行为,又要为子类提供共性功能时才选用抽象类;
多态
概述:
多态是继封装、继承之后,面向对象的第三大特性。
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。
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。
定义和使用格式:
父类类型 变量名 = new 子类类型();
变量名.方法名();
父类类型可以是普通类、抽象类和接口
- 注意事项
同一个父类的方法会被不同的子类重写,调用方法时,调用的为各个子类重写后的方法。
当变量名指向不同的子类对象时,由于每个子类重写父类方法的内容不同,所以会调用不同的方法。
多态--成员的特点:
- 多态成员变量(编译和运行父类)
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(父类)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(父类)中的成员变量。
简单记:编译和运行都参考等号的左边(父类)。编译运行看左边(父类)。
- 多态成员方法(编译父类、运行子类)
编译时期:参考引用变量所属的类(父类),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(子类),并运行对象所属类中的成员方法。
简而言之:编译看左边(父类),运行看右边(子类)。
instanceof关键字:
新建的对象太多,分不清属于哪个类,instanceof关键字来判断某个对象是否属于某种数据类型,但是如果判断一些毫无关系的类会报错
多态--转型:
- 向上转型:
当有子类对象赋值给一个父类引用时,类似于数据类型的自动转换(低精度数据类型自动转换成高精度数据)便是向上转型,多态本身就是向上转型的过程。
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!
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
好处与弊端:
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
- 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。
- 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。
- 好处:可以使用子类特有功能。
- 弊端: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。
总结
总结下封装、继承、多态的作用:
- 封装:把对象的属性与方法的实现细节隐藏,仅对外提供一些公共的访问方式
- 继承:子类会自动拥有父类所有可继承的属性和方法。
- 多态:配合继承与方法重写提高了代码的复用性与扩展性;如果没有方法重写,则多态同样没有意义。
- 接口:理解为是一个特殊的抽象类,但它不是类,是一个接口
- 接口的特点:
- 定义一个接口用interface关键字
- 一个类实现一个接口,实现implements关键字
- 接口不能直接创建对象
通过多态的方式,由子类来创建对象,接口多态
- 接口中的成员特点:
- 成员变量:
只能是final 修饰的常量
默认修饰符: public static final
无构造方法:
- 成员方法:
只能是抽象方法
默认修饰符: public abstract
- 类与类,类与接口,接口与接口之间的关系
- 类与类之间:继承关系,单继承,可以是多层继承
- 类与接口之间: 实现关系,单实现,也可以多实现
- 接口与接口之间:继承关系,单继承,也可以是多继承
- Java中的类可以继承一个父类的同时,实现多个接口
多态:理解为同一种物质的多种形态
- 多态使用的前提:
1,有继承或者实现关系
2,要方法重写
3,父类引用指向子类对象
- 多态的成员访问特点:
方法的运行看右边,其他都看左边
- 多态的好处:
提高了程序的扩展性
- 多态的弊端:
不能访问子类的特有功能