JAVA学习笔记（六）
抽象类、接口、多态
1.1抽象类 abstract
引入概念：
首先，建一个员工父类。然后写父类方法：工作方法，具体做什么工作？
方法中写员工做什么工作，但是员工分工不同，做什么工作无法具体写出来
引入抽象类的概念；
将父类和工作方法变为抽象类和抽象方法。
抽象类的定义方式：
public abstract class 类名
1.2抽象方法的特点：
1.抽象方法必须在抽象类中
2.抽象方法没有方法体
如下，定义一个名为Emp的抽象类
public abstract class Emp { public abstract void work(); }
1.3抽象类的特点
1、抽象类和抽象方法都需要被abstract修饰。抽象方法一定要定义在抽象类中。
2、抽象类不可以直接创建对象，原因：调用抽象方法没有意义。
3、只有覆盖了抽象类中所有的抽象方法后，其子类才可以创建对象。否则该子类还是一个抽象类。
之所以继承抽象类，更多的是在思想，是面对共性类型操作会更简单。
2.1接口Interface
接口是功能的集合，同样可看做是一种数据类型，是比抽象类更为抽象的”类”。
接口只描述所应该具备的方法，并没有具体实现，具体的实现由接口的实现类(相当于接口的子类)来完成。这样将功能的定义与实现分离，优化了程序设计。
2.2接口的定义
定义格式：
public interface 接口名 { 抽象方法1; 抽象方法2; 抽象方法3; }
注意：接口中的方法均为公共访问的抽象方法
接口中无法定义普通的成员变量
2.2.1类实现接口
类与接口的关系为实现关系，即类实现接口。实现的动作类似继承，只是关键字不同，实现使用implements。
在类实现接口后，该类就会将接口中的抽象方法继承过来，此时该类需要重写该抽象方法，完成具体的逻辑。
1.接口中定义功能，当需要具有该功能时，可以让类实现该接口，只声明了应该具备该方法，是功能的声明。
2.在具体实现类中重写方法，实现功能，是方法的具体实现。
2.3接口的多继承
多个接口之间可以使用extends进行继承
interface Fu1{ void show(); } interface Fu2{ void show1(); } interface Fu3{ void show2(); } interface Zi extends Fu1,Fu2,Fu3{ void show3(); }
2.4接口和抽象类的区别和联系
相同点:
1.都位于继承的顶端,用于被其他类实现或继承;
2.都不能直接实例化对象;
3.都包含抽象方法,其子类都必须覆写这些抽象方法;
区别:
1.抽象类为部分方法提供实现,避免子类重复实现这些方法,提高代码重用性;接口只能包含抽象方法;
2.一个类只能继承一个直接父类(可能是抽象类),却可以实现多个接口;(接口弥补了Java的单继承)
3.抽象类是这个事物中应该具备的你内容, 继承体系是一种 is..a关系
4.接口是这个事物中的额外内容,继承体系是一种 like..a关系
3.1多态概述
多态是继封装、继承之后，面向对象的第三大特性。
Java作为面向对象的语言，可以描述一个事物的多种形态。
最终多态体现为父类引用变量可以指向子类对象。
多态的前提是必须有子父类关系或者类实现接口关系，否则无法完成多态。
在使用多态后的父类引用变量调用方法时，会调用子类重写后的方法。
3.2多态的定义与使用格式
多态的定义格式：就是父类的引用变量指向子类对象。
普通类多态定义的格式
父类 变量名 = new 子类(); 如： class Fu {} class Zi extends Fu {} //类的多态使用 Fu f = new Zi();
抽象类多态定义的格式
抽象类 变量名 = new 抽象类子类(); 如： abstract class Fu { public abstract void method(); } class Zi extends Fu { public void method(){ System.out.println(“重写父类抽象方法”); } } //类的多态使用 Fu fu= new Zi();
接口多态定义的格式
接口 变量名 = new 接口实现类(); 如： interface Fu { public abstract void method(); } class Zi implements Fu { public void method(){ System.out.println(“重写接口抽象方法”); } } //接口的多态使用 Fu fu = new Zi();
3.2instanceof关键字
我们可以通过instanceof关键字来判断某个对象是否属于某种数据类型。
使用格式：
boolean b=对象 instanceof 数据类型；
3.3多态转型
多态的转型分为向上转型与向下转型两种：
1.向上转型：当有子类对象赋值给一个父类引用时，便是向上转型，多态本身就是向上转型的过程。
使用格式：
父类类型 变量名 = new 子类类型(); 如：Person p = new Student();
2.向下转型：一个已经向上转型的子类对象可以使用强制类型转换的格式，将父类引用转为子类引用，这个过程是向下转型。如果是直接创建父类对象，是无法向下转型的！
子类类型 变量名 = (子类类型) 父类类型的变量; 如:Student stu = (Student) p; //变量p 实际上指向Student对象
3.4多态的好处与弊端
当父类的引用指向子类对象时，就发生了向上转型，即把子类类型对象转成了父类类型。向上转型的好处是隐藏了子类类型，提高了代码的扩展性。
但向上转型也有弊端，只能使用父类共性的内容，而无法使用子类特有功能，功能有限制。
看如下代码：
//描述动物类，并抽取共性eat方法 abstract class Animal { abstract void eat(); } // 描述狗类，继承动物类，重写eat方法，增加lookHome方法 class Dog extends Animal { void eat() { System.out.println("啃骨头"); } void lookHome() { System.out.println("看家"); } } // 描述猫类，继承动物类，重写eat方法，增加catchMouse方法 class Cat extends Animal { void eat() { System.out.println("吃鱼"); } void catchMouse() { System.out.println("抓老鼠"); } } public class Test { public static void main(String[] args) { Animal a = new Dog(); //多态形式，创建一个狗对象 a.eat(); // 调用对象中的方法，会执行狗类中的eat方法 // a.lookHome();//使用Dog类特有的方法，需要向下转型，不能直接使用 // 为了使用狗类的lookHome方法，需要向下转型 // 向下转型过程中，可能会发生类型转换的错误，即ClassCastException异常 // 那么，在转之前需要做健壮性判断 if( !a instanceof Dog){ // 判断当前对象是否是Dog类型 System.out.println("类型不匹配，不能转换"); return; } Dog d = (Dog) a; //向下转型 d.lookHome();//调用狗类的lookHome方法 } }
总结
什么时候使用向上转型：
当不需要面对子类类型时，通过提高扩展性，或者使用父类的功能就能完成相应的操作，这时就可以使用向上转型。如
Animal a = new Dog(); a.eat();
什么时候使用向下转型
当要使用子类特有功能时，就需要使用向下转型。如
Dog d = (Dog) a; //向下转型 d.lookHome();//调用狗类的lookHome方法
向下转型的好处：可以使用子类特有的功能。
弊端是：需要面对具体的子类对象；在向下转型时容易发生ClassCastException类型转换异常。在转换之前必须做类型判断。如
if( !a instanceof Dog){…}
总结下封装、继承、多态的作用：
封装：把对象的属性与方法的实现细节隐藏，仅对外提供一些公共的访问方式
继承：子类会自动拥有父类所有可继承的属性和方法。
多态：配合继承与方法重写提高了代码的复用性与扩展性；如果没有方法重写，则多态同样没有意义。
