Java基础学习第十四天（封装、继承、多态）
一、封装
1、面向对象三大特征：封装、继承、多态
2、权限修饰符：权限修饰符就是控制变量可见范围的。
public：公共的，public修饰的成员变量或者方法任何人都可以直接访问。
private：私有的，private修饰的成员变量或者方法只能在本类中进行直接访问。
3、封装的步骤
① 使用private修饰需要被封装的属性。
② 提供一个公共的方法设置或者获取该私有的成员属性。
set属性名(); [设置属性]
get属性名(); [获取属性]
4、疑问： 封装一定要提供get或者set方法吗？
不一定， 根据需求而定的。
5、规范 ： 在现实开发中一般实体类的所有成员属性（成员变量）都要封装起来。
实体类：实体类就是用于描述一类事物的就称作为实体类。
6、封装的好处：提高数据的安全性、操作简单、隐藏了实现
class MyMember{
public String name; //名字
private String sex; //性别
public int salary; //薪水
//定义一个公共的方法设置sex属性
public void setSex(String s){
if (s.equals("男")||s.equals("女")){ //注意：如果比较两个字符串的内容是否一致，不要使用==比较，使用equals方法。
sex = s;
}else{
//默认是男
sex = "男";
}
}
//定义一个公共的方法获取sex属性
public String getSex(){
return sex;
}
//聊天
public void talk(){
System.out.println(name+"聊得非常开心");
}
}
class Demo14.1{
public static void main(String[] args){
MyMember m = new MyMember();
m.name="李四";
m.setSex("女");
m.salary = 8000;
System.out.println("姓名："+ m.name+" 性别："+ m.getSex()+" 薪水："+ m.salary);
}
}
7、需求： 使用java类描述一个计算器类，计算器具备操作数1， 操作数2 、操作符三个公共的属性，还具备计算的功能行为。要求： 不能直接对操作数1，操作数2，运算符这些属性进行直接的赋值，要封装起来。(+ - * / )
//计算器类
class Calculator{
private int num1; //操作数1
private int num2; //操作数2
private char option ; //运算符
//提供公共的方法设置属性值....
public void initCalculator(int n1 , int n2 , char op){ //初始化计算器
num1 = n1;
num2 = n2;
if(op=='+'||op=='-'||op=='*'||op=='/'){
option = op;
}else{
option = '+';
}
}
//计算的功能
public void calculate(){
switch(option){
case '+':
System.out.println("做加法运算,结果是："+(num1+num2));
break;
case '-':
System.out.println("做减法运算,结果是："+(num1-num2));
break;
case '*':
System.out.println("做乘法运算,结果是："+(num1*num2));
break;
case '/':
System.out.println("做除法运算,结果是："+(num1/num2));
break;
}
}
}
class Demo14.2{
public static void main(String[] args){
//创建了一个计算器对象
Calculator c = new Calculator();
//设置属性值
c.initCalculator(1,2,'+');
//调用计算器的计算功能
c.calculate();
}
}
二、继承
1、类与类之间常见关系（整体与部分的关系）
//球员类
class Player{
int num; //编码
String name;
public Player(int num , String name){
this.num = num;
this.name = name;
}
public void run(){
System.out.println(name+"开跑...");
}
}
//球队类
class Team{
String name; //球队的名字
Player p1; //球员1
Player p2; //球员2
Player p3; //球员3
public Team(String name,Player p1,Player p2,Player p3){
this.name = name;
this.p1 = p1;
this.p2 = p2;
this.p3 = p3;
}
//开始比赛
public void startGame(){
System.out.println(name+"开赛啦！！");
}
}
class Demo14.3{
public static void main(String[] args){
Player p1 = new Player(12,"梅西");
Player p2 = new Player(7,"C罗");
Player p3 = new Player(11,"内马尔");
//球队
Team t = new Team("恒大",p1,p2,p3);
t.startGame();
System.out.println("名字："+ t.p2.name);
}
}2、继承：继承是通过关键字extends体现的。
3、继承的格式
class 类名1 extends 类名2{
}4、继承要注意的事项：
① 不要为了减少重复代码而去继承，只有真正存在着继承关系的时候才去继承
