面向对象的四个基本特性是,抽象、封装、继承以及多态。
1. 抽象
抽象就是忽略关注主题与当前目标无关的信息,以便更关注于与当前目标有关的信息。抽象并不打算了解全部问题,而只关注于主题相关性较大的部分,且暂时不用关注部分细节。
抽象包括两个方面,一是过程抽象,二是数据抽象。过程抽象,关注于目标的功能是什么,而不是功能是怎么实现的。数据抽象,关注于提取目标的特性信息。
举例,若是做一个学生信息管理系统,该系统的目标对象是学生,则需要对学生这个目标对象进行抽象。过程抽象,学生的主要责任就是学习。数据抽象,关注于学生这个角色的时候,相较于身高、体重或者皮肤颜色,我们更应该关注的是学生的学校、班级、学号以及成绩。
2.封装
封装,即隐藏对象的属性和实现细节,仅对外公开接口,控制在程序中属性的读和修改的访问级别。
封装的优点,良好的封装能够减少耦合;类内部的结构可以自由修改;可以对成员变量进行更精确的控制;隐藏信息,实现细节。例如,对于学生这个目标对象进行封装,首先将学生的属性值进行访问级别(外部可见性,一般使用private进行属性隐藏)控制,并决定是否提供属性查询或修改的方法,然后决定向外公开接口study方法。代码示例如下,
@Test
public void encapsulationTest(){
Student student = new Student("Jerome",14,"2年2班");
student.setClassName("3年2班"); // 调用className属性的修改方法
System.out.println("Name: "+student.getName()+" \nAge: "+student.getAge()+"\nClassName: "+student.getClassName());
student.study(); // 调用study方法
}
class Student {
private String name; //private 私有属性,只能类内访问。类外只能通过getName方法查询该属性值,而并没有提供修改方法。
private Integer age;
private String className; // 该属性,提供了getClassName和setClassName两个方法,外部调用可以查询及修改该属性。
public Student(){} // 无参构造器
public Student(String name, Integer age, String className){ // 提供有参构造器
this.name = name;
this.age =age;
this.className = className;
}
public String getName() {
return name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public String getClassName() {
return className;
}
public void setClassName(String className) {
this.className = className;
}
public void study(){
System.out.println("Studying.");
}
}
执行结果,
Name: Jerome
Age: 14
ClassName: 3年2班
Studying.
3. 继承
继承,即子类继承父类的特征和行为,使得子类对象(实例)具有父类的实例域和方法,或子类从父类继承方法,使得子类具有父类相同的行为。
示例,添加一个Person类,让Student类继承Person类
@Test
public void extendsTest(){
Student student = new Student("Jerome",14,"2年2班");
student.setSex("male"); // 继承了Person类的属性以及方法
System.out.println("Name: "+student.getName()+" \nAge: "+student.getAge()+"\nSex: "+student.getSex()+"\nClassName: "+student.getClassName());
student.study(); // Student类的study方法
student.talking(); // 继承了Person类的talking和eat方法
student.eat();
}
class Student extends Person{
private String name; //private 私有属性,只能类内访问。类外只能通过getName方法访问该属性值。
private Integer age;
private String className; // 该属性,提供了getClassName和setClassName两个方法,外部调用可以查询及修改该属性。
public Student(){} // 无参构造器
public Student(String name, Integer age, String className){ // 提供有参构造器
this.name = name;
this.age =age;
this.className = className;
}
public String getName() {
return name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public String getClassName() {
return className;
}
public void setClassName(String className) {
this.className = className;
}
public void study(){
System.out.println("Studying.");
}
}
class Person {
private String sex;
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
public void eat(){
System.out.println("Eating.");
}
public void talking(){
System.out.println("Talking.");
}
}
结果显示,
Name: Jerome
Age: 14
Sex: male
ClassName: 2年2班
Studying.
Talking.
Eating.
4. 多态
多态,即同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。
表现形式为,子类重写父类方法,实现类实现接口方法,子类重写抽象类方法。
示例,子类Teacher和Worker重写了父类Person的eat方法,
@Test
public void polymorphismTest(){
Person teacher = new Teacher();
Person worker = new Worker();
show(teacher); // 同样的方法,不同的实例,将会执行不同的内容
show(worker);
}
private void show(Person person){ // 参数为父类Person类
person.eat(); // 调用父类的eat方法
}
class Teacher extends Person {
@Override
public void eat() {
System.out.println("教师在吃饭。");
}
}
class Worker extends Person {
@Override
public void eat() {
System.out.println("工人在吃饭。");
}
}
执行结果
教师在吃饭。
工人在吃饭。