抽象类和接口

目录

抽象类

接口

基本概念

 多接口使用

为什么接口解决了Java的多继承问题?

接口的继承 

克隆

Clonable接口

拷贝 

Object类


抽象类

抽象类和接口_第1张图片

抽象类和接口_第2张图片

1.使用abstract修饰的方法称为抽象方法

2.使用abstract修饰的类称为抽象类

3.抽象类不可以被实例化 e.g.Shape shape = new Shape()//err

4.抽象类当中可以和普通类一样定义成员变量和方法

5.继承抽象类?当一个普通的类继承了抽象类,需要重写这个抽象类中所有的抽象方法!

所以抽象类不能和final共存,因为final这个关键字就是不让类重写的

抽象类和接口_第3张图片

6.抽象类的出现为了被继承:如果有些工作应由子类完成而非父类,那么父类是抽象类的话可以在实例化的时候报错,因为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,然后重写抽象方法,这样可以让我们更容易发现问题。(作用)

7.不可以用private,static修饰抽象类方法


一开始没有重写方法,后面也需要重写方法

abstract class A extends Shape {
    public abstract void testA();
}

class B extends A {

    @Override
    public void draw() {

    }

    @Override
    public void testA() {

    }
}

接口

接口就是公共的行为规范标准

基本概念

1.接口是使用interface修饰的

2.接口当中不能有被实现的方法,只能有抽象方法,但是被static和default方法修饰的方法除外

抽象类和接口_第4张图片

3.接口当中的抽象方法默认都是public abstract修饰的!

4.接口当中的成员变量默认都是public static final修饰的

抽象类和接口_第5张图片

5.接口不能进行实例化

抽象类和接口_第6张图片

6.类和接口之间的关系,可以使用implements来进行关联

7.系统给出两种选择,要么抽象要么重写

重写接口方法的时候不能使用默认的访问权限

抽象类和接口_第7张图片

因为子类的访问权限要大于等于父类的,父类默认是public abstract,子类有可能是private,就error了,子类必须是public

8.接口虽然不是类,但也是有对应的字节码文件.class的

    private static void drawMap(Shape shape){
        shape.draw();
    }
    public static void main(String[] args) {
        //Shape shape = new Shape();//无法实例化,抽象的抽象类
        Shape shape1 = new Rect();
        Shape shape2 = new Flower();
        
        drawMap(shape1);
        drawMap(shape2);
        System.out.println("===========");
        Shape[] shapes = {new Rect(), new Rect(), new Flower(), new Flower()};//多态,接口也可以发生向上转型和动态绑定

        for(Shape shape: shapes){
            shape.draw();
        }
    }

9.接口中不能有代码块和构造方法 


例子: 

//接口USB
package demo1;

public interface USB {
    void openDevice();
    void closeDevice();
}
//类KeyBoard
public class KeyBoard implements USB{
    @Override
    public void openDevice() {
        System.out.println("插上键盘");
    }

    @Override
    public void closeDevice() {
        System.out.println("关上键盘");
    }
    public void input(){
        System.out.println("疯狂敲打键盘.......");
    }
}
//类Mouse
public class Mouse implements USB{
    @Override
    public void openDevice() {
        System.out.println("鼠标开始工作");
    }
    public void click(){
        System.out.println("疯狂点击鼠标......");
    }

    @Override
    public void closeDevice() {
        System.out.println("鼠标停止工作");
    }

}

抽象类和接口_第8张图片

 多接口使用

为什么接口解决了Java的多继承问题?

//抽象类Animal
abstract class Animal{
    public String name;
    public int age;

    public Animal(String name, int age){
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
//    public void fly(){}
//    public void run(){}
//    public void swim(){}

    public abstract void eat();
}

在动物里面,有的会飞有的会游有的会跑
但我们不能在Animal类里面定义这三个方法因为不是每个动物都会飞或游或跑

因为Java不能同时继承多个类,所以这三个方法还不能直接写成不同的类

一个类可以实现多个接口,所以我们把他封装成接口如下:

//三个房卡其实可以看作个行为标准
//三个接口
interface IFly{
    void fly();
}
interface IRun{
    void run();
}
interface ISwim{
    void swim();
}

