5.3-面向对象特征（二）封装、多态

原作者：无缘
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封装(encapsulation)

封装的作用和含义

我要看电视，只需要按一下开关和换台就可以了。有必要了解电视机内部的结构吗？有必要碰碰显像管吗？制造厂家为了方便我们使用电视，把复杂的内部细节全部封装起来，只给我们暴露简单的接口，比如：电源开关。具体怎么内部实现的，我们不需要操心。

需要让用户知道的暴露出来，不需要让用户了解的全部隐藏起来。这就是封装。

我们程序设计要追求“高内聚，低耦合”。 高内聚就是类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉；低耦合：仅暴露少量的方法给外部使用,尽量方便外部调用。

编程中封装的具体优点：

“低耦合”：简化外部调用，便于调用者使用，便于扩展和协作。

“高内聚”：封装细节，便于修改内部代码，提高可维护性。

使用访问控制符，实现封装

JAVA是使用“访问控制符”来控制哪些细节需要封装、哪些细节需要暴露。

1. private 表示私有，只有自己类能访问
2. default表示没有修饰符修饰，只有同一个包的类能访问
3. protected表示可以被子类访问
4. public表示可以被所有类访问

封装的使用细节

类的属性的处理:

1. 一般使用private.(除非本属性确定会让子类继承)
2. 提供相应的get/set方法来访问相关属性. 这些方法通常是public，从而提供对属性的读取操作。(注意：boolean变量的get方法是用：is开头!)
3. 一些只用于本类的辅助性方法可以用private，希望其他类调用的方法用public。

【示例1】JavaBean的封装实例

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private boolean flag;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public boolean isFlag() {
        return flag;
    }

    public void setFlag(boolean flag) {
        this.flag = flag;
    }
}

多态(polymorphism)

多态指的是同一个方法调用，由于对象不同可能会有不同的行为。现实生活中，同一个方法，具体实现会完全不同。 比如：

同样是调用人的“休息”方法。张三是睡觉，李四是旅游，高淇是敲段代码，数学教授是做个数学题。

多态的要点：

1. 多态是方法的多态，不是属性的多态。
2. 多态的存在要有3个必要条件：要有继承，要有方法重写，父类引用指向子类对象

【示例2】多态和强制类型转换测试

public class TestPolym {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog(); //向上可以自动转型

        //传的具体是哪一个类就调用哪一个类的方法。大大提高了程序的可扩展性。
        //如果没有多态，我们，我们这里要写很多重载的方法。如果增加一种动物，就需要重载一种动物的喊叫方法。非常麻烦。
        //有了多态，只需要增加这个类继承Animal基类就可以了。
        animalCry(new Dog());
        animalCry(new Cat());

        Dog dog = (Dog) animal; //编写程序时，如果想要调用运行时类型的方法，只能进行强制类型转换，不然通不过编译器的检查。

    }

    static void animalCry(Animal a){
        a.shout();
    }
    
}

class Animal {

    public void shout(){
        System.out.println("叫了一声！");
    }
}

class  Dog extends Animal {

    public void shout(){
        System.out.println("旺旺旺！");
    }

    public void seeDoor(){
        System.out.println("看门中....");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void shout() {
        System.out.println("喵喵喵喵！");
    }
}

Java学习 之 编译时类型和运行时类型

Java中的许多对象（一般都是具有父子类关系的父类对象）在运行时都会出现两种类型：编译时类型和运行时类型，例如：Person person = new Student();这行代码将会生成一个person变量，该变量的编译时类型是Person，运行时类型是Student。

说明一下编译时类型和运行时类型：

Java的引用变量有两个类型，一个是编译时类型，一个是运行时类型，编译时类型由声明该变量时使用的类型决定，运行时类型由实际赋给该变量的对象决定。如果编译时类型和运行时类型不一致，会出现所谓的多态。因为子类其实是一种特殊的父类，因此java允许把一个子类对象直接赋值给一个父类引用变量，无须任何类型转换，或者被称为向上转型，由系统自动完成。

引用变量在编译阶段只能调用其编译时类型所具有的方法，但运行时则执行它运行时类型所具有的方法，因此，编写Java代码时，引用变量只能调用声明该变量所用类里包含的方法。与方法不同的是，对象的属性则不具备多态性。通过引用变量来访问其包含的实例属性时，系统总是试图访问它编译时类所定义的属性，而不是它运行时所定义的属性。

引用变量在编译阶段只能调用其编译时类型所具有的方法，但运行时则执行它运行时类型所具有的方法，因此，编写Java代码时，引用变量只能调用声明该变量所用类里包含的方法。与方法不同的是，对象的属性则不具备多态性。通过引用变量来访问其包含的实例属性时，系统总是试图访问它编译时类所定义的属性，而不是它运行时所定义的属性。