Java基础---继承、抽象、接口

一、继承

1、继承是面向对象的一个重要方面

当多个类存在相同属性和行为时，将这些类抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只需要继承那个类即可。关键字extends表明正在构造的新生类派生于一个已存在的类。已存在的类称为超类（superclss）、基类（base class）或父类（parent class）；新类被称为子类（subclass）。“is-a”关系是继承的一个明显特征。

2、extends关键字

通过extends关键字来实现类与类的继承，有了继承以后，我们在定义一个类的时候，可以在一个已经存在的类的基础上，还可以定义自己的新成员。但是，java中支持单继承，不直接支持多继承。

a、单继承：一个子类只能有一个直接父类
b、多继承：一个子类可以有多个直接父类。（java中不允许）因为多个父类中有相同成员时，会产生调用的不确定性。
c、java支持多层继承（多重继承）：如C继承B，B继承A，这样就出现了继承体系。
当我们需要使用一个继承体系时，我们首先要查看该体系中的顶层类，了解该体系的基本功能，然后再创建体系中的最子类对象，完成功能的使用，即：查父用子。

3、继承的优缺点

多个类相同的成员可以放到一个类中，提高了代码的复用性。

如果功能的代码需要修改，修改一处即可，提高了代码的维护性。

让类与类之间产生了关系，是多态的前提。但这也造成了高耦合，也是其弊端之一。

继承打破了类的封装性，这也是弊端之一。

4、继承的条件

1、子类覆盖父类，必须保证子类权限大于等于父类权限，才可以覆盖，否则编译失败。

2、子父类的方法名称需要一模一样。

3、静态只能覆盖静态。

4、父类中的私有方法不能被重写，因为子类根本就不知道私有方法的存在。

5、子父类出现后，类成员的特点

  类成员：变量，函数，构造函数。

  5.1、变量

       如果子类中出现非私有的与父类同名成员变量时，子类要访问本类中的变量，用this。子类要访问父类中的同名变量，用super。

       super的使用和this的使用几乎一致，且两者都存在于方法区中。

       this表示本类对象的引用。    

       super表示父类对象的引用。

  5.2、函数——覆盖

       当子类出现和父类一模一样的函数时，子类对象会调用子类中的函数。如同父类的函数被子类覆盖一样。这种情况是函数的另一个特性：重写（覆盖）。

       当子类继承父类，沿袭了父类的功能到子类中。虽然子类虽具备该功能，但是功能的内容却和父类不一致，这时，没有必要定义新功能，而是使用覆盖特性，保留父类的功能定义，并重写功能内容。当子类同时具有父类方法中的内容时，可以用super方法()直接访问即可;

  5.3、构造函数

子类的每一个构造函数默认第一行有一条隐式的语句super();所以在对子类对象进行初始化时，父类的构造函数也会运行。

子类必须访问父类的构造函数，如果没有默认的构造函数，即想要访问父类中指定的构造函数，可以通过手动定义super语句的方式来指定。

super()：会访问父类中无参数的构造函数。而且子类中所有的构造函数默认第一行都是super();

为什么子类一定要访问父类中的构造函数

因为父类中的数据子类可以直接获取，所以子类对象在建立时，需要先查看父类是如何对这些数据进行初始化的。所以子类在对象初始化时，要先访问一下父类中的构造函数。

注：super语句一定定义在子类构造函数中的第一行。

构造函数中super语句和this语句只能有一个，因为这两个语句都只能写在函数的第一行，初始化动作必须要先做。

构造函数结论

子类的所有构造函数，默认都会访问父类中空参数的构造函数。因为子类每一个构造函数内的第一行都有一句隐式super();当父类中没有空参数的构造函数时，子类必须手动通过supe语句或者this语句形式来指定要访问的构造函数。当然子类的构造函数第一行也可以手动指定this语句来访问本类中的构造函数。子类中至少会有一个构造函数会访问父类中的构造函数。

6、final关键字

继承的出现，打破了对象的封装性，使得子类可以随意复写父类中的功能。这也是继承的一大弊端。那么怎么解决这个问题呢？这里就引出了一个新的关键字——final（最终）。

final修饰符的特点

1、可以修饰类、函数、变量。

2、被final修饰的类不可以被继承。这样就可以避免被继承、被子类复写功能。

3、被final修饰的方法不可以被复写。

4、被final修饰的变量是一个常量只能赋值一次，既可以修饰成员变量，又可以修饰局部变量。

当在描述事物时，一些数据的出现值是固定的，那么这时为了增强阅读性，都给这些值起个名字。方便于阅读。而这个值不需要改变，所以加上final修饰。作为常量：常量的书写规范所有字母都大写，如果由多个单词组成，单词间通过_连接。

5、内部类定义在类中的局部位置上时，只能访问该局部被final修饰的局部变量。

代码示例

在创建子类对象的时候,默认先访问了父类无参构造.
	通过 super();就可以直接访问到父类的无参构造方法. 

	为什么? 
	构造方法:初始化数据
	那么调用父类的无参构造,就是给父类做数据初始化.
	子类可能会使用父类的成员变量,如果父类没有初始化,那么,咋用啊?子类不会啊	所以,我们在创建子类对象的,先父类初始化一遍. 


