Java三大特性——继承，封装和多态

总述

实习小半年，回顾自己的代码，大体思路是有但在具体实现上愈发感觉混乱，自觉是基础不牢固的原因，于是继续看Java编程思想，遇到重要的地方就做一些总结。

这一篇总结Java三大特性：继承、封装和多态。

继承

1.使用场景

分析两者关系，若为IS—A型，就应使用继承。

比如，猫是动物的一种，它理应拥有动物最基本的属性和功能，所以构造Cat类时就可以继承已有的Animal类，在其基础上做扩展。Cat类就称为子类，Animal类就称为父类。

2.特点

继承很方便的实现了代码复用，子类可以直接获得父类的已有功能，不需自己实现，然后再扩展自己独有的功能就好，效率提高。

但这是一种强耦合关系，因为父类的实现是对子类透明的，父类变动则所有子类均受变动，而且Java有单继承限制，一个类只能有一个父类，哪怕它与很多类有IS—A关系。

3.子类真正继承了什么？

一个类中的内容可大致分成三部分：属性，方法和构造器。就从这三方面分析子类真正继承了什么。

属性和方法：只要是非private型的，不论是否静态或其他，均可由子类继承使用。当然子类可以对已继承的属性和方法进行覆盖，换成自己的实现。
构造器：构造器只能调用，不可继承。Java有构造方法链，编译器会从父类的构造方法开始向子类一级一级完成构建，这是必须的，对父类构造方法的调用一定是子类构造方法中的第一行代码。当然，若父类有默认的空参构造器，编译器会默认调用不需我们手动调用，但若父类没有，则必须手动调用：super（XXX）.

4.要牢记的几点

IS—A型关系下才应使用继承；子类继承到的是父类非private的属性和方法；子类可以*扩展，添加自己的属性和方法；子类可以覆盖继承到的属性和方法，换成自己想要的实现。

封装

1.使用场景

对象有自己的属性和方法，当我们需要对这些信息加以保护或限制外界的访问权限时，就要使用封装。

比如，对一些重要实现逻辑客户不能更改也不必知道，就可使用private修饰符，对一些重要属性客户只能读不能写，就可使用private修饰符外加get方法。

2.优势
减少相互间的依赖，降低耦合，容易维护和使用；内部逻辑更改迭代不会影响客户的使用；控制了客户权限，安全性提高。

3.四种修饰符

在控制客户访问权限时，最常用的是四种修饰符，访问权限由大到小为：
public>protected>void>private
其中，public型无限制，protected型限制为子类或包内可访问，void型限制包内可访问，private型限制仅类中可访问。

多态

1.什么是多态

以子类Cat类与父类Animal类为例，以下写法是正确的：
Animal a＝new Cat();
一个变量一般有声明类型和实际类型两种属性，如上代码，变量a的声明类型为Animal，实际类型为Cat，这是多态的一部分体现。
所谓多态，是指变量的实际类型及变量最终会调用何处的实现（属性和方法等）只有在运行期间才确定，编译时并不确定。正因为运行时才确定，所以无需更改逻辑代码，运行状态（可以理解为run起来的代码）就会随变量实际类型的改变而改变，这就是多态性。
举个简单例子：
public void runEat(Animal a){
a.eat();
}
上面的方法，传入Cat型参数，运行时执行的就是Cat类中eat方法，传入Dog型参数，就会执行Dog类中的eat方法了。

2.编译和运行时的具体调用

举个简单例子：

Animal a＝new Cat();
a.eat()；

如上，若eat方法只存在于Animal类，没有问题，最后调用的就是Animal类中的eat方法；若只存在于Cat类，则会报错，因为向上转型后，a无法直接调用子类中的方法，编译失败，必须先进行类型强转后才可；那若Animal类和Cat类中均有eat方法呢，调用的是Animal类还是Cat类中的呢？编译和运行时一样吗？调用属性时又是什么情况？

直接进行代码测试，如下：

Animal类：

package com.example.shuqiao.helloworld.Data;

/**
 * Created by shuqiao on 16/2/18.
 */
public class Animal {
    public String value1 = "animal_value1";//非静态数据
    public static String value2 = "animal_value2";//静态数据

    //非静态方法
    public String show(Animal obj) {
        return "animal_show_animal";
    }

    //静态方法
    public static String staticShow(Animal obj) {
        return "animal_static_show_animal";
    }
}

Cat类：

package com.example.shuqiao.helloworld.Data;

/**
 * Created by shuqiao on 16/2/18.
 */
public class Cat extends Animal {
    public String value1 = "cat_value1";//非静态数据
    public static String value2 = "cat_value2";//静态数据


    //非静态方法
    public String show(Animal obj) { 
        return "cat_show_animal"; 
    }

    //静态方法
    public static String staticShow(Animal obj) {
        return "cat_static_show_animal";
    }
  ｝

主Activity：

package com.example.shuqiao.helloworld.Activity;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

import com.example.shuqiao.helloworld.Data.Animal;
import com.example.shuqiao.helloworld.Data.Cat;
import com.example.shuqiao.helloworld.R;


public class MainActivity extends Activity {
    public TextView tvShow;//用来展示测试结果

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);//xml中只有一个TextView控件，就不贴了
        tvShow = (TextView) findViewById(R.id.tv_show); 
        test();
    }

    private void test() {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

        Cat cat = new Cat();//声明类型与实际类型一致
        Animal animalCat = new Cat();//声明类型与实际类型不一致

        //属性
        stringBuilder.append("非静态数据：" + "\n");
        stringBuilder.append("cat:" + cat.value1 + "\n");
        stringBuilder.append("animalCat:" + animalCat.value1 + "\n");
        stringBuilder.append("静态数据：" + "\n");
        stringBuilder.append("cat:" + cat.value2 + "\n");
        stringBuilder.append("animalCat:" + animalCat.value2 + "\n");
        stringBuilder.append("\n");

        //方法
        stringBuilder.append("非静态方法：" + "\n");
        stringBuilder.append("cat:"+ cat.show(animal) + "\n");
        stringBuilder.append("animalCat:"+ animalCat.show(animal) + "\n");
        stringBuilder.append("静态方法：" + "\n");
        stringBuilder.append("cat:" + cat.staticShow(animal) + "\n");
        stringBuilder.append("animalCat:" + animalCat.staticShow(animal) + "\n");

        tvShow.setText(stringBuilder.toString());
    }


}

运行结果如下：

由上述测试，可知：

不论声明类型与实际类型是否一致，对属性来说：编译检测和运行调用均看声明类型，无论静态与否；对方法来说：则要区分静态与否，静态下编译检测和运行调用均看声明类型，非静态下编译检测看声明类型，运行调用看实际类型。

总结：属性＋静态方法，均看左边；非静态方法，编译看左边，运行用右边。

3.实现形式

Java中有两种形式可以实现多态：继承和接口。
继承代表IS—A型关系，接口代表HAS—A型关系。比如，新陈代谢这个功能，猫有，树木也有，他们与新陈代谢之间就是典型的HAS—A型关系，所以就应该用接口实现。相对于继承，接口可以多实现，就是说一个类只能继承一个父类但可以实现多个接口，这样就有更灵活的扩充性和组合性。
不过两者形式下的多态均遵从上面2中总结的结论

最后

会继续抽时间总结Java编程思想的，要把重要的基础整理一遍～

有了一点感悟：理论知识不仅要牢，更得会潜移默化的用到实践中～

参考

http://blog.csdn.net/foreverhuylee/article/details/21278311

http://www.cnblogs.com/chenssy/p/3372798.html

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Java三大特性——继承，封装和多态

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