② 父类私有的成员不能被继承。
③ 父类的构造函数不能被继承
④ 创建子类对象时默认会先调用父类无参的构造函数
//人类
class Person{
String name;
private int age;
public Person(String name){
this.name = name;
}
public Person(){
System.out.println("Person类的构造方法被调用了....");
}
public void eat(){
System.out.println(name+"在吃饭...");
}
}
//学生类
class Student extends Person { // Student称作为Person类的子类，Person类就称作为Student的父类(超类、基类)
int num; //学号
public Student(){
System.out.println("Student类的构造方法被调用了....");
}
public void study(){
System.out.println(name+"好好学习!");
}
}
class Demo14.4{
public static void main(String[] args){
Student s = new Student();
s.name = "狗娃";
System.out.println("名字："+ s.name);
s.eat();
}
}
5、调用父类的构造方法是可以初始化从父类继承下去的属性的。
class Fu{
int x = 10;
String name;
public Fu(String name){
this.name = name;
System.out.println("Fu类d带参的构造方法...");
}
public Fu(){
System.out.println("Fu类无参的构造方法...");
}
}
class Zi extends Fu{
int x = 20;
public Zi(String name){
super(name); //指定调用父类一个参数的构造函数。
}
public void print(){
System.out.println("x1 = "+ x);
}
}
class Demo14.5{
public static void main(String[] args){
Zi z = new Zi("大头儿子");
System.out.println("name= "+z.name);
}
}6、super关键字
① super关键字代表了父类空间的引用。
② super关键字的作用
◆ 子父类存在着同名的成员时，在子类中默认是访问子类的成员，可以通过super关键字指定访问父类的成员。
◆ 创建子类对象时，默认会先调用父类无参的构造方法，可以通过super关键字指定调用父类的构造方法。
③ super关键字调用父类构造方法要注意的事项
◆ 如果在子类的构造方法上没有指定调用父类的构造方法，那么java编译器会在子类的构造方法上面加上super()语句。
◆ super关键字调用父类的构造函数时，该语句必须要是子类构造函数中的第一个语句。
◆ super与this关键字不能同时出现在同一个构造函数中调用其他的构造函数。因为两个语句都需要第一个语句。
④ super关键字与this关键字的区别
◆ 代表的事物不一致。
super关键字代表的是父类空间的引用。 this关键字代表的是所属函数的调用者对象。
◆ 使用前提不一致。
super关键字必须要有继承关系才能使用。this关键字不需要存在继承关系也可使用。
◆ 调用构造函数的区别
super关键字是调用父类的构造函数。this关键字是调用本类的构造函数。
7、方法的重写
① 方法重写的前提： 必须要存在继承的关系。
② 方法的重写：子父类出了同名的函数，这个我们就称作为方法的重写。
③ 什么是时候要使用方法的重写：父类的功能无法满足子类的需求时。
④ 方法重写要注意的事项：
◆ 方法重写时，方法名与形参列表必须一致。
◆ 方法重写时，子类的权限修饰符必须要大于或者等于父类的权限修饰符。
◆ 方法重写时，子类的返回值类型必须要小于或者等于父类的返回值类型。
◆ 方法重写时，子类抛出的异常类型要小于或者等于父类抛出的异常类型。
Exception(最坏)、RuntimeException(小坏)
⑤ 方法重载的要求
◆ 函数名要一致。
◆ 形参列表不一致（形参的个数或形参的类型不一致）
◆ 与返回值类型无关。
class Animal{} //大的数据类型
class Fish extends Animal{} //小的数据类型
class Fu{
String name;
public Fu(String name){
this.name = name;
}
public Animal eat() throws RuntimeException {
System.out.println(name+"吃番薯...");
return new Animal();
}
}
class Zi extends Fu{
String num;
public Zi(String name){
super(name);//指定调用父类带参的构造方法
}
//重写父类的eat方法
public Animal eat() throws Exception{
System.out.println("吃点开胃菜..");
System.out.println("喝点汤....");
System.out.println("吃点龙虾....");
System.out.println("吃青菜....");
System.out.println("喝两杯....");
System.out.println("吃点甜品....");
return new Animal();
}
}
class Demo14.6{
public static void main(String[] args){
Zi z = new Zi("大头儿子");
z.eat();
}
}8、instanceof关键字
① 作用：判断一个对象是否属于指定的类别。