想办法让三种动物执行多继承 

//狗是一个动物,具备跑的功能
//鼠标放extends ALT+ENTER可以快速构造方法
//鼠标放Animal抽象类 ALT+ENTER可以快速重写方法
class Dog extends Animal implements IRun{

    Dog(String name, int age){
        super(name,age);
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.name+" 在用四条腿跑步");
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(this.name+" 正在吃");
    }
}
//蛙会跑会游
class Frog extends Animal implements IRun,ISwim{
    public Frog(String name, int age){
        super(name, age);
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.name+" 正在用两条腿跑");
    }

    @Override
    public void swim() {
        System.out.println(this.name+" 正在蛙泳");
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(this.name+" 正在吃蛙粮");
    }
}
//鸭会跑会游会飞
class Duck extends Animal implements IRun, ISwim, IFly{

    public Duck(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    @Override
    public void fly() {
        System.out.println(this.name+" 正在用翅膀飞");
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.name+" 正在撅着屁股跑");
    }

    @Override
    public void swim() {
        System.out.println(this.name+" 正在用两只脚划水");
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(this.name+" 正在吃鸭粮");
    }
}
public class Test {
    public static void func1(Animal animal){
        animal.eat();
    }
    public static void main1(String[] args) {
    //多态
    func1(new Duck("唐老鸭",10));
    func1(new Dog("二狗子",10));
    func1(new Frog("青蛙",10));
    }
class Robot implements IRun{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("机器人 正在用两只脚跑路");
    }
}
public class Test {
    public static void func1(Animal animal){
        animal.eat();
    }
    public static void running(IRun iRun){
        iRun.run();
    }
    public static void flying(IFly iFly){
        iFly.fly();
    }
    public static void swimming(ISwim iSwim){
        iSwim.swim();
    }


    //接口的意义:只要具备这个功能,我都能用
    public static void main(String[] args) {
        running(new Duck("唐老鸭",10));
        running(new Dog("二狗子",10));
        running(new Frog("青蛙",10));

        running(new Robot());//不管是不是动物


        System.out.println("================");
        flying(new Duck("唐老鸭",10));


        System.out.println("================");
        swimming(new Duck("唐老鸭",10));
        swimming(new Frog("青蛙",10));

    }

接口的继承 

interface A{
    void testA();
}
interface B extends A{
    void testB();
}

B接口不仅仅具备了B自己的功能,还具备了A接口的功能

抽象类和接口_第9张图片

用一个test来测试,发现既得重写A的方法,还得重写B的方法

关系:

1.类和接口:implements 实现

2.接口和接口:extends 拓展

接口使用实例

正常数字比较大小

    public static void main1(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        System.out.println(a>b);//输出false
    }

但是到了类的引用,就比较不了了,因为地址无法比较

class Student{
    public String name;
    public int age;

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

我们要解决这两个学生要根据什么比较?年龄?姓名?

我们需要实现一个接口 

Java里面有一个Comparable接口,表示当前的类是可以比较的

重写compareTo方法

    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        if (this.age > o.age){
            return 1;
        } else if (this.age == o.age) {
            return 0;
        }else{
            return -1;
        }
    }

调用

抽象类和接口_第10张图片

分析:

抽象类和接口_第11张图片

返回结果: 


现在我想根据姓名比较,但如果要改变compareTo的逻辑得先复制后注释掉原来的方法再进行修改后单个比较,这样巨麻烦,(这也叫做对类的侵入性比较强,一旦写好了规定的比较方式,那么以后只能以这种方式进行比较),这不是我们想要的,那有没有另一种方法可以及能按照年龄比较又能按照姓名比较呢?

我们可以设计一个年龄比较器

comparator里面有一个方法

重写这个方法

class AgeComparator implements Comparator{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.age-o2.age;
    }
}

调用

姓名也是同理

class NameComparator implements Comparator{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.name.compareTo(o2.name);
    }
}

这里的compareTo我们点进去看是这样的

抽象类和接口_第12张图片

因为String类实现了Compare接口(用ASCII码来计算),所以我们调用的是String自己重写的compareTo方法

调用方法

这种方法好处就是比较灵活,只需要传入两个要比较的对象


数组的排序方法

       /* int[] array = {1,2,31,14};
        Arrays.sort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
        */

定义五个学生并组成数组

Student[] students = new Student[] {
new Student("张三", 95),
new Student("李四", 96),
new Student("王五", 97),
new Student("赵六", 92),
};

我们是否可以沿用数组的排序思想给学生排序呢?

