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Java编程基础10——面向对象_多态&抽象类&接口

dunizb / 1623人阅读

摘要：案例演示抽象类的成员特点抽象类的成员方法特性抽象方法强制要求子类做的事情。抽象类中定义的是该继承体系的共性功能。

1.多态的概述及其成员访问特点代码体现

A:多态(polymorphic)概述

事物存在的多种形态

B:多态前提-

1.要有继承关系

2.要有方法重写

3.要有父类引用指向子类对象。

C:多态中的成员访问特点之

成员变量：编译和运行都看父类。

成员方法：编译看父类，运行看子类（非静态）。

静态成员方法：编译和运行都看父类—— (静态和类相关，算不上重写，访问还是父类)

class JavaObject {
    public static void main(String [] args) {
        Father a = new Son();        //父类引用指向子类对象
        System.out.println(a.num);//成员变量-编译看父类，运行也看父类。

        Father f = new Son();
        f.print();                //成员方法非静态运行看子类
        f.method();            //静态和类相似，相当于是Father.methond()。
    }
}
class Father {
    int num = 10;
    public void print () {
        System.out.println("父级");
    }
    public static void method() {
        System.out.println("father static method");
    }
}
class Son extends Father {
    int num = 20;
    public void print () {
        System.out.println("子级");
    }
    public static void method() {
        System.out.println("son static method");
    }
}
2.李明和老李的故事-多态向上向下转型

A:案例分析-通过该案例帮助理解多态的现象

B:详细讲解多态中向上转型和向下转型

class JavaObject {
    public static void main(String [] args) {
        Boy b = new Man();        //父类引用指向子类对象,人类                  
        System.out.println(b.name);    //父类引用指向子类对象就是向上转型
        b.eat();
        Man m = (Man)b;        //向下转型
        m.work();            //多肽的弊端，不能直接使用子类的

        //基本数据类型自动类型提升和强制类型转换
        int i = 10;
        byte c = 20;
        //i = c;        //自动类型提升
        c = (byte)i;   //强制类型转换

    }
}

class Boy {
    String name = "liming";
    public void eat() {
        System.out.println("吃一小碗饭");
    }
}
class Man extends Boy {
    String name = "laoli";
    public void eat () {
        System.out.println("吃一大碗饭");
    }
    public void work() {
        System.out.println("工作");
    }
}
3.多态的好处和弊端

A:多态的好处

a:提高了代码的维护性(继承保证)

b:提高了代码的扩展性(由多态保证)

B:案例演示

多态的好处

可以当作形式参数,可以接收任意子类对象

C:多态的弊端

不能使用子类的特有属性和行为。

D:案例演示
method(Animal a)
method(Cat c)

class JavaObject {
    public static void main(String [] args) {
        //Cat c1 = new Cat();        //父类引用指向子类对象,人类
        //c1.Cat();
        method(new Cat());
        method(new Dog());

        //Animal a = new Cat();开发很少用父类引用指向子类对象,直接创建子类对象使用其特有属性和行为。
    }
    /*public static void method(Cat c) {  //主类加静态
        c.eat();
    }
    public static void method(Dog d) { 
        d.eat();
    }*/
    public static void method(Animal a) {//当作参数的时候用多态最好，因为扩展性强
        //Cat c = (Cat)a;强转会出现类型转换异常,ClassCastException
        //关键字 instanseof 判断前边的引用是否是后边的数据类型
        if (a instanceof Cat) {
            Cat c = (Cat)a;//向下转型，转向子类
            c.eat();
            c.catchMouse();
        } else if (a instanceof Dog) {
            Dog d = (Dog)a;
            d.eat();
            d.lookHome();
        } else {
            a.eat();
        }
    }
}
class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("动物吃饭");
    }
}
class Cat extends Animal {
    public void eat () {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
    public void catchMouse() {
        System.out.println("抓老鼠");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public void eat () {
        System.out.println("狗吃肉");
    }
    public void lookHome() {
        System.out.println("看家");
    }
}
4.多态中的题目分析题

A:看下面程序是否有问题，如果没有，说出结果

class Fu {
    public void show() {
        System.out.println("fu show");
    }
}

class Zi extends Fu {
    public void show() {
        System.out.println("zi show");
    }

    public void method() {
        System.out.println("zi method");
    }
}

class Test1Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Fu f = new Zi();
        f.method();
        f.show();
    }
}

