java面向对象的封装性、继承性和多态性

封装性

面向对象的特征一:封装与隐藏
1.为什么要引入封装性?
我们程序设计追求“高内聚,低耦合”。
高内聚 :类的内部数据操作细节自己完成,不允许外部干涉;
低耦合 :仅对外暴露少量的方法用于使用。

隐藏对象内部的复杂性,只对外公开简单的接口。便于外界调用,从而提高系统的可扩展性、可维护性。通俗的说,把该隐藏的隐藏起来,该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。

2.问题引入:
当我们创建一个类的对象以后,我们可以通过"对象.属性"的方式,对对象的属性进行赋值。这里,赋值操作要受到属性的数据类型和存储范围的制约。除此之外,没其他制约条件。但是,在实际问题中,我们往往需要给属性赋值加入额外的限制条件。这个条件就不能在属性声明时体现,我们只能通过方法进行限制条件的添加。(比如:setLegs()同时,我们需要避免用户再使用"对象.属性"的方式对属性进行赋值。则需要将属性声明为私有的(private).
–>此时,针对于属性就体现了封装性。
3.封装性思想具体的代码体现:
体现一:将类的属性xxx私化(private),同时,提供公共的(public)方法来获取(getXxx)和设置(setXxx)此属性的值

private double radius;
public void setRadius(double radius){
	this.radius = radius;
}
public double getRadius(){
	return radius;
}

体现二:不对外暴露的私有的方法
体现三:单例模式(将构造器私有化)
体现四:如果不希望类在包外被调用,可以将类设置为缺省的。

4.Java规定的四种权限修饰符
4.1 权限从小到大顺序为:private < 缺省 < protected < public
4.2 具体的修饰范围:

4.3 权限修饰符可用来修饰的结构说明:
4种权限都可以用来修饰类的内部结构:属性、方法、构造器、内部类
修饰类的话,只能使用:缺省、public

继承性

1.为什么要有类的继承性?(继承性的好处)

  • ① 减少了代码的冗余,提高了代码的复用性
  • ② 便于功能的扩展
  • ③ 为之后多态性的使用,提供了前提
    图示:
    java面向对象的封装性、继承性和多态性_第1张图片

2.继承性的格式:

class A extends B{}
 *    A:子类、派生类、subclass
 *    B:父类、超类、基类、superclass

3.子类继承父类以后有哪些不同?
3.1体现:一旦子类A继承父类B以后,子类A中就获取了父类B中声明的所有的属性和方法。

  • 特别的,父类中声明为private的属性或方法,子类继承父类以后,仍然认为获取了父类中私的结构。只因为封装性的影响,使得子类不能直接调用父类的结构而已。
    3.2 子类继承父类以后,还可以声明自己特有的属性或方法:实现功能的拓展。
  • 子类和父类的关系,不同于子集和集合的关系。
  • extends:延展、扩展

4.Java中继承性的说明

  1. 一个类可以被多个子类继承。
  2. Java中类的单继承性:一个类只能有一个父类
  3. 子父类是相对的概念。
  4. 子类直接继承的父类,称为:直接父类。间接继承的父类称为:间接父类
  5. 子类继承父类以后,就获取了直接父类以及所间接父类中声明的属性和方法

图示:

java面向对象的封装性、继承性和多态性_第2张图片
5.java.lang.Object类的理解

  1. 如果我们没显式的声明一个类的父类的话,则此类继承于java.lang.Object类
  2. 所的java类(除java.lang.Object类之外都直接或间接的继承于java.lang.Object类
  3. 意味着,所的java类具有java.lang.Object类声明的功能。

多态性

1.多态性的理解:可以理解为一个事物的多种形态。
2.何为多态性
对象的多态性:父类的引用指向子类的对象(或子类的对象赋给父类的引用)
举例:

Person p = new Man();
Object obj = new Date();

3.多态性的使用:虚拟方法调用
有了对象的多态性以后,我们在编译期,只能调用父类中声明的方法,但在运行期,我们实际执行的是子类重写父类的方法。

  • 总结:编译,看左边;运行,看右边。

4.多态性的使用前提:

  • ① 类的继承关系
  • ② 方法的重写

5.多态性的应用举例:
举例一:

public void func(Animal animal){
//Animal animal = new Dog();
		animal.eat();
		animal.shout();
	}

举例二:

public void method(Object obj){
		
	}

举例三:

class Driver{
	
	public void doData(Connection conn){
	//conn = new MySQlConnection(); 
	// conn = new OracleConnection();
		//规范的步骤去操作数据
//		conn.method1();
//		conn.method2();
//		conn.method3();
		
	}
	
}

6.多态性使用的注意点:
对象的多态性,只适用于方法,不适用于属性(编译和运行都看左边)


7.关于向上转型与向下转型:

  • 7.1 向上转型:多态
  • 7.2 向下转型:
7.2.1 为什么使用向下转型:
有了对象的多态性以后,内存中实际上是加载了子类特有的属性和方法的,但是由于变量声明为父类类型,导致编译时,只能调用父类中声明的属性和方法。子类特有的属性和方法不能调用。如何才能调用子类特的属性和方法?使用向下转型。
7.2.2 如何实现向下转型:
使用强制类型转换符:()
7.2.3 使用时的注意点:
① 使用强转时,可能出现ClassCastException的异常。
② 为了避免在向下转型时出现ClassCastException的异常,我们在向下转型之前,先进行instanceof的判断,一旦返回true,就进行向下转型。如果返回false,不进行向下转型。
7.2.4 instanceof的使用:
① a instanceof A:判断对象a是否是类A的实例。如果是,返回true;如果不是,返回false。
② 如果 a instanceof A返回true,则 a instanceof B也返回true.其中,类B是类A的父类。
③ 要求a所属的类与类A必须是子类和父类的关系,否则编译错误。

7.2.5 图示:
java面向对象的封装性、继承性和多态性_第3张图片
8. 面试题:
8.1 谈谈你对多态性的理解?
① 实现代码的通用性。
② Object类中定义的public boolean equals(Object obj){ }
JDBC:使用java程序操作(获取数据库连接、CRUD)数据库(MySQL、Oracle、DB2、SQL Server)
③ 抽象类、接口的使用肯定体现了多态性。(抽象类、接口不能实例化)
8.2 多态是编译时行为还是运行时行为?

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