Arrays.sort(students);
System.out.println(Arrays.toString(students));
// 运行出错, 抛出异常.
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: Student cannot be cast to java.lang.Comparable
对于 sort 方法来说 , 需要传入的数组的每个对象都是 " 可比较 " , 需要具备 compareTo 这样的能力 . 通过重写 compareTo 方法的方式 , 就可以定义比较规则 .
//修改comparable的sort方法底层
    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;
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Student[] students = new Student[3];
        students[0] = new Student("zhangsan",10);
        students[1] = new Student("lisi",4);
        students[2] = new Student("abc",5);
        System.out.println("排序前: "+Arrays.toString(students));

        //bubbleSort(students);
        Arrays.sort(students);

        System.out.println("排序后: "+Arrays.toString(students));
    }

克隆

Clonable接口

        Person person = new Person("张三",10);
        Person person1 = person;//clone

 现在想用第一个person克隆一个新的person1出来,Java的Obeject类里面有一个克隆方法


因为是protected修饰的,我们没办法直接在person后面.clone调用方法,所以需要super.clone()

    //可能会抛出异常,这个异常叫做不知处克隆异常,是编译时期的异常
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

 抽象类和接口_第13张图片

所以我们改一下main函数?

还报错?克隆方法的返回值是Object,person1的类是Person,父类Object给子类Person是不允许的,所以我们需要强转

        Person person1 = (Person) person.clone();//clone

当我们来打印这两个person的时候,程序爆出问题

这说明我们自己写的类型要支持克隆的时候,要给它实现一个克隆接口Cloneable

抽象类和接口_第14张图片

但是点进去这个接口我们发现居然是空的,结果也没错,那实现这个接口意义在哪

 这种接口叫做空接口或者标记接口,作用是表明当前类是可以被克隆的


拷贝 

抽象类和接口_第15张图片

抽象类和接口_第16张图片

打印结果是什么呢?

抽象类和接口_第17张图片

分析:

抽象类和接口_第18张图片

目前这种情况叫做浅拷贝(只有一个对象的时候)就像两个人抢一个遥控器,遥控器变了(19.9->99.99),两个人抢的遥控器也跟着改变

深拷贝:把对象里面引用等信息拷贝出来一份

接下来我们要来实现深拷贝

抽象类和接口_第19张图片

Person类里面的super.clone()还在克隆person,还没有克隆money,我们可以借助一个中间变量来帮助克隆

Person tmp = (Person) super.clone();

抽象类和接口_第20张图片

 再把Money类复制一份

tmp.money = (Money)this.money.clone();

这里的this就是person ,money的地址改成0x999(假设),再把这个0x999给到tmp

抽象类和接口_第21张图片抽象类和接口_第22张图片

person1用来接收tmp的值

抽象类和接口_第23张图片

整个的深拷贝分析流程 

抽象类和接口_第24张图片

深拷贝完成,打印结果如下

抽象类和接口_第25张图片

深拷贝相当于把一个遥控器复制一份分给另一个人,一个人拿到新的遥控器(99.99),另一个人还拿着老的遥控器(19.9)


Object类

抽象类和接口_第26张图片

红色代表private修饰,绿色代表public修饰,一把代表protected修饰

equals方法

 

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("张三",10);
        Person person1 = new Person("张三",10);
        //System.out.println(person == person1);
        System.out.println(person.equals(person1));//直接调用跟上一句没区别
    }

两个学生名字年龄都一样,但是因为地址不一样所以比较结果false(equals默认比较对象的地址),这背离我们的初衷(这两个学生得相等)

我们就在Person类里面重写这个方法

    //重写equals方法
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Person tm = (Person) obj;
        return this.name.equals(tm.name) && this.age == tm.age;
    }

也可以再generate里面重写

抽象类和接口_第27张图片

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

hashcode方法可以看我以后的博客

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