Java基础——继承+子父类相关特点+Final关键字+抽象类+模板方法设计模式+接口

时间:2020-12-08 20:48:34


一、      面向对象(继承)

概述:

Java继承是面向对象的最显著的一个特征。继承是从已有的类中派生出新的类,新的类能吸收已有类的数据属性和行为,就无需再定义这些属性和行为,并能扩展新的能力。新类可以称为子类,已有的这个类称为父类或者超类。例如:猫和豹子都是猫科动物,那么就可以说描述猫这个对象创建的类,是子类;而描述猫科动物这个对象创建的类,就是父类。

 

形象理解:

将学生和工人的共性描述提取出来,单独进行描述,

只要让学生和工人与单独描述的这个类有关系,通过继承就可以了。

 

继承特点:

1,提高了代码的复用性。

2,让类与类之间产生了关系。有了这个关系,才有了多态的特性。

 

注意:

千万不要为了获取其他类的功能,简化代码而继承。

必须是类与类之间有所属关系才可以继承。所属关系 is a。(不要想玩人家Iphone就乱认爹的道理)

 

Java语言中:java只支持单继承,不支持多继承。

 

因为多继承容易带来安全隐患:当多个父类中定义了相同功能,

当功能内容不同时,子类对象不确定要运行哪一个。

但是java保留这种机制。并用另一种体现形式来完成表示。多实现(抽象类,实现抽象类)。

 

java支持多层继承。也就是一个继承体系

 

如何使用一个继承体系中的功能呢?

 

想要使用体系,先查阅体系父类的描述,因为父类中定义的是该体系*性功能。

通过了解共性功能,就可以知道该体系的基本功能。

那么这个体系已经可以基本使用了。

那么在具体调用时,要创建最子类的对象,为什么呢?

一是因为有可能父类不能创建对象,

二是创建子类对象可以使用更多的功能,包括基本的也包括特有的。

 

简单一句话:查阅父类功能,创建子类对象使用功能。

 例如:

class A

{

void show()

{

System.out.println("a");

}

}

class B

{

void show()

{

System.out.println("b");

}

}



class C extends A,B

{}



C c = new C();

c.show();


 

二、      子父类出现后,类成员的特点

类中成员:

1,变量。

2,函数。

3,构造函数。

 

1.       子父类中变量的特点

1,变量

如果子类中出现非私有的同名成员变量时,

子类要访问本类中的变量,用this

子类要访问父类中的同名变量,用super

 

super的使用和this的使用几乎一致。

this代表的是本类对象的引用。

super代表的是父类对象的引用。

 

如果子类和父类有相同名称的变量时,子类继承父类后,在子类中默认使用的是自己的变量,

因为在子类中是this.num省略了this。如果要用父类的变量只需要在变量前加上super

 

当只有子类对象时,thissuper指向同一个对象。(多态)

子类不能继承父类的私有属性,但是父类可以提供被子类访问私有成员变量的方法

 

class Fu 
{
private int num = 4;
public void setNum(int num)
{
this.num =num;
}
public int getNum()
{
return this.num;
}
}

class Zi extends Fu
{
//int num = 5;
void show()
{
System.out.println(num);
}
}

class ExtendsDemo2
{
public static void main(String[] args)
{
Zi z = new Zi();
z.show();
//System.out.println(z.num+"...."+z.num);
}
}


2.       子父类中函数的特点-覆盖(重写)

有利于功能扩展。

程序升级只需覆盖父类,不需修改父类代码(灾难性修改)。

 

2,子父类中的函数。

当子类出现和父类一模一样的函数时,

当子类对象调用该函数,会运行子类函数的内容。

如同父类的函数被覆盖一样。

 

这种情况是函数的另一个特性:重写(覆盖)

 

 

当子类继承父类,沿袭了父类的功能,到子类中,

但是子类虽具备该功能,但是功能的内容却和父类不一致,

这时,没有必要定义新功能,而是使用覆盖特殊,保留父类的功能定义,并重写功能内容。

 