② 使用前提：判断的对象与指定的类别必须要存在继承或者实现的关系。
③ 使用格式：对象 instanceof 类别
④ 作用： 多态。一般我们做强制类型转换之前都会使用该关键字先判断，然后在进行转换的。
class Animal{
String name;
String color;
public Animal(String name, String color){
this.name = name;
this.color = color;
}
}
//狗是属于动物中一种
class Dog extends Animal {
public Dog(String name,String color){
super(name,color); //指定调用父类两个参数的构造函数。
}
public void bite(){
System.out.println(name+"咬人!!");
}
}
//老鼠也是属于动物中一种
class Mouse extends Animal{
public Mouse(String name,String color){
super(name,color);
}
public void dig(){
System.out.println(name+"打洞..");
}
}
class Demo14.7{
public static void main(String[] args){
Dog d = new Dog("哈士奇","白色");
System.out.println("狗是狗类吗？"+(d instanceof Dog));//true
System.out.println("狗是动物类吗？"+(d instanceof Animal));//true
System.out.println("狗是老鼠类吗？"+ (d instanceof Mouse));=//报错
Animal a = new Animal("狗娃","黄色");
System.out.println("动物都是狗吗？"+ (a instanceof Dog));//false
}
}
9、final关键字
final关键字的用法：
① final关键字修饰一个基本类型的变量时，该变量不能重新赋值，第一次的值为最终的。
② fianl关键字修饰一个引用类型变量时，该变量不能重新指向新的对象。
③ final关键字修饰一个函数的时候，该函数不能被重写。
④ final关键字修饰一个类的时候，该类不能被继承。
常量的修饰符一般为： public static final
//圆形
class Circle{
double r; //半径
public static final double PI = 3.14; //固定不变的
public Circle(double r){
this.r = r;
}
//计算面积
public final void getArea(){
System.out.println("圆形的面积是："+r*r*PI);
}
}
class Demo14.8 extends Circle{
public Demo14.8(double r){
super(r);
}
public static void main(String[] args){
final Circle c = new Circle(4.0);
test(c);
Demo14.8 c = new Demo14.8(4.0);
c.getArea();
}
public static void test(Circle c){
c = new Circle(5.0); //c变量又重新指向了新的对象。
c.getArea();
}
}
三、多态
1、多态：一个对象具备多种形态(父类的引用类型变量指向了子类的对象)、或者是接口 的引用类型变量指向了接口实现类的对象)
2、多态的前提：必须存在继承或者实现关系。
3、多态要注意的细节
① 多态情况下，子父类存在同名的成员变量时，访问的是父类的成员变量
② 多态情况下，子父类存在同名的非静态的成员函数时，访问的是子类的成员函数
③ 多态情况下，子父类存在同名的静态的成员函数时，访问的是父类的成员函数
④ 多态情况下，不能访问子类特有的成员
①②③ 总结：多态情况下，子父类存在同名的成员时，访问的都是父类的成员，除了在同名非静态函数时才是访问子类的。
4、编译看左边，运行不一定看右边。
编译看左边：java编译器在编译的时候，会检查引用类型变量所属的类是否具备指定的成员，如果不具备马上编译报错。
//动物类
abstract class Animal{
String name;
String color = "动物色";
public Animal(String name){
this.name = name;
}
public abstract void run();
public static void eat(){
System.out.println("吃得很开心..");
}
}
//老鼠
class Mouse extends Animal{
String color = "黑色";
public Mouse(String name){
super(name);
}
public void run(){
System.out.println(name+"四条腿慢慢的走!");
}
public static void eat(){
System.out.println("老鼠在偷吃..");
}
//老鼠特有方法---打洞
public void dig(){
System.out.println("老鼠在打洞..");
}
}
class Fish extends Animal {
public Fish(String name){
super(name);
}
public void run(){
System.out.println(name+"摇摇尾巴游..");
}
}
class Demo14.9{
public static void main(String[] args){
//多态：父类的引用类型变量指向子类的对象
Animal a = new Mouse("老鼠");
