目录
一 、抽象类
1、抽象类概念
2、抽象类语法
3、抽象类特性
4、抽象类的作用
二、接口
1、接口的概念
2、语法规则
3、接口使用
4、接口特性
5、实现多个接口
6、接口间的继承
7、抽象类和接口的区别
8、接口使用实例
9、Clonable 接口和深拷贝
三、Object类
1、什么是Object类
2、获取对象信息
3、对象比较equals方法
4、hashcode方法
OVER!
// 抽象类:被abstract修饰的类
public abstract class Shape {
// 抽象方法:被abstract修饰的方法,没有方法体
abstract public void draw();
abstract void calcArea();
// 抽象类也是类,也可以增加普通方法和属性
public double getArea(){
return area;
}
protected double area; // 面积
}
Shape shape = new Shape();
// 编译出错
Error:(30, 23) java: Shape是抽象的; 无法实例化
2. 抽象方法不能是 private 的
abstract class Shape {
abstract private void draw();
}
// 编译出错
Error:(4, 27) java: 非法的修饰符组合: abstract和private
public abstract class Shape {
abstract final void methodA();
abstract public static void methodB();
}
// 编译报错:
// Error:(20, 25) java: 非法的修饰符组合: abstract和final
// Error:(21, 33) java: 非法的修饰符组合: abstract和static
import sun.security.mscapi.CPublicKey;
public class Test{
public static void main(String[] args) {
drawmap(new Rectangle());
drawmap(new Circle());
drawmap(new Flower());
}
public static void drawmap(Shape shape){
shape.draw();
}
}
abstract class Shape{
public abstract void draw();
}
class Rectangle extends Shape{
@Override
public void draw() {
System.out.println("矩形");
}
}
class Circle extends Shape{
@Override
public void draw() {
System.out.println("⭕");
}
}
class Flower extends Shape{
@Override
public void draw() {
System.out.println("❀");
}
}
抽象类本身不能被实例化, 要想使用, 只能创建该抽象类的子类. 然后让子类重写抽象类中的抽象方法
那么这个时候,我们就会有疑问了:
public interface 接口名称{
// 抽象方法
public abstract void method1(); // public abstract 是固定搭配,可以不写
public void method2();
abstract void method3();
void method4();
// 注意:在接口中上述写法都是抽象方法,更推荐方式4,代码更简洁
}
那么在这里,我们要注意几点:
1. 创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头.2. 接口的命名一般使用 "形容词" 词性的单词.3. 阿里编码规范中约定, 接口中的方法和属性不要加任何修饰符号, 保持代码的简洁性.
public class 类名称 implements 接口名称{
// ...
}
那么现在,我们来实现一个笔记本电脑中的接口,要求如下:
请实现笔记本电脑使用 USB 鼠标、 USB 键盘的例子1. USB 接口:包含打开设备、关闭设备功能2. 笔记本类:包含开机功能、关机功能、使用 USB 设备功能3. 鼠标类:实现 USB 接口,并具备点击功能4. 键盘类:实现 USB 接口,并具备输入功能
interface USB{
void openDevice();
void closeDevice();
}
class Computer implements USB{
@Override
public void closeDevice() {
System.out.println("打开电脑");
}
public void useDevice(USB usb){
usb.openDevice();
if(usb instanceof Mouse){
Mouse mouse = (Mouse)usb;
mouse.click();
}else if(usb instanceof KeyBoard){
KeyBoard keyBoard = (KeyBoard)usb;
keyBoard.inPut();
}
usb.closeDevice();
}
@Override
public void openDevice() {
System.out.println("关闭电脑");
}
}
class Mouse implements USB{
@Override
public void openDevice() {
System.out.println("打开鼠标");
}
@Override
public void closeDevice() {
System.out.println("关闭鼠标");
}
public void click(){
System.out.println("鼠标点击");
}
}
class KeyBoard implements USB {
@Override
public void openDevice() {
System.out.println("打开键盘");
}
@Override
public void closeDevice() {
System.out.println("关闭键盘");
}
public void inPut(){
System.out.println("键盘输入");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Computer computer = new Computer();
computer.openDevice();
// 使用鼠标设备
computer.useDevice(new Mouse());
// 使用键盘设备
computer.useDevice(new KeyBoard());
computer.closeDevice();
}
}
public class TestUSB {
public static void main(String[] args) {
USB usb = new USB();
}
}
// Error:(10, 19) java: day20210915.USB是抽象的; 无法实例化
public interface USB {
// Error:(4, 18) java: 此处不允许使用修饰符private
private void openDevice();
void closeDevice();
}
void openDevice();
// 编译失败:因为接口中的方式默认为抽象方法
// Error:(5, 23) java: 接口抽象方法不能带有主体
void closeDevice(){
System.out.println("关闭USB设备");
}
}
public interface USB {
void openDevice(); // 默认是public的
void closeDevice(); // 默认是public的
}
public class Mouse implements USB {
@Override
void openDevice() {
System.out.println("打开鼠标");
}
// ...
