java面向对象二——封装继承多态

继承

基本概念

在一个类中定义一些基本属性和功能，其他派生的类都直接具备该类的特性，这一族类就形成了一个功能组，由基本功能类和其拓展类组成。使用上提高了代码的复用性和维护性，思想上java拓展性和维护性的体现，弊端就是增强了类之间的耦合。

• java中不像C++有多继承，其取而代之的是多重继承和接口
• 子类能继承或使用父类所有非私有成员，同时可以通过父类非私有成员函数间接访问其私有成员，但不能直接访问或继承父类私有成员。——父辈也需要自己独有的风格

继承实现过程

• 子类不能继承父类构造方法，但是可以利用super关键字去访问父类的构造方法。
• this和super的关系，this代表本类对应的引用，super代表父类存储空间的标识（可以代表父类的引用）。使用时，
  A.访问成员变量，this.成员变量，super.成员变量
  B.调用构造方法，this(...)，super(...)
  C.调用成员方法，this.成员方法，super.成员方法
• 子类中所有构造方法都会默认访问父类中的空参数构造方法。暗含了java设计者的意图：在于子类is a 父类，在子类初始化时候，默认要先初始化父类，再初始化子类特有内容，子类的每一个构造方法第一条默认语句都是super(),这条语句无论是否手动添加都会执行，除非手动改为其他的超类构造器，而且super声明必须在子类构造器中最前面(is a 思想，并防止父类多次初始化)。

开发注意点：
1.不要因为有共同特性就创建父类，这会带来封装性的破坏并限制了子类行为的灵活性。理想的搭配是子类is a 父类的关系。
2.动态绑定原则——成员变量，根据调用者类型决定从哪个类开始寻找。子父类中出现同名的成员变量情况，系统使用成员变量的优先级：如果调用者是子类对象，依照就近原则，从子类开始寻找，在子类方法中局部变量>子类成员变量>父类成员变量。
如果调用者是父类对象，同样依照就近原则，不过从父类开始寻找。
3.子类对象创建时一定要先创建父类内容---顺序为父类静态内容，子类静态内容，父类成员变量和构造函数，子类成员变量和构造函数。如果父类中没有给无参构造器，会导致子类无法通过编译，再次印证了编程时尽量提供无参构造器的规范。如果开发要求父类不能有无参构造器，那么需要在子类构造器中添加带参的父类构造器。，或者通过在当前构造器中添加this(...)访问其他构造器，然后间接访问父类构造方法。总之，一定要先执行父类的构造器。
4.this()或super()必须放在构造器的第一行，防止父类多次初始化。
5.对象初始化顺序，成员变量默认初始化，显示初始化，构造函数初始化，从实践看成员变量和构造代码块是同一优先级。
所以java在初始化对象的时候是从类到对象，从父类到子类的分层初始化。构造方法中super关键字（默认包含）表示先对父类进行初始化。
7.在继承结构中，子类如果想访问父类的私有成员？？这需要反向思考，父类私有成员通过哪些方式对外开放了？答案便是共有方法和共有构造函数，还有反射

• final关键字：
  至于方法，不能被重写，这对于想被子类调用但不远被修改实现的方法很有用；
  至于类，不能被继承；
  至于变量，变成常量，必须一次性赋值且不能被更改。赋值时机——联系对象初始化过程，若是静态变量，就必须显式初始化或者在静态代码块中初始化；若是成员变量，就显式初始化或者在构造代码块或构造函数中初始化；若是局部变量，可以先声明再初始化 无论如何，使用前必须要初始化。

final可以用在方法中修饰局部变量，修饰基本数据类型时，其值不能被改变；修饰引用数据类型时，其引用地址值不能改变，不是对象成员不能改变

多态

BaseClass bc = new SubClass();
相同的类型变量，调用同一个方法时出现多种不同的行为特征。
1.方法有重写时，调用重写方法；
2.仅子类有的方法，在多态代码中不能通过编译；
3.实例变量不具备多态性。

• 核心特征，Fu fu = new Zi();中，fu引用的成员变量指向父类，但成员方法指向子类。即对成员变量，指向决定于编译期，由具体引用类型决定，使用也取决于编译期的结果，不存在变量重写一说（之前已经了解到，子类对象构建时，一定会先将父类的静态成员、成员变量和构造函数的初始化，所以子类天然带有父类的特征）。对于成员函数，指向也决定于编译期（所以fu引用不能访问子类的特有内容），使用则取决于运行时，虚拟机根据实际对象是何种类型来决定采用哪个方法实现，这就是动态绑定。
  成员变量是描述外在特征，成员方法才是描述具体功能实现
• 对于静态方法，其和类相关，不属于对象范畴，运行取决于调用的具体引用类型，在编译期决定。但父类中的方法如果是静态的，子类中的同签名方法也必须是静态，否则编译期会当做覆盖错误处理。这算不上重写，重写只是成员函数的概念。

方法签名包括方法名和参数列表，不包括访问修饰符、返回类型和返回值
static、private、final修饰的方法和constructor都不能被重写，编译器知道具体应该调用父类还是子类的值，属于静态绑定的范畴。

• 有时候需要将数据进行强制向下转型，这样就能使用目标类型的全部特性，前提是对象的实际类型能够顺利转型，防止ClassCastException异常出现的时候，可以使用 x instanceof Class 进行类型判断（x如果为null不会报异常，只会返回false）

子类构造过程图解
堆中对象区分为this区和super区，分别保存了本身和超类的特征。方法区中同时保存了this类和super类的方法

• 抽象类
  将子类共同的特征经过简化抽象，使得上层的类更具备通用性。我认为这样就能减少对父类具体实现的依赖。
  1.实现为用abstract修饰类和方法，方法不能有方法体，抽象类也有构造方法和具体的成员变量，用于子类访问父类的初始化数据，这符合继承的概念;
  2.抽象类可以不包含抽象方法，但是有抽象方法的一定是抽象类
  3.抽象类不能实例化，是通过子类实例化，这是多态的一种
  4.只有当所有抽象方法都被重写，子类才能被正确实例化。

无抽象方法的抽象类有什么意义：不被实例化
抽象方法修饰符不能为private，final，static，原因：
private：不能被重写，与抽象概念冲突；
final：不能被重写，与抽象概念冲突；
static: 无意义，为何要用类名调用一个抽象方法？

接口

对类的一组需求的描述，其实现必须依靠具体的类。

• 接口中只能有抽象方法和常量，方法自动属于public abstract，常量自动属于public static final;
• 接口不能含有成员变量，实现的方法和构造方法，静态方法也不能包含；
• 接口不是类，不能通过new进行实例化；
• 可以声明接口变量，必须引用实现了接口的类对象，类似于类地，可以通过instanceof检查一个对象是否实现了特定的接口
• 接口也可以通过extends一样被拓展，接口是可以多继承接口的。
• 实现了接口的类，其对接口的实现会传递到子类。
  接口存在最大的意义就是变向实现了多继承，而多继承特性（如C++）会使语言变得非常复杂且低效，接口同时避免了这个缺陷

总的来说，接口与抽象类有本质差别：
成员：
抽象类有成员变量和常量，接口只能设置常量；
抽象类有成员方法也可以有抽象方法和静态方法，接口只能有抽象方法；
抽象类有构造方法，接口无；
关系：
抽象类可以单继承，接口可以多继承；
抽象类依然按照不能实例化的类来使用，接口是独立于类体系之外的作为继承体系的拓展功能