覆盖:

1,子类覆盖父类,必须保证子类权限大于等于父类权限,才可以覆盖,否则编译失败。

2,静态只能覆盖静态。

 

记住大家:

重载:只看同名函数的参数列表。

重写:子父类方法要一模一样。

 例如:

class Fu

{

void show()//int show()的话不覆盖,编译错误,类型不同

{

System.out.println("fu show");

}

void speak()

{

System.out.println("vb");

}

}



class Zi extends Fu

{

void speak()

{

System.out.println("java");

}

void show()

{

System.out.println("zi show");

}

}





class ExtendsDemo3

{

public static void main(String[] args)

{

Zi z = new Zi();

z.speak();



}

}





class Tel

{

void show()

{

System.out.println("number");

}



}



class NewTel extends Tel

{

void show()

{

//System.out.println("number");

super.show();

System.out.println("name");

System.out.println("pic");

}

}


 

3.       子父类中构造函数的特点-子类实例化过程

子父类中的构造函数。

 

在对子类对象进行初始化时,父类的构造函数也会运行,

那是因为子类的构造函数默认第一行有一条隐式的语句 super();

super():会访问父类中空参数的构造函数。而且子类中所有的构造函数默认第一行都是super();

 

为什么子类一定要访问父类中的构造函数。

 

因为父类中的数据子类可以直接获取。所以子类对象在建立时,需要先查看父类是如何对这些数据进行初始化的。

所以子类在对象初始化时,要先访问一下父类中的构造函数。

如果要访问父类中指定的构造函数,可以通过手动定义super语句的方式来指定。

 

注意:super语句一定定义在子类构造函数的第一行。(初始化动作要先运行)

 

子类的实例化过程。

 

结论:

子类的所有的构造函数,默认都会访问父类中空参数的构造函数。

因为子类每一个构造函数内的第一行都有一句隐式super();

 

当父类中没有空参数的构造函数时,子类必须手动通过super语句形式来指定要访问父类中的构造函数。

 

当然:子类的构造函数第一行也可以手动指定this语句来访问本类中的构造函数。

子类中至少会有一个构造函数会访问父类中的构造函数。

例如:

class Fu //extends Object

{

int num ;

Fu()

{

//super();

num= 60;

System.out.println("fu run");

}

Fu(int x)

{

System.out.println("fu ...."+x);

}



}



class Zi extends Fu

{

Zi()

{



super(); //指向默认的父类构造函数

//super(4);//调用构造函数

System.out.println("zi run");

}

Zi(int x)

{

this();

//super();

//super(3);

System.out.println("zi..."+x);

}

}



class ExtendsDemo4

{

public static void main(String[] args)

{

Zi z = new Zi(0);

System.out.println(z.num);

}

}



/*

class Person

{

private String name;

Person(String name)

{

this.name = name;

}



void show(){}

}

class Student extends Person

{

Student(String name)

{

super(name);

}

void method()

{

super.show();

}

}


 

三、      Final关键字

 

final :最终。作为一个修饰符,

1,可以修饰类,函数,变量。

2,被final修饰的类不可以被继承。为了避免被继承,被子类复写功能。

3,被final修饰的方法不可以被复写。

4,被final修饰的变量是一个常量只能赋值一次,既可以修饰成员变量,有可以修饰局部变量。

        当在描述事物时,一些数据的出现值是固定的,那么这时为了增强阅读性,都给这些值起个名字。方便于阅读。

        而这个值不需要改变,所以加上final修饰。作为常量:常量的书写规范所有字母都大写,如果由多个单词组成。

        单词间通过_连接。

5,内部类定义在类中的局部位置上是,只能访问该局部被final修饰的局部变量。

 

类可以:publicfinal,默认3种修饰,不能用private

内部类可以有私有类,建类文件的时候不私有的。只有类文件中的内部类是允许私有的。

 例如:

class Demo

{

final int x = 3;

public static final double PI = 3.14;

final void show1()