}
// 编译报错,重写USB中openDevice方法时,不能使用默认修饰符
// 正在尝试分配更低的访问权限; 以前为public
public interface USB {
double brand = 3.0; // 默认被:final public static修饰
void openDevice();
void closeDevice();
}
public class TestUSB {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(USB.brand); // 可以直接通过接口名访问,说明是静态的
// 编译报错:Error:(12, 12) java: 无法为最终变量brand分配值
USB.brand = 2.0; // 说明brand具有final属性
}
}
public interface USB {
// 编译失败
public USB(){
}
{} // 编译失败
void openDevice();
void closeDevice();
}
class Animal {
protected String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
}
interface IFlying {
void fly();
}
interface IRunning {
void run();
}
interface ISwimming {
void swim();
}
class Cat extends Animal implements IRunning {
public Cat(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
System.out.println(this.name + "正在用四条腿跑");
}
}
class Fish extends Animal implements ISwimming {
public Fish(String name) {
super(name);
}
@Override
public void swim() {
System.out.println(this.name + "正在用尾巴游泳");
}
}
此时,只实现了一个接口,接下来我们创建一个实现多个接口的类:
class Frog extends Animal implements IRunning, ISwimming {
public Frog(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
System.out.println(this.name + "正在往前跳");
}
@Override
public void swim() {
System.out.println(this.name + "正在蹬腿游泳");
}
}
1、类和类之间:可以通过extends来继承2、类与接口之间:通过implements来实现接口3、 接口与接口之间也可以通过extends来进行关联,这个时候我们可以将其理解为扩展接口的意思。
对于此时的C接口,它不仅具有自己的功能,同时也拥有了A、B这两个接口的功能。
interface IRunning {
void run();
}
interface ISwimming {
void swim();
}
// 两栖的动物, 既能跑, 也能游
interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming {
}
class Frog implements IAmphibious {
...
}
接口间的继承相当于把多个接口合并在一起.
class Animal {
protected String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
}
抽象类存在的意义是为了让编译器更好的校验, 像 Animal 这样的类我们并不会直接使用, 而是使用它的子类. 万一不小心创建了 Animal 的实例, 编译器会及时提醒我们.