System.out.println(a.color);//动物色
a.dig();
//a.eat();
}
}5、多态的应用
① 多态用于形参类型的时候，可以接收更多类型的数据 。
② 多态用于返回值类型的时候，可以返回更多类型的数据。
6、多态的好处： 提高了代码的拓展性。
//需求： 定义一个函数可以接收任意类型的图形对象，并且打印图形面积与周长。
//图形类
abstract class MyShape{
public abstract void getArea();
public abstract void getLength();
}
class Circle extends MyShape{//圆形
public static final double PI = 3.14;
double r;
public Circle(double r){
this.r =r ;
}
public void getArea(){
System.out.println("圆形的面积："+ PI*r*r);
}
public void getLength(){
System.out.println("圆形的周长："+ 2*PI*r);
}
}
class Rect extends MyShape{//矩形
int width;
int height;
public Rect(int width , int height){
this.width = width;
this.height = height;
}
public void getArea(){
System.out.println("矩形的面积："+ width*height);
}
public void getLength(){
System.out.println("矩形的周长："+ 2*(width+height));
}
}
class Demo14.10{
public static void main(String[] args){
Circle c = new Circle(4.0);
print(c);
Rect r = new Rect(3,4);
print(r);
MyShape m = getShape(0); //调用了使用多态的方法，定义的变量类型要与返回值类型一致。
m.getArea();
m.getLength();
}
//需求1：定义一个函数可以接收任意类型的图形对象，并且打印图形面积与周长。
public static void print(MyShape s){
s.getArea();
s.getLength();
}
// 需求2：定义一个函数可以返回任意类型的图形对象。
public static MyShape getShape(int i){
if (i==0){
return new Circle(4.0);
}else{
return new Rect(3,4);
}
}
}7、目前多态情况下不能访问子类特有的成员，如果需要访问子类特有的成员，那么需要进行类型强制转换。
类型转换最场景的问题： java.lang.ClassCastException。 强制类型转换失败。
//动物类
abstract class Animal{
String name;
public Animal(String name){
this.name = name;
}
public abstract void run();
}
//老鼠
class Mouse extends Animal{
public Mouse(String name){
super(name);
}
public void run(){
System.out.println(name+"四条腿慢慢的走!");
}
//老鼠特有方法---打洞
public void dig(){
System.out.println("老鼠在打洞..");
}
}
//鱼
class Fish extends Animal{
public Fish(String name){
super(name);
}
public void run(){
System.out.println(name+"摇摇尾巴游啊游 !");
}
//吹泡泡
public void bubble(){
System.out.println(name+"吹泡泡...!");
}
}
class Demo14.11{
public static void main(String[] args){
Animal a = new Mouse("老鼠"); //多态
//调用子类特有的方法
Mouse m = (Mouse)a; //强制类型转换
m.dig();
Mouse m = new Mouse("米老鼠");
Fish f = new Fish("草鱼");
print(f);
}
//需求： 定义一个函数可以接收任意类型的动物对象，在函数内部要调用到动物特有的方法。
public static void print(Animal a){
if(a instanceof Fish){
Fish f = (Fish)a;
f.bubble();
}else if(a instanceof Mouse){
Mouse m = (Mouse)a;
m.dig();
}
}
}8、实现关系下的多态：接口 变量 = new 接口实现类的对象
interface Dao{ //接口的方法全部都是非静态的方法
public void add();
public void delete();
}
//接口的实现类
class UserDao implements Dao{
public void add(){
System.out.println("添加员工成功！！");
}
public void delete(){
System.out.println("删除员工成功！！");
}
}
class Demo14.12{
public static void main(String[] args){
//实现关系下的多态
Dao d = new UserDao(); //接口的引用类型变量指向了接口实现类的对象
d.add();
}
}