*/

class Fu{
	public int num =10;
	public Fu(){
		System.out.println("fu");
	}
	public Fu(int num){
		this.num = num;
	}
}
class Zi extends Fu{
	public int num = 20;
	public Zi(){
		super();  //直接访问父类无参构造 
		System.out.println(super.num +"----");  // 父类的num
	}
	public Zi(int num){
		super();
		this.num = num;
	}
	public void show(){
		int num = 30;  
		System.out.println(num);  // 30
		System.out.println(this.num); // 当前的num
		//System.out.println(super.num);  //  10 
		}}
class Test {
	public static void main(String[] args) {
		//Zi z = new Zi();
		//z.show();

			new Zi(1000);

	}
}

示例1：

package It_case_team1;
/*
 */
public class FinalDemo01 {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args){
		Zi z = new Zi();
		//z.num2=100000;
		System.out.println(z.num);
		//z.num =20;   //错误: 无法为最终变量num分配值
		//System.out.println(z.num);

		//System.out.println(z.num2);


		z.show();
	}
}
//final class  Fu{   //错误: 无法从最终Fu进行继承
class  Fu{ 
	final int num =10;
	//final int num2 ;   // 错误: 可能尚未初始化变量num2

	public  void show(){
		System.out.println("fu的num" + num);
	}

}

class  Zi extends  Fu{

	public void show(){    // 错误: Zi中的show()无法覆盖Fu中的show()
		System.out.println("zi的num" + num);
	}
	
}

二、抽象类

1、抽象的定义

抽象就是从多个事物中将共性的，本质的内容抽取出来。

例如：狼和狗共性都是犬科，犬科就是抽象出来的概念。

2、抽象类

Java中可以定义没有方法体的方法，该方法的具体实现由子类完成，该方法称为抽象方法，包含抽象方法的类就是抽象类。   

3、抽象类的由来

多个对象都具备相同的功能，但是功能具体内容有所不同，那么在抽取过程中，只抽取了功能定义，并未抽取功能主体，那么只有功能声明，没有功能主体的方法称为抽象方法。

例如：狼和狗都有吼叫的方法，可是吼叫内容是不一样的。所以抽象出来的犬科虽然有吼叫功能，但是并不明确吼叫的细节。

4、抽象类的特点

4.1、抽象类和抽象方法必须用abstract关键字来修饰。

4.2、抽象方法只有方法声明，没有方法体，定义在抽象类中。

        格式：修饰符abstract返回值类型  函数名(参数列表);

4.3、 抽象类不可以被实例化，也就是不可以用new创建对象。原因如下：

       抽象类是具体事物抽取出来的，本身是不具体的，没有对应的实例。例如：犬科是一个抽象的概念，真正存在的是狼和狗。

       而且抽象类即使创建了对象，调用抽象方法也没有意义。

4.4、抽象类通过其子类实例化，而子类需要覆盖掉抽象类中所有的抽象方法后才可以创建对象，否则该子类也是抽象类。

注：抽象类中不一定有抽象方法，可以有非抽象的方法。

5、抽象类与一般类的区别

5.1、抽象类和一般类没有太大的不同。该如何描述事物，还是如何描述事物。不同的是，该事物中出现了一些不知道具体内容的方法部分。这些不确定的部分，也是该事物的功能，需要明确出来，但是无法定义主体。故通过抽象方法来表示，。

5.2、抽象类比一般类多了个抽象函数。就是在类中可以定义抽象方法。

5.3、抽象类不可以实例化。

5.4、抽象类虽然不能创建对象，但是也有构造函数。供子类实例化调用。

注：1、abstract 不能和哪些关键字共存? 

       答：三个

                 final：被final修饰的类不能有子类。而被abstract修饰的类一定是一个父类。

                 private:抽象类中的私有的抽象方法，不被子类所知，就无法被复写。

                          而抽象方法出现的就是需要被复写。

                 static：如果static可以修饰抽象方法，那么连对象都省了，直接类名调用就可以了。

                            可是抽象方法运行没意义。

       2、抽象类中可以不定义抽象方法。这样目的是可以不让本类实例化，也可以用于模块设计。

代码示例：

class EmployeeTest {

	public static void main(String[] args){
			//创建对象 
			Manager m =  new Manager();  //普通 
			m.eat();
			m.work();
			Person p = new Employee(); // 多态 
			p.eat();
			p.work();
	}

}

//定义Person 
abstract class Person{
	//名字  
	String name;

	Person(){}
	Person(String name){
		this.name = name; 
	}
	//工作方法
	public abstract void work();
	//吃方法 
	public void eat(){
		System.out.println("好好吃,好好工作, 多多挣钱 !!!");
	}
}
//定义员工类 
class  Employee extends Person {
	String workNum ;//工号     "czbk_001"
	double salary; //工资  // 九米网 
	Employee(){}
	Employee(String name, String workNum, double salary){
		super(name);
		this.workNum = workNum;
		this.salary = salary; 
	}
	//方法 
	public void work(){
		System.out.println("工作,工作");
	}
}
//定义经理类 
class Manager extends Employee {
	int bonus ;// 奖金

