Java基础<七>-------抽象、继承、接口

Java基础<七>-------抽象、继承、接口
1.    继承的描述

通过extends关键字让类与类之间产生继承关系。

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。多个类可以称为子类，单独这个类称为父类或者超类。

注：1、子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。

2、子类无法继承父类中私有的内容。

3、父类怎么来的？共性不断向上抽取而来的。

示例：





运行结果：



继承的好处：

继承的出现提高了代码的复用性。

继承的出现让类与类之间产生了关系，提供了多态的前提。

2.    继承的特点

Java只支持单继承，不支持多继承。

一个类只能有一个父类，不可以有多个父类。

原因：

因为多继承容易出现问题。两个父类中有相同的方法，子类到底要执行哪一个是不确定的。

实例：



那么创建类C的对象，调用show方法就不知道调用类A中的show方法还是类B中的show方法。所以java不支持多继承，但将这种机制换了另一个安全的方式来体现，也就是多实现（后面会详细说明）。

Java支持多层继承(继承体系)：

C继承B，B继承A，就会出现继承体系。

多层继承出现的继承体系中，通常看父类中的功能，了解该体系的基本功能，建立子类对象，即可使用该体系功能。

定义继承需要注意：

不要仅为了获取其他类中某个功能而去继承，类与类之间要有所属("is  a")关系。

3.    super关键字&函数覆盖

在子父类中，成员的特点体现：

1）.成员变量

this和super的用法很相似。

this代表本类对象的引用。

super代表父类的内存空间的标识。

当本类的成员和局部变量同名用this区分。

当子父类中的成员变量同名用super区分父类。

实例：



运行结果：



2）.成员函数

当子父类中出现成员函数一模一样的情况，会运行子类的函数。

这种现象，称为覆盖操作，这是函数在子父类中的特性。

在子类覆盖方法中，继续使用被覆盖的方法可以通过super.函数名获取。

函数两个特性：

（1）.重载，同一个类中。

（2）.覆盖，子类中，覆盖也称为重写，覆写，override。

实例：



运行结果：



注：什么时候使用覆盖操作？

当子类需要父类的功能，而功能主体子类有自己特有内容时，可以复写父类中的方法，这样，即沿袭了父类的功能，又定义了子类特有的内容。

注：1、父类中的私有方法不可以被覆盖。

2、父类为static的方法无法覆盖。

3、覆盖时，子类方法权限一定要大于等于父类方法权限。

实例：



运行结果：



3）.构造函数

子父类中构造函数的特点：

在子类构造函数执行时，发现父类构造函数也运行了。

原因：在子类的构造函数中，第一行有一个默认的隐式语句：super();。

注意：如果使用super(4);语句调用父类的其他构造函数，那么默认的父类构造函数将不会再被调用。

实例：





运行结果：



4.    子类的实例化过程

子类中所有的构造函数默认都会访问父类中空参数的构造函数。

因为每一个构造函数的第一行都有一条默认的语句super();。

为什么子类实例化的时候要访问父类中的构造函数呢？

那是因为子类继承了父类，获取到了父类中内容（属性），所以在使用父类内容之前，要先看父类是如何对自己的内容进行初始化的。

注：（1）、当父类中没有空参数的构造函数时，子类的构造函数必须通过this或者super语句指定要访问的构造函数。

（2）、子类构造函数中如果使用this调用了本类构造函数，那么默认的super();就没有了，因为super和this都只能定义在第一行，所以只能有一个。但是可以保证的是，子类中肯定会有其他的构造函数访问父类的构造函数。

（3）、super语句必须要定义在子类构造函数的第一行！因为父类的初始化动作要先完成。

总结：

一个对象实例化过程，以Person p = new Person();为例：

（1）.JVM会读取指定的路径下的Person.class文件，并加载进内存，并会先加载Person的父类（如果有直接的父类的情况下）。

（2）.在内存中开辟空间，并分配地址。

（3）.并在对象空间中，对对象的属性进行默认初始化。

（4）.调用对应的构造函数进行初始化。

（5）.在构造函数中，第一行会先到调用父类中构造函数进行初始化。

（6）.父类初始化完毕后，再对子类的属性进行显示初始化。

（7）.再进行子类构造函数的特定初始化。

（8）.初始化完毕后，将地址值赋值给引用变量。

5. final关键字

final可以修饰类，方法，变量。

final修饰的类不可以被继承。

final修饰的方法不可以被覆盖。

final修饰的变量是一个常量，只能被赋值一次。

为什么要用final修饰变量，其实，在程序中如果一个数据是固定的。那么直接使用这个数据就可以了，但是这种阅读性差，所以应该给数据起个名称。而且这个变量名称的值不能变化，所以加上final固定。

