在 Java 中，封装、继承和多态是面向对象编程（OOP）的三大核心特性。它们共同构成了面向对象编程的基础，帮助开发者编写出模块化、可重用和可扩展的代码。以下是它们的详细讲解：
1. 封装（Encapsulation）
定义
封装是指将对象的属性和行为（方法）包装在一起，并对外隐藏内部实现细节，只暴露必要的接口供外部访问。
目的：为了保证属性取值的合理性
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隐藏实现细节：外部不需要知道对象内部的具体实现，只需知道如何使用。
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提高安全性：通过访问控制修饰符（如
private、protected、public），限制对对象属性的直接访问。 -
增强可维护性：修改内部实现时，不会影响外部代码。
实现方式
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使用
private修饰属性，限制外部直接访问。 -
提供
public的getter和setter方法，用于访问和修改属性。
示例
public class Student {
// 私有属性
private String name;
private int age;
// 公共的getter和setter方法
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
if (age > 0) { // 数据校验
this.age = age;
}
}
}-
优点：
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外部无法直接修改
name和age，必须通过setter方法。 -
可以在
setter方法中添加数据校验逻辑。
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2. 继承（Inheritance）
定义
继承是指一个类（子类）可以继承另一个类（父类）的属性和方法，从而实现代码的重用和扩展。
目的
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代码重用：子类可以直接使用父类的属性和方法，无需重复编写。
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扩展功能：子类可以在继承的基础上添加新的属性和方法，或重写父类的方法。
实现方式
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使用
extends关键字实现继承。 -
子类可以访问父类的
public和protected成员，但不能访问private成员。
示例
// 父类
class Animal {
protected String name;
public void eat() {
System.out.println(name + " is eating.");
}
}
// 子类
class Dog extends Animal {
public void bark() {
System.out.println(name + " is barking.");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Dog dog = new Dog();
dog.name = "Buddy"; // 访问父类的属性
dog.eat(); // 调用父类的方法
dog.bark(); // 调用子类的方法
}
}-
输出：
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特点：
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子类可以重写父类的方法（方法重写）。
-
Java 只支持单继承，即一个子类只能有一个父类。
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3. 多态（Polymorphism）
定义
多态是指同一个方法在不同对象中有不同的实现方式。多态分为两种：
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编译时多态：方法重载（Overloading）。
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运行时多态：方法重写（Overriding）。
目的
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提高灵活性：同一个方法可以根据对象的不同表现出不同的行为。
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增强可扩展性：新增子类时，无需修改现有代码。
实现方式
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方法重写（Override）：子类重写父类的方法。
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向上转型（Upcasting）：将子类对象赋值给父类引用。
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动态绑定：在运行时根据对象的实际类型调用相应的方法。
示例
// 父类
class Animal {
public void makeSound() {
System.out.println("Animal is making a sound.");
}
}
// 子类
class Dog extends Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("Dog is barking.");
}
}
class Cat extends Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("Cat is meowing.");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Animal myAnimal = new Animal(); // 父类对象
Animal myDog = new Dog(); // 向上转型
Animal myCat = new Cat(); // 向上转型
myAnimal.makeSound(); // 调用父类的方法
myDog.makeSound(); // 调用子类 Dog 的方法
myCat.makeSound(); // 调用子类 Cat 的方法
}
}-
输出：
-
特点：
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运行时多态通过方法重写和向上转型实现。
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动态绑定确保调用的是子类重写的方法。
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4. 三者的关系
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封装：隐藏实现细节，提供清晰的接口。
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继承：实现代码重用和扩展。
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多态：提高代码的灵活性和可扩展性。
5. 总结
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封装：通过访问控制修饰符隐藏内部细节，提供安全的访问方式。
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继承：通过
extends实现代码重用和扩展。 -
多态：通过方法重写和向上转型实现同一方法的不同行为。