NO | 区别 | 抽象类(abstract) | 接口(interface) |
---|---|---|---|
1 | 结构构成 | 普通变量 + 抽象方法 | 抽象方法 + 全局变量 |
2 | 权限 | 各种权限 | public |
3 | 子类使用 | 使用extends关键字继承抽象类 | 使用 implements 关键字实现接口 |
4 | 关系 | 一个抽象类可以实现若干接口 | 接口不能继承抽象类,但是接口可以使用extends关键字继承多个父类接口 |
5 | 子类限制 | 一个子类只能继承一个抽象类 | 一个子类可以实现多个接口 |
给对象数组排序
在学习给对象数组进行排序之前,我们先来回顾一下怎么对一个整型数组进行排序:
import java.util.Arrays;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,4,5,3,2,9,7};
Arrays.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
那么这个时候,便会有人写出这样的一段代码:
import java.util.Arrays;
class Student{
public String name;
public int age;
public double score;
public Student(String name,int age,double score) {
this.name = name;
this.age = age;
this.score = score;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", score=" + score +
'}';
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student[] array = new Student[3];
array[0] = new Student("zhangsan",19,90);
array[1] = new Student("lisi",86,35);
System.out.println("排序前: " + Arrays.toString(array));
Arrays.sort(array);
System.out.println("排序后: "+ Arrays.toString(array));
}
}
经过运行,我们会发现这段代码会进行报错,这是因为我们在排序的时候并没有告诉编译器是按照什么来排序,并且Student是一个自定义类型而导致的。
根据报错,我们可以发现是源码中的转化出了问题,现在我们顺着源码点进去看一下
这段源码的意思是将数组强转为Comparable,那么这个 Comparable又是什么东西呢?我们再来看看它的源码
我们可以发现,它是一个接口
也就是说,他要把数组里面的元素强转为Compareable,然后去调用Compare to方法
也就是说,此时我们要让Student类型和Compareable之间进行联系:
我们会发现,此时会发生报错,那么此时我们再对compare to进行重写:
@Override
public int compareTo(Student o) {
if(this.age - o.age > 0){
return 1;
}else if (this.age - o.age < 0){
return -1;
}else {
return 0;
}
}
那么此时我们再运行代码会发现排序成功:
完整的代码是这个样子的:
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
class Student implements Comparable {
public String name;
public int age;
public double score;
@Override
public int compareTo(Student o) {
if(this.age - o.age > 0){
return 1;
}else if (this.age - o.age < 0){
return -1;
}else {
return 0;
}
}
public Student(String name, int age, double score) {
this.name = name;
this.age = age;
this.score = score;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", score=" + score +
'}';
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student[] array = new Student[3];
array[0] = new Student("zhangsan",19,90);
array[1] = new Student("lisi",86,35);
array[2] = new Student("wangwu",45,18);
System.out.println("排序前: " + Arrays.toString(array));
Arrays.sort(array);
System.out.println("排序后: "+ Arrays.toString(array));
}
}
如果当前对象应排在参数对象之前 , 返回小于 0 的数字 ;如果当前对象应排在参数对象之后 , 返回大于 0 的数字 ;如果当前对象和参数对象不分先后 , 返回 0;
因此我们得出一个结论:当我们对自定义类型进行比较的时候,一定要实现可比较的接口!也就是说:
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
class Student implements Comparable {
public String name;
public int age;
public double score;
@Override
public int compareTo(Student o) {
if(this.age - o.age > 0){
return 1;
}else if (this.age - o.age < 0){
return -1;
}else {
return 0;
}
}
public Student(String name, int age, double score) {
this.name = name;
this.age = age;
this.score = score;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", score=" + score +
'}';
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student[] array = new Student[3];
array[0] = new Student("zhangsan",19,90);
array[1] = new Student("lisi",86,35);
array[2] = new Student("wangwu",45,18);
System.out.println("排序前: " + Arrays.toString(array));
bubblesort(array);
System.out.println("排序后: "+ Arrays.toString(array));
}
public static void bubblesort(Comparable[] comparables){
for (int i = 0;i < comparables.length-1;i++){
for (int j = 0;j < comparables.length-1-i;j++){
if(comparables[j].compareTo(comparables[j+1]) > 0){
Comparable tmp = comparables[j];
comparables[j] = comparables[j+1];
comparables[j+1] = tmp;
}
}
}
}
}
在之前实现对象数组排序的时候,我们发现可以用上面的方法对Student的age进行排序,那么如果我们也想同时对score进行排序,又该怎么办呢?
这个时候,就轮到我们的Comparator出场了:
class AgeComparator implements Comparator{
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
return o1.age - o2.age;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student student1 = new Student("zhangsan",19,90);
Student student2 = new Student("lisi",86,35);
AgeComparator ageComparator = new AgeComparator();
int ret = ageComparator.compare(student1,student2);
System.out.println(ret);
}
}
我们可以通过ret 的正负来判断大小,从而进行排序。
Java 中内置了一些很有用的接口, Clonable 就是其中之一.
如果是在不同包中的子类去访问的话,我们一般在这个子类中使用super去访问,这个时候,我们去Student中重写一下我们的clone 方法,那么此时代码报错变成了这个样子:
此时就是异常的问题了,现在我们将代码处理成这个样子:
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Student student = new Student(10);
Student student1 = student.clone();
}
}
也就是说:我们前面的返回值为Student,而后面的返回值为Object,便牵扯到了向下转型的问题,那么我们再将代码修改成这样:
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Student student = new Student(10);
Student student1 = (Student) student.clone();
}
}
那么此时,我们为了让代码指出克隆,需要实现Cloneable接口: 当实现这个接口后,我们会发现代码不再进行报错,可以正常运行了
那么这个接口的作用是什么呢?
