面向对象的三大特征——封装、继承、多态

接触过面向对象的人都知道面向对象有三大特征，分别是封装、继承和多态。这三者分别指的是什么，为什么是这哥仨，使用他们有什么好处，我们来梳理一下。

封装

原则：

隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。

好处：

①将变化隔离。

②便于使用。

③提高重用性。

④提高安全性。

Demo1:

比如一个学生类：他具有姓名和年龄两个属性，但是为了提高安全性和重用性，便于使用，我们将其封装起来。

public class Student {
         private String name;
         private int age;
         public Student() {
                   super();
                   //TODO Auto-generated constructor stub
         }
         public Student(String name, int age) {
                   super();
                   this.name= name;
                   this.age= age;
         }
         public String getName() {
                   returnname;
         }
         public void setName(String name) {
                   this.name= name;
         }
         public int getAge() {
                   returnage;
         }
         public void setAge(int age) {
                   this.age= age;
         }
         @Override
         public String toString() {
                   return"Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
         }
}

其中，类的成员变量都用private修饰，提高安全性。

继承

概述

多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只要继承那个类即可。

父类又称基类，超类；子类又称派生类。

子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。

关键字为 extends

好处

提高了代码的复用性。

让类与类之间产生了关系，提供了多态的前提。

特点

a.Java只支持单继承，不支持多继承。

因为如果可以多继承，就会出现调用不明确的问题。

b.Java支持多重继承（继承体系）

什么时候用

如果多个类之间有is a 的关系时候，可以定义为继承。

定义类（A,B）的时候：

A is a B 中A是子类。

B is a A 中B是子类



注意：不要为了去继承部分功能，而去使用继承。

Demo2：

class animal
{
         private String name;
         private int age;
 
         public void setName()
         {
                   this.name=name;
         }
         public String getName()
         {
                   returnname;
         }
         public void setAge()
         {
                   this.age=age;
         }
         public int getAge()
         {
                   returnage;
         }
 
         public void run()
         {
                   System.out.println("跑步");
         }
         public void eat()
         {
                   System.out.println("吃饭");
         }
}
class dog extends animal
{
         publicvoid eat()
         {
                   System.out.println("狗吃骨头！");
         }
}
 
class car extends animal
{
         public void eat()
         {
                   System.out.println("猫吃鱼！");
         }
}
class AnimalTest
{
         public static void main(String[] args)
         {
                   dog d = new dog();
                   d.eat();
                   d.run();
                   car c = new car();
                   c.eat();
                   c.run();
         }
}

运行结果：

狗吃骨头！

跑步

猫吃鱼！

跑步

多态

概述：

在同一个方法中，由于参数不同而导致执行效果各异的现象就是多态。

拿生活中的例子来说：

水(水,冰,水蒸气)

狗：狗是狗，狗是动物，狗是宠物，狗是食物

前提条件：

A:要有继承关系。

B:要有方法重写。

C:要有父类引用指向子类对象。

多态间的成员特点：

方法有重写，而变量没有

成员变量

编译看左边，运行看左边。

成员方法

编译看左边，运行看右边。

注意：多态有三种体现形式

类多态

抽象类多态

接口多态

优点：

提高代码的扩展性和可维护性。

弊端：

父类引用不能使用子类特有功能。



基本类型：隐式转换(小到大)，强制转换(大到小)。

引用类型：向上转型(小到大)，向下转型(大到小)。

Demo3:

class Animal
{
   public void sing()
    {
       System.out.println("动物在唱歌!");
    }
}
class Dog extends Animal
{
   public void sing()
    {
       System.out.println("狗在唱歌!");
    }
}
class Cat extends Animal
{
   public void sing()
    {
       System.out.println("猫在唱歌!");
    }
   public void eat()
    {
       System.out.println("猫在吃饭!");
    }
}
 
public class PolyTest
{
   public static void main(String[] args)
    {
       
       //向上类型转换
       Cat cat = new Cat();
       Animal animal = cat;
       animal.sing();
               
       //向下类型转换
       Animal a = new Cat();
       Cat c = (Cat)a;
       c.sing();
       c.eat();
 
       //编译错误
       //用父类引用调用父类不存在的方法
       //Animal a1 = new Cat();
       //a1.eat();
       
       //编译错误
       //向下类型转换时只能转向指向的对象类型       
       //Animal a2 = new Cat();
       //Cat c2 = (Dog)a2;       
    }
}

运行结果：

猫在唱歌！

猫在唱歌！

猫在吃饭！

初看，觉不出来多态的好处，感觉和继承挺像的，这些东西不用多态照样能够实现，这是因为目前我们接触的都是小Demo，等待以后做项目的时候强调的是对修改关闭，对拓展开放。多态能在以后帮助我们达到这些目标。例如之前写过一篇文章：《谈一谈：抽象工厂+反射+配置文件实现数据访问程序》，针对一些需求的修改，我们仅仅修改一下配置文件即可，而不用对源代码动刀。当然这个例子跟接口的多态有关，所以后续笔者还会总结一下抽象类和接口，尝试让多态的优点更多的体现出来，敬请期待！

小结

封装即隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式，保证了模块具有较好的独立性，使得程序维护修改较为容易。继承提高了代码的复用性，多态提高代码的扩展性和可维护性。三者共同达到了一个目的：使得对应用程序的修改带来的影响更加局部化，程序更加健壮，而且易维护、更新和升级。