B:看下面程序是否有问题，如果没有，说出结果

class A {
    public void show() {
        show2();
    }
    public void show2() {
        System.out.println("我");
    }
}
class B extends A {
    public void show2() {
        System.out.println("爱");
    }
}
class C extends B {
    public void show() {
        super.show();
    }
    public void show2() {
        System.out.println("你");
    }
}
public class Test2DuoTai {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new B();
        a.show();
        
        B b = new C();
        b.show();
    }
}

5.抽象类的概述及其特点

A:抽象类概述

抽象就是看不懂的

B:抽象类特点

a:抽象类和抽象方法必须用abstract关键字修饰

abstract class 类名 {}

public abstract void eat();

b:抽象类不一定有抽象方法，有抽象方法的类一定是抽象类或者是接口

c:抽象类不能实例化那么，抽象类如何实例化呢?

按照多态的方式，由具体的子类实例化。其实这也是多态的一种，抽象类多态。

d:抽象类的子类

要么是抽象类

要么重写抽象类中的所有抽象方法

C:案例演示

抽象类特点

abstract class JavaObject {        //抽象类
    public static void main(String [] args) {
        //Animal a = new Animal();
        //Animal a = new Cat();
        //a.eat();
    }
}
abstract class Animal {
    public abstract void eat();
}
abstract class Cat extends Animal {
    /*public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }*/
}
6.抽象类的成员特点

A:抽象类的成员特点

a:成员变量：既可以是变量，也可以是常量;abstract不能修饰成员变量。

b:构造方法：有。

用于子类访问父类数据的初始化。

c:成员方法：既可以是抽象的，也可以是非抽象的。

B:案例演示

抽象类的成员特点

C:抽象类的成员方法特性：

a:抽象方法 强制要求子类做的事情。

b:非抽象方法 子类继承的事情，提高代码复用性。

abstract class JavaObject {        //抽象类
    public static void main(String [] args) {
    }
}
abstract class Demo {
    int num1 = 10;
    final int num2 = 20;
    public Demo() {
    }
    public void print() {
        System.out.println("11111");
    }
    public abstract void method();
}
class DemoSon extends Demo {
    public void method() {
        System.out.println("22222");
    }
}
7.旅行-案例演示抽象类的作用 
abstract class JavaObject {        //抽象类
    public static void main(String [] args) {
        name1 n = new name1();
        n.traffic();
    }
}
/*
旅行travel
交通traffic
*/
abstract class travel {
    public abstract void traffic();
}
class name1 extends travel {
    public void traffic() {
        System.out.println("坐汽车");
    }
}
class name2 extends travel {
    public void traffic() {
        System.out.println("坐火车");
    }
}
class name3 extends travel {
    public void traffic() {
        System.out.println("坐飞机");
    }
}
8.抽象类练习猫狗案例

A:案例演示

具体事物：猫，狗

共性：姓名，年龄，吃饭

猫的特性:抓老鼠

狗的特性:看家

abstract class JavaObject {
    public static void main(String [] args) {
        Cat c = new Cat("加菲猫",8);
        System.out.println(c.getName() + "..." + c.getAge());
        c.eat();
        c.catchMouse();

        Dog d = new Dog("八公",12);
        System.out.println(d.getName() + "..." + d.getAge());
        d.eat();
        d.lookHome();
    }
}
abstract class Animal {
    private String name;
    private int age;

    public Animal() {
    }
    public Animal(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }

    public abstract void eat();
}
class Cat extends Animal {
    public Cat() {
    }
    public Cat(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
    public void catchMouse() {
        System.out.println("抓老鼠");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public Dog() {
    }
    public Dog(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃肉");
    }
    public void lookHome() {
        System.out.println("看家");
    }
}
9.抽象类练习老师学生案例