	Manager(){
	}

	Manager(String name, String workNum ,double salary, int bonus){
		super(name, workNum, salary);
		this.bonus = bonus; 
	}
	public void work (){
		System.out.println("安排别人工作... ");  //项目管理  
	}
}

7、模板方法设计模式

当定义功能时，功能的一部分是确定的，但是有一部分是不确定的，而确定的部分在使用不确定的部分，那么这是就将不确定的部分暴露出去，有待类的子类去完成。

三、接口

1、概述

可以认为是一个特殊的抽象类。当抽象类中的方法都是抽象的，那么该类可以通过接口的形式来表示。接口使用interface来表示，子类中用implements实现。

接口名interface{}   

      子类名  implements接口名{}

格式特点：

1、接口中常见定义：常量，抽象方法。

2、接口中的成员都有固定修饰符。

      常量：publicstatic final

       方法：publicabstract

3、接口中的成员都是public的。

在使用中，常量可以不写public static final，方法可以不写public abstract，编译时Java会自动添加这些修饰符，因为这是固定的格式修饰符。但为了方便阅读，最好都写上。

2、特点

1、接口是对外暴露的规则。

2、接口是程序的功能扩展。

3、接口的出现降低耦合性。

4、接口可以用来多实现。这也是对多继承不支持的转换形式。java支持多实现。

5、类与接口之间是实现关系，而且类可以继承一个类的同时实现多个接口。

6、 接口与接口之间可以有继承关系。而且可以多继承。

注：1、接口不可以创建对象的，因为有抽象方法。需要被子类实现（implements），子类对接口中的抽象方法全都覆盖后，子类才可以实例化。否则子类是一个抽象类。

       2、实现多个接口时，接口中不可以有返回不同类型的同名抽象函数。这样子类实现时将不能复写。

3、接口与抽象类

共性：都是不断向上抽取出来的抽象的概念。

区别：

1、抽象类体现继承关系，一个类只能单继承。

      接口体现实现关系，一个类可以多实现。同时接口与接口之间有继承关系。

2、抽象类是继承，是 "is a "关系。

      接口是实现，是 "like a"关系。

3、抽象类中可以定义非抽象方法，供子类直接使用。

      接口的方法都是抽象，接口中的成员都有固定修饰符。

4、抽象类中可以私有变量或方法。

      接口中的常量和方法都是public修饰的权限。

代码示例：

class  HuLuWaTest{

	public static void main(String[] args){
		// 创建大娃 对象 

		DaWa dw = new DaWa("大娃","红色",7);
		System.out.println("我是"+dw.getName());
		System.out.println("我是"+dw.getColor() +"的");
		System.out.println("我最大,"+dw.getAge() +"天了" );

		dw.saveGrandpa();
		dw.dalishi(); 

		System.out.println("-----------");

		ErWa ew = new ErWa("二娃","橙色",6);
		System.out.println("我是"+ew.getName());
		System.out.println("我是"+ew.getColor() +"的");
		System.out.println("我最二,"+ew.getAge() +"天了" );

		ew.saveGrandpa();
		ew.dalishi(); 
		ew.qianliyanShunfenger(); 
	}
}
//定义接口 
interface  SuperPower {
	public abstract void  dalishi();
	public abstract void qianliyanShunfenger();

}

//先定义父类  

abstract class HuLuWa{

	//成员变量
	private String name; 
	private String color ;
	private int age;  // 天算  

	
	//构造 
	HuLuWa(){}
	HuLuWa(String name,String color ,int age){
	
		this.name = name;
		this.color = color;
		this.age = age; 
	}
	

	// get/set  
	public String getName(){
		return name;
	}
	public void setName(String name){
		this.name = name; 
	}

	public String getColor(){
		return color;
	}
	public void setColor(String color){
		this.color = color; 
	}

	public int getAge(){
		return age;
	}
	public void setAge(int age){
		this.age = age; 
	}
	
	
	 // 特有方法   
		 //救爷爷 
	public void  saveGrandpa(){
		System.out.println("爷爷我来了, 一定等着我~~~");
	}

}

//子类 
class DaWa extends HuLuWa implements SuperPower {

	//构造 
	DaWa(){}
	DaWa(String name,String color ,int age){
		super(name,color,age);
	}
	//实现接口的大力士方法  
	public void dalishi(){
		System.out.println("我力大无穷,靠这个肯定把爷爷救出来...");
	}
	public void qianliyanShunfenger(){}
} 
//子类 
class ErWa extends HuLuWa implements SuperPower {

	//构造 
	ErWa(){}
	ErWa(String name,String color ,int age){
		super(name,color,age);
	}
	
	public void dalishi(){	}  // 实现接口,必须重写所有抽象方法 
	//实现接口的千里眼顺风耳 方法  
	public  void qianliyanShunfenger(){
		System.out.println("我眼神好使,耳朵好使,我打探一下,肯定把爷爷就出来... ");
	}
}