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Java 面向对象编程进阶四(多态、抽象方法抽象类)

时间:2024-03-21 11:02:43浏览次数:36  
标签:Java String void 多态 面向对象编程 抽象类 方法 public

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多态(polymorphism)

多态和类型转换

对象的转型(casting)

 类型转换异常

向下转型中使用 instanceof

 final 关键字

抽象方法和抽象类

抽象类和抽象方法的基本用法


多态(polymorphism)

        多态指的是同一个方法调用,由于对象不同可能会有不同的行为。现实生活中,同一个 方法,具体实现会完全不同。 比如:同样是调用人的“休息”方法,张三是睡觉,李四是旅 游,高淇老师是敲代码,数学教授是做数学题; 同样是调用人“吃饭”的方法,中国人用 筷子吃饭,英国人用刀叉吃饭,印度人用手吃饭。

        多态的要点:

  1. 多态是方法的多态,不是属性的多态(多态与属性无关)。
  2. . 多态的存在要有 3 个必要条件:继承,方法重写,父类引用指向子类对象。
  3. 父类引用指向子类对象后,用该父类引用调用子类重写的方法,此时多态就出现了。

多态和类型转换

public class TestPolym {
    public static void main(String[ ] args) {
        Animal a1 = new Cat(); // 向上可以自动转型
        //传的具体是哪一个类就调用哪一个类的方法。大大ᨀ高了程序的可扩展性。
        animalCry(a1);
        Animal a2 = new Dog();
        animalCry(a2);//a2 为编译类型,Dog 对象才是运行时类型。
        /*编写程序时,如果想调用运行时类型的方法,只能进行强制类型转换。
         * 否则通不过编译器的检查。*/
        Dog dog = (Dog)a2;//向下需要强制类型转换
        dog.seeDoor();
    }
    // 有了多态,只需要让增加的这个类继承 Animal 类就可以了。
    static void animalCry(Animal a) {
        a.shout();
    }
    /* 如果没有多态,我们这里需要写很多重载的方法。
    * 每增加一种动物,就需要重载一种动物的喊叫方法。非常麻烦。
    static void animalCry(Dog d) {
        d.shout();
    }
     static void animalCry(Cat c) {
        c.shout();
    }*/
}
class Animal {
    public void shout() {
        System.out.println("叫了一声!");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public void shout() {
        System.out.println("旺旺旺!");
    }
    public void seeDoor() {
        System.out.println("看门中....");
    }
}
class Cat extends Animal {
    public void shout() {
        System.out.println("喵喵喵喵!");
    }
}

        这是多态最为多见的一种用法,即父类引用做方法的形参,实参可 以是任意的子类对象,可以通过不同的子类对象实现不同的行为方式。

        由此,我们可以看出多态的主要优势是ᨀ高了代码的可扩展性,符合开闭原则。但是多 态也有弊端,就是无法调用子类特有的功能,比如,我不能使用父类的引用变量调用 Dog 类特有的 seeDoor()方法。

对象的转型(casting)

        父类引用指向子类对象,我们称这个过程为向上转型,属于自动类型转换。

        向上转型后的父类引用变量只能调用它编译类型的方法,不能调用它运行时类型的方 法。这时,我们就需要进行类型的强制转换,我们称之为向下转型!

public class TestCasting {
    public static void main(String[ ] args) {
        Object obj = new String("北京尚学堂"); // 向上可以自动转型
        // obj.charAt(0) 无法调用。编译器认为 obj 是 Object 类型而不是 String 类型
        /* 编写程序时,如果想调用运行时类型的方法,只能进行强制类型转换。
         * 不然通不过编译器的检查。 */
        String str = (String) obj; // 向下转型
        System.out.println(str.charAt(0)); // 位于 0 索引位置的字符
        System.out.println(obj == str); // true.他们俩运行时是同一个对象
    }
}

在向下转型过程中,必须将引用变量转成真实的子类类型(运行时类型)否则会出现类 型转换异常 ClassCastException。       

 类型转换异常

public class TestCasting2 {
    public static void main(String[ ] args) {
        Object obj = new String("北京尚学堂");
        //真实的子类类型是 String,但是此处向下转型为 StringBuffer
        StringBuffer str = (StringBuffer) obj;
        System.out.println(str.charAt(0));
    }
}

        为了避免出现这种异常,我们可以使用 instanceof 运算符进行判断。

向下转型中使用 instanceof

public class TestCasting3 {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = new String("阿虎学Java");
        if(obj instanceof String){
            String str = (String)obj;
            System.out.println(str.charAt(0));
        }else if(obj instanceof StringBuffer){
            StringBuffer str = (StringBuffer) obj;
            System.out.println(str.charAt(0));
        }
    }
}

 final 关键字

final 关键字的作用:

  • 修饰变量: 被他修饰的变量不可改变。一旦赋了初值,就不能被重新赋值。
    final int MAX_HEIGHT = 180;
  • 修饰方法:该方法不可被子类重写。但是可以被重载
    final void eat(){}
  • 修饰类: 修饰的类不能被继承。比如:Math、String 等。
    final class A {}

修饰方法:

修饰类:

抽象方法和抽象类

抽象方法

        使用 abstract 修饰的方法,没有方法体,只有声明。定义的是一种“规范”,就是告诉子 类必须要给抽象方法ᨀ供具体的实现。

抽象类

        包含抽象方法的类就是抽象类。通过 abstract 方法定义规范,然后要求子类必须定义具 体实现。通过抽象类,我们就可以做到严格限制子类的设计,使子类之间更加通用。

抽象类和抽象方法的基本用法

public class TestAbstractClass {
    public static void main(String[] args) {
        Dog a = new Dog();
        a.shout();
        a.seeDoor();
    }
}
//抽象类
abstract class Animal {
    abstract public void shout(); //抽象方法
}
class Dog extends Animal {
    //子类必须实现父类的抽象方法,否则编译错误
    public void shout() {
        System.out.println("汪汪汪!");
    }
    public void seeDoor(){
        System.out.println("看门中....");
    }
}

抽象类的使用要点:

  1. 有抽象方法的类只能定义成抽象类
  2. 抽象类不能实例化,即不能用 new 来实例化抽象类。
  3. 抽象类可以包含属性、方法、构造方法。但是构造方法不能用来 new 实例, 只能用来被子类调用。
  4. 抽象类只能用来被继承。
  5. 抽象方法必须被子类实现。

标签:Java,String,void,多态,面向对象编程,抽象类,方法,public
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