A:案例演示

具体事物：基础班老师，就业班老师

共性：姓名，年龄，讲课。

具体事物:基础班学生,就业班学生

共性:姓名,年龄,学习

abstract class JavaObject {        //抽象类
    public static void main(String [] args) {
        Teacher1 b1 = new Teacher1("王城",30);
        System.out.println(b1.getName() + "..." + b1.getAge());
        b1.teach();
        System.out.println("----------------------------");
        Teacher2 b2 = new Teacher2("黎明",32);
        System.out.println(b2.getName() + "..." + b2.getAge());
        b2.teach();
        System.out.println("----------------------------");
        Student1 s1 = new Student1("冯巩",18);
        System.out.println(s1.getName() + "..." + s1.getAge());
        s1.study();
        System.out.println("----------------------------");
        Student2 s2 = new Student2("张宇",20);
        System.out.println(s2.getName() + "..." + s2.getAge());
        s2.study();
        System.out.println("----------------------------");
    }
}
class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }
    public Person(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
}
abstract class Teacher extends Person {
    public Teacher() {
    }
    public Teacher(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    public abstract void teach();  //讲课抽象方法
}
class Teacher1 extends Teacher {
    public Teacher1() {
    }
    public Teacher1(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    public void teach() {
        System.out.println("基础班老师讲课");
    }
}
class Teacher2 extends Teacher {
    public Teacher2() {
    }
    public Teacher2(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    public void teach() {
        System.out.println("就业班老师讲课");
    }
}
abstract class Student extends Person {
    public Student() {
    }
    public Student(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    public abstract void study();  //学习抽象方法
}
class Student1 extends Student {
    public Student1() {
    }
    public Student1(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    public void study() {
        System.out.println("基础班学生学习");
    }
}
class Student2 extends Student {
    public Student2() {
    }
    public Student2(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    public void study() {
        System.out.println("就业班学生学习");
    }
}
10.抽象类练习员工案例

A:案例演示

假如我们在开发一个系统时需要对程序员类进行设计，程序员包含3个属性：姓名、工号以及工资。

经理，除了含有程序员的属性外，另为还有一个奖金属性。

请使用继承的思想设计出程序员类和经理类。要求类中提供必要的方法进行属性访问。

class JavaObject {
    public static void main(String [] args) {
        Coder c = new Coder("盖伦","001",12000);
        c.work();
        Manager m = new Manager("诺手","007",18000,5000);
        m.work();
    }
}
abstract class Employee {
    private String name;
    private String id;
    private double salary;

    public Employee() {
    }
    public Employee(String name,String id,double salary) {
        this.name = name;
        this.id = id;
        this.salary = salary;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
    public String getId() {
        return id;
    }
    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
    public double getSalary() {
        return salary;
    }
    public abstract void work();
}
class Coder extends Employee {
    public Coder() {
    }
    public Coder(String name,String id,double salary) {
        super(name,id,salary);
    }
    public void work() {
        System.out.println("姓名是" + this.getName() + "，工号是" + this.getId() + "，工资是" + this.getSalary() + "，工作是敲代码");
    }
}
class Manager extends Employee {
    private int bonus;            //奖金
    public Manager() {
    }
    public Manager(String name,String id,double salary,int bonus) {
        super(name,id,salary);
        this.bonus = bonus;
    }
    public void work() {
        System.out.println("奖金是" + bonus + "，姓名是" + this.getName() + "，工号是" + this.getId() + "，工资是" + this.getSalary() + "，工作是管理");
    }
}
11.抽象类中的面试题

A:面试题1

一个抽象类如果没有抽象方法，可不可以定义为抽象类?如果可以，有什么意义?

可以

这么做目的只有一个,就是不让其他类创建本类对象,交给子类完成

B:abstract不能和哪些关键字共存

abstract和static

被abstract修饰的方法没有方法体

被static修饰的可以用类名.调用，但是类名.调用抽象方法是没有意义的

abstract和final

被abstract修饰的方法强制子类重写

被final修饰的不让子类重写，所以他俩是矛盾的

abstract和private

被abstract修饰是为了让子类看到并强制重写

被private修饰不让子类访问，所以他俩是矛盾的

abstract class Demo {
    public static abstract void print();// 错误: 非法的修饰符组合: abstract和static
    public final abstract void print();//错误: 非法的修饰符组合: abstract和final
    private abstract void print(); //错误: 非法的修饰符组合: abstract和private
}
12.接口的概述及其特点

A:接口概述

从狭义的角度讲就是指java中的interface

从广义的角度讲对外提供规则的都是接口

B:接口特点

a:接口用关键字interface表示

interface 接口名 {}

b:类实现接口用implements表示

class 类名 implements 接口名 {}

c:接口不能实例化

那么，接口如何实例化呢?