{}

void show2()

{

final int y = 4;

System.out.println(3.14);

}

}

class SubDemo extends Demo

{

//void show1(){}

}

class FinalDemo

{

public static void main(String[] args)

{

System.out.println("Hello World!");

}

}


 

四、      抽象类

基本

抽象就是从多个事物中将共性的,本质的内容抽取出来。

当多个类中出现相同功能,但是功能主体不同,

这时可以进行向上抽取。只抽取功能定义,而不抽取功能主体。

例如:狼和狗共性都是犬科,犬科就是抽象出来的概念

 

抽象:看不懂,笼统,模糊的。

 

抽象类的特点:

1,抽象方法一定在抽象类中。

2,抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰。

3,抽象类不可以用new创建对象。因为调用抽象方法没意义。

4,抽象类中的抽象方法要被使用,必须由子类复写起所有的抽象方法后,建立子类对象调用。

        如果子类只覆盖了部分抽象方法,那么该子类还是一个抽象类。

 

抽象类和一般类没有太大的不同。

该如何描述事物,就如何描述事物,只不过,该事物出现了一些看不懂的东西。

这些不确定的部分,也是该事物的功能,需要明确出现。但是无法定义主体。

通过抽象方法来表示。

 

抽象类比一般类多个了抽象函数。就是在类中可以定义抽象方法。

抽象类不可以实例化(建立对象)

 

特殊:抽象类中可以不定义抽象方法,这样做仅仅是不让该类建立对象。

 

abstract关键字,和哪些关键字不能共存(不能同时修饰一个类)。

final:被final修饰的类不能有子类。而被abstract修饰的类一定是一个父类。

private:抽象类中的私有的抽象方法,不被子类所知,就无法被复写。

                  而抽象方法出现的就是需要被复写。

static:如果static可以修饰抽象方法,那么连对象都省了,直接类名调用就可以了。

                  可是抽象方法运行没意义。

 

抽象类中是否有构造函数?

有,抽象类是一个父类,要给子类提供实例的初始化。

 

抽象类中不一定要包含abstract方法,但一个类中包含了abstract方法,则这个类必须声明为abstract类。

 

下面通过一个实例,来说明抽象类的使用:

abstract class Student

{

abstract final void study();

//abstract void study1();

void sleep()

{

System.out.println("躺着");

}

}

/*



class ChongCiStudent extends Student

{

void study()

{

System.out.println("chongci study");

}

}



class BaseStudent extends Student

{

void study()

{

System.out.println("base study");

}

}



class AdvStudent extends Student

{

void study()

{

System.out.println("adv study");

}

}

*/

class AbstractDemo

{

public static void main(String[] args)

{

//new Student();

//new BaseStudent().study();

}

}


 

综合案例

/*假如我们在开发一个系统时需要对员工进行建模,员工包含 3 个属性:

姓名、工号以及工资。经理也是员工,除了含有员工的属性外,另为还有一个

奖金属性。请使用继承的思想设计出员工类和经理类。要求类中提供必要的方

法进行属性访问。



员工类:name id pay



经理类:继承了员工,并有自己特有的bonus。*/



abstractclass Employee

{

private String name;

private String id;

privatedoublepay;



Employee(String name,String id,double pay)

{

this.name = name;

this.id = id;

this.pay = pay;

}



publicabstractvoid work();//抽象的工作方法



}





//经理类,继承员工类

class Manager extends Employee

{

privateintbonus;

Manager(String name,String id,double pay,int bonus)

{

super(name,id,pay);//调用超类中的构造器

this.bonus = bonus;

}

publicvoid work()//经理的工作方法



{

System.out.println("manager work");

}

}

//普通员工类,继承员工类

class Pro extends Employee

{

Pro(String name,String id,double pay)

{

super(name,id,pay);

}

publicvoid work()//普通员工类的工作方法

{

System.out.println("pro work");

}

}



class Test

{

publicstaticvoid main(String[] args)

{

Manager m = new Manager("张三","0028",1000,8000);
   m.work();
}

}


 

五、      模板方法设计模式

 

需求:获取一段程序运行的时间。

原理:获取程序开始和结束的时间并相减即可。

 

获取时间:System.currentTimeMillis();

 

当代码完成优化后,就可以解决这类问题。

 

这种方式,模版方法设计模式。

 

什么是模版方法呢?