写法规范：常量所有字母都大写，多个单词，中间用_连接。

实例：



运行结果：<
4000
/p>



实例：



运行结果：



6.抽象类

抽象定义：

抽象就是从多个事物中将共性的、本质的内容抽取出来。

例如：狼和狗共性都是犬科，犬科就是抽象出来的概念。

抽象类：

Java中可以定义没有方法体的方法，该方法的具体实现由子类完成，该方法称为抽象方法，包含抽象方法的类就是抽象类。

抽象方法的由来：

多个对象都具备相同的功能，但是功能具体内容有所不同，那么在抽取过程中，只抽取了功能定义，并未抽取功能主体，那么只有功能声明，没有功能主体的方法称为抽象方法。

例如：狼和狗都有吼叫的方法，可是吼叫内容是不一样的。所以抽象出来的犬科虽然有吼叫功能，但是并不明确吼叫的细节。

 抽象类的特点

（1）.抽象类和抽象方法必须用abstract关键字来修饰。

（2）.抽象方法只有方法声明，没有方法体，定义在抽象类中。

格式：修饰符 abstract 返回值类型 函数名(参数列表);

（3）.抽象类不可以被实例化，也就是不可以用new创建对象。

原因如下：

1）.抽象类是具体事物抽取出来的，本身是不具体的，没有对应的实例。例如：犬科是一个抽象的概念，真正存在的是狼和狗。

2）.而且抽象类即使创建了对象，调用抽象方法也没有意义。

3）.抽象类通过其子类实例化，而子类需要覆盖掉抽象类中所有的抽象方法后才可以创建对象，否则该子类也是抽象类。

示例：



运行结果：



注：抽象类举例代码讲解  

需求：

公司中程序员有姓名，工号，薪水，工作内容。

项目经理除了有姓名，工号，薪水，还有奖金，工作内容。

分析：

在这个问题领域中，通过名词提炼法：

程序员：

属性：姓名，工号，薪水。

行为：工作。

经理：

属性：姓名，工号，薪水，奖金。

行为：工作。

程序员和经理不存在着直接继承关系。

但是，程序员和经理却具有共性内容，可以进行抽取，因为他们都是公司的雇员。

可以将程序员和经理进行抽取，建立体系。

代码演示：





注：抽象类相关问题

抽象类中是否有构造函数？

答：有，用于给子类对象进行初始化。

抽象关键字abstract不可以和哪些关键字共存？

答：private、static、final。

抽象类中可不可以没有抽象方法？

答：可以，但是很少见。目的就是不让该类创建对象，AWT的适配器对象就是这种类。通常这个类中的方法有方法体，但是却没有内容。

注：抽象类和一般类的区别？

答：相同点：

抽象类和一般类都是用来描述事物的，都在内部定义了成员。

不同点：

（1）.一般类有足够的信息描述事物。

抽象类描述事物的信息有可能不足。

（2）.一般类中不能定义抽象方法，只能定义非抽象方法。

抽象类中可定义抽象方法，同时也可以定义非抽象方法。

（3）.一般类可以被实例化。

抽象类不可以被实例化。

抽象类一定是个父类吗？

答：是的，因为需要子类覆盖其方法后才可以对子类实例化。

7 .接口

当一个抽象类中的方法都是抽象的时候，这时可以将该抽象类用另一种形式定义和表示，就是接口。

格式：interface {}

接口中的成员修饰符是固定的：

成员常量：public static final

成员函数：public abstract 返回值类型 函数名（参数列表）;

由此得出结论，接口中的成员都是公共的权限。

接口是对外暴露的规则。

接口是程序的功能扩展。

注：1）、虽然抽象类中的全局变量和抽象方法的修饰符都可以不用写，但是这样阅读性很差。所以，最好写上。

2）、类与类之间是继承关系，类与接口直接是实现关系。

3）、接口不可以实例化，能由实现了接口并覆盖了接口中所有的抽象方法的子类实例化。否则，这个子类就是一个抽象类。

实例：



运行结果：



注：接口的出现将“多继承”通过另一种形式体现出来，即“多实现”。

在java中不直接支持多继承，因为会出现调用的不确定性。所以，java将多继承机制进行改良，在java中变成了多实现，一个类可以实现多个接口。

接口的出现避免了单继承的局限性。

注：一个类在继承另一个类的同时，还可以实现多个接口。

抽象类和接口的异同点？

相同点：

都是不断向上抽取而来的。

不同点：

1）.抽象类需要被继承，而且只能单继承。

接口需要被实现，而且可以多实现。

2）.抽象类中可以定义抽象方法和非抽象方法，子类继承后，可以直接使用非抽象方法。

接口中只能定义抽象方法，必须由子类去实现。

3）.抽象类的继承，是is a关系，定义该体系的基本共性内容。

接口的实现是like a关系。