Java进阶03（接口、多态、接口案例）

Part01：接口

1、类的概念：
类是一堆具有共同的成员变量（属性）和成员方法（功能）的对象的集合；

2、接口：
接口是功能的集合，就是方法的集合；
也就是说接口中只能定义方法，不能定义普通的成员变量，定义的成员变量必须由固定修饰符public static final 修饰;//例如：public static final int x=10;(常量，不能修改)；
而且接口中的成员方法，必须有固定修饰符public abstract，即必须都是抽象的；
（接口中成员变量和成员方法的固定修饰符可以不写（不能写错），但是不写不代表没有，编译器会自动添加）
不能创建对象，作为父接口；

3、接口的定义：
关键字：interface
格式：

 public interface 接口名{
         //成员变量：不能定义普通的成员变量；
         //成员方法：必须都是抽象的；
         public abstract 返回值类型  方法名( );
  }

4、类与类之间：不支持多继承，只支持多层继承；
接口与接口之间：可以多继承，一个子接口可以有多个父接口，也支持多层继承；
类与接口之间：不叫继承，叫实现（implements）；只有类实现接口，可以多实现；

5、实现（Implements）：
实现是把接口中的抽象方法都拿过来；实现类必须覆盖掉接口中所有的抽象方法后，实现类才可以实例化，否则实现类是一个抽象类；

6、在开发中常用的模式：
一个类 继承 一个抽象类，同时实现多个接口
public class A extends AbstractClassB implements 接口A，接口B{
注意：
A中必须重写抽象类中的抽象方法，以及所有接口中的抽象方法；
}

7、接口的特点：
接口可以继承接口：
如同继承类后便拥有了父类的成员，可以使用父类的非私有成员，A接口继承B接口后，A接口便拥有了A、B两个接口中所有的抽象方法；
Java支持一个类同时实现多个接口，或一个接口同时继承多个接口；
类可以在继承一个类的同时，实现多个接口；
接口与父类的功能可以重复，均代表要具备某种功能，并不冲突；

8、接口和抽象类的异同：
相同点：

• 都不能直接创建对象；
• 都是作为父类／父接口，用于被其他类继承或实现；
• 都可以包含抽象方法，其 子类／实现类 都必须重写该抽象方法，然后才能创建对象；

不同点：

• 抽象类可以定义任意成员变量，接口的成员变量必须public static final修饰；
• 抽象类用关键字abstract修饰，接口用关键字interface修饰；
• 抽象类为部分方法提供实现，避免子类重复实现这些方法，提高代码重用性；
• 接口只能包含抽象方法，抽象类可以包含也可以不包含；
• 类和抽象类之间关系是单继承，类和接口之间的关系是多实现（弥补了Java的单继承）；
• 思想上的区别：抽象类为整个继承体系的共性内容；
  接口中定义的是整个继承体系外扩展的功能；

二者选用：
优先用接口，尽量少用抽象类；
需要定义子类的行为，又要为子类提供共性功能时才选用抽象类；

Part02：多态

1、面向对象三大特点：
封装（安全性）、继承（扩展性）、多态（灵活性）
2、多态：
是指对象的多态，一个对象的多种状态；
前提：必须有父子关系（必须有继承）；
必须有方法的重写；
3、多态在Java中的表现形式：
父类类型 变量名=new 子类类型( );//父类类型的变量指向了子类的对象；
接口类型 变量名=new 实现类( );//
4、注意事项：
使用多态调用成员变量：编译看父类中是否存在，不存在编译失败；运行父类中的变量；
使用多态调用成员方法：编译看父类中是否存在，不存在编译失败；运行子类重写的方法；
5、多态的利弊端：
弊端：只能调用子父类共有的方法，不能调用子类特有的；
好处：配合继承与方法重写提高了代码的复用性和扩展性，如果没有方法重写，则多态同样没有意义；(因为父类的变量可以接受任何一个子类对象）
//多态好处的例子

public class DuoTaiDemo {
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog();
        feedAnimal(animal);
    Animal animal1=new Pig();
    feedAnimal(animal1);

    }
    public static void feedAnimal(Animal animal){
        System.out.println("吃饭啦");
        animal.eat();
    }
}
//父类动物类
abstract class Animal  {
    public abstract void eat();
}
//子类狗狗类
class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗狗在吃饭。。。");
    }
}
//子类小猪类
class Pig extends Animal{
    public void eat(){
        System.out.println("小猪在吃饭。。。");
    }
}

7、多态弊端的解决方法：
向下转型：强制类型转换；//Dog dog=(Dog) animal; dog.子类特有方法（）；
向上转型（多态）：自动类型转换；//Animal animal=new Dog( );
向下转型弊端：把父类的变量转换成子类类型的时候，编译器直接编译通过，不检查；
解决方案：一个关键字 instanceof （运算符）
作用：判断某一个变量是不是该类的类型//boolean b=animal instanceof Dog;

Part03：接口案例

定义USB接口（具有开启功能、关闭功能），笔记本要使用USB设备，即笔记本在生产时需要预留可以插入USB设备的USB接口，即就是笔记本具备使用USB设备的功能，但具体是什么USB设备，笔记本并不关心，只要符合USB规格的设备都可以。鼠标和键盘要想能在电脑上使用，那么鼠标和键盘也必须遵守USB规范，不然鼠标和键盘生产出来无法使用；
进行描述笔记本类，实现笔记本使用USB鼠标、USB键盘；

• USB接口，包含开启功能、关闭功能；

• 笔记本类，包含运行功能、关机功能、使用USB设备功能；

• 鼠标类，要符合USB接口；

• 键盘类，要符合USB接口；

  //主类

  public class Test {
        public static void main(String[] args){
            NotebookPC notebookPC=new NotebookPC();
            USB usb=new Mouse();
            USB usb1=new Keyboard();
            notebookPC.open();
            notebookPC.useUSB(usb);
            notebookPC.useUSB(usb1);
            notebookPC.close();
        }
    }
  

//笔记本电脑类

class NotebookPC  {

public void open() {
    System.out.println("笔记本电脑开机了");
}
public void useUSB(USB usb){
    usb.open();
    usb.use();
    usb.close();
}
public void close() {
    System.out.println("笔记本电脑关机了");
 }
}

//接口USB

interface USB {
    public abstract void open();
    public abstract void use();
    public abstract void close();
}

//USB键盘

class Keyboard implements USB {
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("键盘打开了");
    }

    @Override
    public void use() {
        System.out.println("键盘使用了");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("键盘关闭了");
    }
}

//USB鼠标

 class Mouse implements USB {
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("鼠标打开了");
    }

    @Override
    public void use() {
        System.out.println("鼠标使用了");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("鼠标关闭了");
    }
}