在定义功能时,功能的一部分是确定的,但是有一部分是不确定,而确定的部分在使用不确定的部分,

那么这时就将不确定的部分暴露出去。由该类的子类去完成。

 

模板方法中类是抽象,但方法不一定抽象,根据实际情况考虑。哪些模糊可以暴露,哪些确定,不被修改;

 例如:

abstract class GetTime

{

public final void getTime()//final强制性避免覆盖

{

long start = System.currentTimeMillis();



runcode();



long end = System.currentTimeMillis();



System.out.println("毫秒:"+(end-start));

}

public abstract void runcode();



}



class SubTime extends GetTime

{



public void runcode()

{



for(int x=0; x<4000; x++)

{

System.out.print(x);

}

}

}





class TemplateDemo

{

public static void main(String[] args)

{

//GetTime gt = new GetTime();

SubTime gt = new SubTime();

gt.getTime();

}

}


 

六、      接口-基础

接口:初期理解,可以认为是一个特殊的抽象类

         当抽象类中的方法都是抽象的,那么该类可以通过接口的形式来表示。

class用于定义类

interface用于定义接口。

 

接口定义时,格式特点:

1,接口中常见定义:常量,抽象方法。

2,接口中的成员都有固定修饰符。

        常量:public static final

        方法:public abstract

记住:接口中的成员都是public的。

 

 

接口:是不可以创建对象的,因为有抽象方法。

需要被子类实现,子类对接口中的抽象方法全都覆盖后,子类才可以实例化。

否则子类是一个抽象类。

 

接口可以被类多实现,也是对多继承不支持的转换形式。java支持多实现。

 

补充:不能多继承是因为父类方法可能重复。

         可以多实现是因为接口中的方法没有主体。由子类任意定义。

         接口中的方法返回类型用void,不是空,而是返回不确定的类型;

接口特点:

接口是对外暴露的规则;

接口是程序的扩展功能;

降低程序的耦合度

接口可以用来多实现;

类与接口之间是实现关系,而且类可以继承一个类的同时实现多个接口;

接口与接口之间可以有继承关系,而且可以多继承接口;

 例如:

interface Inter

{

public static final int NUM = 3;

public abstract void show();

}



interface InterA

{

public abstract void show();

}



class Demo

{

public void function(){}

}



class Test extends Demo implements Inter,InterA

{

public void show(){}

}





interface A

{

void methodA();

}

interface B //extends A

{

void methodB();

}



interface C extends B,A

{

void methodC();

}



class D implements C

{

public void methodA(){}

public void methodC(){}

public void methodB(){}

}





class InterfaceDemo

{

public static void main(String[] args)

{

Test t = new Test();

System.out.println(t.NUM);

System.out.println(Test.NUM);

System.out.println(Inter.NUM);



}

}


 

七、      接口举例

/*

abstract class Student

{

abstract void study();

void sleep()

{

System.out.println("sleep");

}



}



interface Smoking//不是每个学生都抽烟,所以定义为接口,扩展功能

{

void smoke();

}



class ZhangSan extends Student implements Smoking

{

void study(){}

public void smoke(){}

}

class Lisi extends Student

{

}







abstract class Sporter

{

abstract void play();

}

interface Study

{

}

class wangwu extends Sport implements Study

{

}

*/



class

{

public static void main(String[] args)

{

System.out.println("Hello World!");

}

}