OOP编程三大特性

OOP(面向对象编程)具有三大特性(继承、封装、多态),了解之后总结如下:

  • 封装
  • 继承
  • 向上转型
  • 向下转型
  • 重写
  • 运行时绑定(动态绑定)
  • 多态

封装

封装的本质是让类的调用者不必太多类的实现者是如何实现类的,只知道如何使用类就行了。
public修饰的成员变量或成员方法,可以直接被类的调用者使用。
private修饰的成员变量或成员方法,不可以直接被类的调用者使用。
当要获取或者修改private属性,就需要getter/setter方法了。。注意以下几点:

a.  getName 即为 getter 方法, 表示获取这个成员的值。
b.  setName 即为 setter 方法, 表示设置这个成员的值.。
c.  当set方法的形参名字和类中的成员属性的名字一样的时候,如果不使用this, 相当于自赋值. this 表示当前实例的引用。
d.  在 IDEA 中可以使用 alt + insert (或者 alt + F12) 快速生成 setter / getter 方法. 在 VSCode 中可以使用鼠标右键 。
字段 vs 属性 :我们通常将类的数据成员称为 "字段(fifield)" , 如果该字段同时提供了 getter / setter 方法, 那么我称它为“属性”。

继承

继承(is - a)的实质就是减少重复代码的出现。用extends关键字进行继承。如 A extends B:那么B就称为父类(基类或超类),A就称为子类(派生类)。Java中的继承是单继承。

那么子类到底继承了父类什么呢? 子类继承了父类除了构造函数外的所有。子类继承了父类,子类需要帮助父类进行构造。
我觉得这句话是太太太重要了,以下都是围绕这句话展开。

首先,子类继承了父类public的字段和方法。对于父类的privata的字段和方法,子类是无法访问的。 protected修饰的字段和方法,子类是可以访问的。

子类不能继承父类的构造方法,因此要帮助父类进行构造,就引入了super关键字,super可以调用父类的构造方法,必须放在第一行,因为构造子类必须先要构造父类。

如果在继承关系中加入代码块,它们的执行顺序:
父类的静态代码块 (执行一次)> 子类的静态代码块(执行一次) > 父类实例代码块 > 父类构造代码块 > 子类实例代码块 > 子类构造代码块

向上转型

向上转型是从子类-->父类,那也就是一个较专用类型向较通用类型转换,因此比较安全。

public class Animal {
    protected  String name;
    
    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void eat() {
        System.out.println("吃饭饭"); 
    }
}

class Cat extends Animal {
    public Cat(String name) {
        //使用super调用父类的构造方法
        super(name);
    }
}

class Bird extends Animal {
    public Bird(String name) {
        super(name);
    }
    
    public void fly() {
        System.out.println("飞飞飞");
    }
}

若执行:

Aniamls bird = new Bird("二哈")

就是向上转型,即父类 Aniamls引用子类的 Bird对象。

向上转型发生的时机
1、直接赋值

 Animal animal = new Bird("二哈");
 animal.x;

此时要注意:animal是父类的引用,它只能调用自己的方法或者访问自己的属性。 
虽然animal此时是Bird的一个引用,但是编译器是以animal的类型(Animal)来查看有哪些方法的。
即:编译器检查有哪些方法存在,看的是Animal这个类型
       执行时究竟执行父类的方法还是子类的方法,看的是Bird这个类型

若animal访问Bird中的方法会产生,ClassCastExceptin(类转型异常),若一定要执行那就要进行强制类型转换了。见向下转型。

2、方法传参

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Bird bird = new Bird("二哈");
        feed(bird);
    }
    
    public static void feed(Animal animal) { //向上转型
        animal.eat();
    }
}

3、方法返回

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //向上转型
        Animal animal = findMyAnimal();
    }
    
    public static Animal findMyAnimal() {
        Bird bird = new Bird("二哈");
        return bird;
    }
}

 向下类型转换

向下类型转换存在不确定性,比如你是一个图形类,但是不一定是圆形类。对于上面向上转型直接赋值出现的问题,我们可以进行强制类型转换来解决。

 Animal animal = new Bird("二哈"); //向上转型
 Bird bird = (Bird)animal;  //强制类型转换(向下转型)
 bird.x; //x可以是Bird当中的方法

这样虽然可以执行不会报错,其实也不是非常靠谱,假如存在下面的代码:

 Animal animal = new Cat("咪咪");
 Bird bird = (Bird)animal;
 bird.x; //x为Bird当中的方法

 这样的代码运行时会产生ClassCastExceptin(类转型异常),因为animal其实是Cat对象的一个引用,不能转化为Bird对象的。为了解决这个问题,我们可以在转型前判断animal本质是不是Bird的实例。
因此:向下转型的前提条件是(向下转型)父类已经引用了子类(向下转型后的类型)的对象。

 Animal animal = new Cat("咪咪");
    if(animal instanceof Bird) {
         Bird bird = (Bird)animal;
         bird.x; //x为Bird当中的方法
     }

instanceof可以判断一个引用是否是某个类的实例,如果是则返回true,这时再进行向下转型就比较安全了。 

重写

子类实现父类的同名方法,并且参数的类型完全相同,这种情况称为覆写/重写/覆盖(Override)

重写要注意:
1、static修饰的静态方法不能被重写
2、重写时子类的方法的访问权限必须大于等于父类方法的权限
3、父类方法的权限不能是私有的
4、可以使用@override注解来显性指示

重写和重载的区别:

重载发生在同一个类中,方法名称相同、参数类型或个数不同的方法。对权限没有具体要求
重载在有继承关系的类中,方法名称,返回值类型,参数类型及个数完全相同的方法。并且子类的访问修饰权限必须大于等于子类的访问修饰权限,静态方法和私有方法不能被重写。

class Animal {
    String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void eat() {
        System.out.println(this.name + "animal eat");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public Cat(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(this.name + "cat eat");
    }
}

public class  TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Cat("花花"); //向上转型
        animal.eat();
    }
}

运行这段代码,我们会发现没有子类没有重写父类的方法时,调用的父类的方法eat。当子类重写了父类的方法时,运行出来的是子类的eat方法。为什么呢? 底层是这样实现的

当我们查看底层代码时,编译时确实调用的是Animal的eat()方法,运行时是Cat的eat()方法。

运行时多态的原理:
1、如果子类没有重写eat方法时,调用的确实是父类的eat()
2、子类重写父类的方法时,编译时还是调用父类的方法。运行时确是子类的方法,这个是运行时绑定。
3、在运行时,子类方法的地址覆盖了父类方法的地址。导致调用了子类的方法

这就是动态绑定(运行时绑定):调用某个类的方法,究竟执行了父类的方法还是子类的方法,要看这个引用究竟指向了父类对象还是子类对象。这个过程是程序运行时决定的,不是编译时。

下图所示过程:

1、方法表和class对象是和类型是一一对应的
2、方法表是在编译的时候产生的
3、不是所有的对象都在堆上,class对象存放的方法区

多态:

字面上:一种事物的多种形态
代码程序程序层次:发生多态的前提是:①向上转型②同名覆盖方法③调用同名覆盖方法会发生运行时绑定

使用多态的好处:
1、类的调用者对类的使用成本进一步降低
2、能够降低代码的圈复杂度,避免使用大量的if-else
3、可扩展能力更强

发布了51 篇原创文章 · 获赞 14 · 访问量 2318

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_41185460/article/details/103111920
今日推荐