这个接口叫做标记接口,实现了该接口证明当前类是可以被克隆的
完整的克隆代码如下:
class Student implements Cloneable{
public int age;
public Student(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"age=" + age +
'}';
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Student student = new Student(10);
Student student1 = (Student) student.clone();
}
}
现在,我们来看一下这段代码及其运行结果:
class Student implements Cloneable{
public int age;
public Money m = new Money();
public Student(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"age=" + age +
'}';
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
class Money{
public double money;
}
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Student student1 = new Student(10);
student1.m.money = 19.9;
Student student2 = (Student) student1.clone();
System.out.println(student1.m.money);
System.out.println(student2.m.money);
System.out.println("======================");
student1.m.money = 29.9;
System.out.println(student1.m.money);
System.out.println(student2.m.money);
}
}
那么这个时候,便会产生疑问了:为什么在完成克隆后将student1的money该成了29.9,student2的money也会随之变化呢?
这是因为,克隆的是Student的里面的成员m,而m存储的是money的地址,因此当student1的money改变时,student2的money也会随之改变 ,我们可以用下面这张图来表示它们之间的关系:
我们将这种拷贝称之为浅拷贝,如果我们能把Money对象也拷贝了,那么便是深拷贝。
那么现在,我们来看一下在这种情景下深拷贝的实现:
class Student implements Cloneable{
public int age;
public Money m = new Money();
public Student(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"age=" + age +
'}';
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
Student tmp = (Student) super.clone();
tmp.m = (Money) this.m.clone();
return tmp;
}
}
class Money implements Cloneable{
public double money;
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Student student1 = new Student(10);
student1.m.money = 19.9;
Student student2 = (Student) student1.clone();
System.out.println(student1.m.money);
System.out.println(student2.m.money);
System.out.println("======================");
student1.m.money = 29.9;
System.out.println(student1.m.money);
System.out.println(student2.m.money);
}
}
核心思想就是:每一个对象都要去拷贝!!!
范例:使用Object接收所有类的对象
class Person{}
class Student{}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
function(new Person());
function(new Student());
}
public static void function(Object obj) {
System.out.println(obj);
}
}
//执行结果:
Person@1b6d3586
Student@4554617c
a. 如果 == 左右两侧是基本类型变量,比较的是变量中值是否相同b. 如果 == 左右两侧是引用类型变量,比较的是引用变量地址是否相同c. 如果要比较对象中内容,必须重写 Object 中的 equals 方法,因为 equals 方法默认也是按照地址比较的:
那么现在,我们尝试Person类重写equals方法后,然后比较:
class Person{
...
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (obj == null) {
return false ;
}
if(this == obj) {
return true ;
}
// 不是Person类对象
if (!(obj instanceof Person)) {
return false ;
}
Person person = (Person) obj ; // 向下转型,比较属性值
return this.name.equals(person.name) && this.age==person.age ;
}
}
public String toString() {
return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}
public native int hashCode();
class Person {
public String name;
public int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
public class TestDemo4 {
public static void main(String[] args) {
Person per1 = new Person("lisi", 20) ;
Person per2 = new Person("lisi", 20) ;
System.out.println(per1.hashCode());
System.out.println(per2.hashCode());
}
}
//执行结果
460141958
1163157884
class Person {
public String name;
public int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
}
public class TestDemo4 {
public static void main(String[] args) {
Person per1 = new Person("gaobo", 20) ;
Person per2 = new Person("gaobo", 20) ;
System.out.println(per1.hashCode());
System.out.println(per2.hashCode());
}
}
//执行结果
460141958
460141958
1、hashcode方法用来确定对象在内存中存储的位置是否相同2、事实上hashCode() 在散列表中才有用,在其它情况下没用。在散列表中hashCode() 的作用是获取对象的散列码,进而确定该对象在散列表中的位置。
建议:一般自定义类型的时候要习惯重写equals和hashcode方法