【七】Java面向对象三大特性

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目录

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一、封装
二、继承
三、访问修饰符
四、方法重写、super关键字
五、多态
六、装箱拆箱

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思维导图参考：【七】Java面向对象三大特性思维导图

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【习题与详解】
1、利用多态知识解决从Animal数组中挑选出所有Dog对象，并把这些对象放在数组中返回
2、利用继承和多态来求矩形、正方形和圆形的面积与周长
3、Java封装、继承、多态、super杂糅在一起的小练习，公司雇员员工工资问题（Employee），练习扩展：创建一个Employee数组，分别创建不同的Employee对象，并打印某个月的工资
4、Java（封装、继承、多态）创建三个类，组成一个继承树，表示游戏中的角色
【综合案例】（利用了前面所学所有知识完成）
Java中国银行系统ATM机自助实现登录、开户、存款、取款、转账、查询余额、修改预留手机号、注销账号等功能

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一、封装

封装的必要性： 在对象的外部为对象的属性赋值，可能存在非法数据的录入，存在不安全隐患。就目前的技术而言，并没有办法对属性的赋值加以控制。所以要实现属性的封装非常重要！

什么是封装？

• 概念： 尽可能隐藏对象的内部实现细节，控制对象的修改及访问权限
• 访问修饰符： private（可将属性修饰为私有，仅限本类可见）
  

公共访问方法

过滤有效数据

注意：外部访问只可以访问公共空间，不可以直接访问属性设置为private的私有空间，而get、set方法是外界访问对象私有属性的唯一通道，方法内部可对数据进行检测和过滤

二、继承

所谓继承，生活中的继承有儿子继承父亲的资产，而程序的继承，是类与类之间特征和行为的一中赠与或获得，好比，所有生物都会呼吸，而动物类也都会呼吸，动物类就可以继承生物类的呼吸特征；人类会走路，而老年人类就不会走路了吗？答案是不对的，当然老年人也是会走路的哈，所以定义的老年人类就可以继承人类的走路行为。

规律：

• 功能越精细，重合点越多，越接近直接父类
• 功能越粗略，重合点越少，越接近Object类（所谓：万物皆对象）

父类的抽象

继承

• 语法：class子类extends父类{} //定义子类时，显示继承父类
• 应用：产生继承关系之后，子类可以使用父类中的属性和方法，也可以定义子类独有的属性和方法
• 好处：既提高了代码的复用性，又提高了代码的可扩展性

继承的特点

不可继承

• 构造方法：类中的构造方法，只负责创建本类对象，不可继承
• private修饰的属性和方法：访问修饰符的一种，仅本类可见（详见访问修饰符）
• 父子类不在同一个package中时，default修饰的属性和方法：访问修饰符的一种，仅同包（package）可见（详见访问修饰符）

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三、访问修饰符

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四、方法重写

当父类提供的方法无法满足子类需求时，可在子类中定义和父类相同的方法进行覆盖（Override）

方法的覆盖

• 方法的覆盖原则：
• 方法名称、参数列表、返回值类型必须与父类相同
• 访问修饰符可与父类相同或是比父类更宽泛
• 方法覆盖的执行：
• 子类覆盖父类方法后，调用时优先执行子类覆盖后的方法

super关键字

• 第一种用法：
  • 在子类的方法中使用“super.”的形式访问父类的属性和方法
  • 例如：super.父类属性、super.父类方法();
• 第二种用法
  • 在子类的构造方法的首行，使用“super()”或“super(参数)”，调用父类构造方法
• 注意：
  • 如果子类构造方法中，没有显示定义super()或super(实参)，则默认提供super()
  • 同一个子类构造方法中，super()、this()不可同时存在（因为都是要声明在首行）

 

• 在子类中，可直接访问从父类继承到的属性和方法，但如果父子类的属性或方法存在重名（属性遮蔽、方法覆盖）时，需要加以区分，才可专项访问
  

super的访问方法

super的访问属性

继承中的对象创建

• 在具有继承关系的对象创建中，构建子类对象会先构建父类对象
• 由父类的共性内容，叠加子类的独有内容，组合成完整的子类对象
  

继承后的对象创建过程

super调用父类无参构造

super调用父类的有参构造

this与super

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五、多态

• 概念： 父类引用指向子类对象，从而产生多种形态
• 二者具有直接或间接的继承关系时，父类引用可指向子类对象，即形成多态
• 父类引用仅可调用父类所声明的属性和方法，不可调用子类独有的属性和方法
  

多态的作用

• 屏蔽子类间的差距
• 灵活、耦合度低

多态中的方法覆盖

实际运行过程中，依旧遵循覆盖原则，如果子类覆盖了父类中的方法，则执行子类中覆盖后的方法，否则执行父类中的方法

多态的应用

• 场景一：
• 使用父类作为方法形参实现多态，使方法参数的类型更为宽泛
• 调用方法时，可传递的实参类型包括：本类型对象+其所有的子类对象
• 场景二：
• 使用父类作为方法返回值实现多态，使方法可以返回子类对象
• 调用方法后，可得到的结果类型包括：本类型对象+其所有的子类对象

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六、拆箱装箱

向上转型（装箱）

向下转型（拆箱）

类型转换异常

instanceof关键字

• 向下转型前，应判断引用中的对象真实类型，保证类型转换的正确性
• 语法： 引用instanceof类型 //返回boolean类型结果
  

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