按照多态的方式来实例化。

d:接口的子类

a:可以是抽象类。但是意义不大。

b:可以是具体类。要重写接口中的所有抽象方法。(推荐方案)

C:案例演示

接口特点

abstract class JavaObject {        //抽象类
    public static void main(String [] args) {
        //Inter i = new Inter(); //接口不能被实例化，调用抽象方法没有意义
        Inter i = new Demo(); //父类引用指向子类对象
        i.print();   
    }
}
interface Inter {
    public abstract void print();        //接口中的方法都是抽象的
}

class Demo implements Inter{
    public void print() {
        System.out.println("print");
    }
}
13.接口的成员特点

A:接口成员特点

成员变量；只能是常量，并且是静态的并公共的。

默认修饰符：public static final

建议：自己手动给出。

构造方法：接口没有构造方法。

成员方法：只能是抽象方法。

默认修饰符：public abstract

建议：自己手动给出。

B:案例演示

接口成员特点

abstract class JavaObject {        //抽象类
    public static void main(String [] args) {
        //Inter i = new Inter(); //接口不能被实例化，调用抽象方法没有意义
        Demo d = new Demo(); //父类引用指向子类对象
        d.print();  
        System.out.println(Inter.num);
    }
}
interface Inter {
    public static final int num = 10;
    public Inter(){}        //接口中没有构造方法
    public abstract void print();        //接口中的方法都是抽象的
    public void print() {                //接口中不能定义非抽象方法    
    }
    public abstract void print();
}
class Demo /*extends Object*/implements Inter{        //一个类不写继承任何类，默认继承Object类。
    public void print() {
        //num = 20;
        System.out.println(num);
    }
    public Demo() {
        super();
    }
}
14.类与类,类与接口,接口与接口的关系

A:类与类,类与接口,接口与接口的关系

a:类与类：

继承关系,只能单继承,可以多层继承。

b:类与接口：

实现关系,可以单实现,也可以多实现。

并且还可以在继承一个类的同时实现多个接口。

c:接口与接口：

继承关系,可以单继承,也可以多继承。

B:案例演示

类与类,类与接口,接口与接口的关系

interface InterA {
    public abstract void printA();
}
interface InterB {
    public abstract void printB();
}
interface InterC extends InterA,InterB{ 
}
class Demo extends Object implements InterA,InterB {//implements只能写一次
    public void printA() {
        System.out.println("printA");
    }
    public void printB() {
        System.out.println("PrintB");
    }
}
15.抽象类和接口的区别

A:成员区别

抽象类：

成员变量：可以变量，也可以常量

构造方法：有

成员方法：可以抽象，也可以非抽象

接口：

成员变量：只可以常量

成员方法：只可以抽象

B:关系区别

类与类

继承，单继承

类与接口

实现，单实现，多实现

接口与接口

继承，单继承，多继承

C:设计理念区别

抽象类 被继承体现的是：”is a”的关系。抽象类中定义的是该继承体系的共性功能。

接口 被实现体现的是：”like a”的关系。接口中定义的是该继承体系的扩展功能。

16.猫狗案例加入跳高功能分析及其代码实现

A:案例演示

动物类：姓名，年龄，吃饭，睡觉。

猫和狗

动物培训接口：跳高

abstract class JavaObject {
    public static void main(String [] args) {
        Cat c = new Cat("加菲猫",8);
        c.eat();
        c.sleep();

        JumpCat jc = new JumpCat("跳高猫",12);
        jc.eat();
        jc.sleep();
        jc.jump();
    }
}
abstract class Animal {
    private String name;
    private int age;
    public Animal() {
    }
    public Animal(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }

    public abstract void eat();  //抽象 吃饭
    public abstract void sleep();  //抽象 睡觉
}
interface Jumping {                //跳高的接口
    public void jump();
}

class Cat extends Animal {
    public Cat() {
    }
    public Cat(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
    public void sleep() {
        System.out.println("侧着睡");
    }
}
class JumpCat extends Cat implements Jumping {
    public JumpCat() {
    }
    public JumpCat(String name,int age) {
        super(name,age);
    }
    public void jump() {
        System.out.println("猫跳高");
    }
}
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