无参构造器+多态+接口与抽象类

无参构造器+多态+接口与抽象类(2.2)

一、父类的无参构造器在继承关系里的作用？

1.满足子类默认构造器的隐式调用

子类中创建无参构造器时，会在第一行自动加上super()，去调用父类的无参构造器。若父类中没有无参构造器，则super()就会报错。

2.保证父类初始化流程完整

即使父类的无参构造器里什么代码都没写，JVM 也会先完成父类成员变量的默认初始化

3.支持子类对象正常实例化

当使用 new 子类()创建子类对象时，必须先触发父类构造器的执行，而父类的无参构造器就是这个执行入口。

没有这个入口，子类对象就无法被完整创建。

二、多态

1.多态性：

• 在父类中定义的行为，被子类继承之后，表现出不同的行为。

• 效果：同一行为在父类及其各个子类中具有不同的语义。

  引用变量既可以指向相同类型的类的对象，也可以指向该类的任何一个子类的对象。例如：Animal a = new Bird();

2.示例：

• 如果把子类对象赋给父类引用（将子类对象当作父类对象看待），那么就只能调用父类中已有的方法。

• 如果子类把父类方法覆盖了，再把子类对象赋给父类引用，通过父类引用调用该方法时，调用的是子类重写之后的方法。

3.instanceof运算符：

判断对象真实类型，为向下转型做安全检查返回布尔值，避免 ClassCastException

Java编译器允许在具有直接或间接继承关系的类之间进行类型转换

向上转型（多态）：子类对象->父类引用

向下转型:父类引用->子类引用

• 必须使用强制类型转换

• 必须在有意义的情况下进行，即强转必须是合理的

• 编译器对于强制类型转换采取的是一律放行的原则（只检查语义）

  例如：

  ①Bird bird = (Bird) xxx;

  无论xxx是哪种类型，编译器都不会报错。

  ②Animal animal = new Animal();
  Bird bird = (Bird)animal;

  编译无错，运行出错， ClassCastException异常

向上转型：

// 父类
class Animal {
    public void move() {
        System.out.println("动物在移动");
    }
    public void eat() {
        System.out.println("动物在进食");
    }
}

// 子类
class Bird extends Animal {
    // 重写父类方法
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("鸟在飞");
    }
    // 子类独有方法
    public void sing() {
        System.out.println("鸟在唱歌");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型：父类引用指向子类对象
        Animal a = new Bird();

        // 可以调用父类的方法，运行时执行子类的重写实现
        a.move();  // 输出：鸟在飞
        a.eat();   // 输出：动物在进食

        // 不能直接调用子类独有的方法，编译报错
        // a.sing();
    }
}

向下转型：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Bird(); // 先向上转型

        // 1. 安全检查：判断a的真实类型是不是Bird
        if (a instanceof Bird) {
            // 2. 向下转型：把父类引用转成子类引用
            Bird bird = (Bird) a;

            // 3. 可以调用子类独有的方法
            bird.sing(); // 输出：鸟在唱歌

            // 也可以调用重写的方法
            bird.move(); // 输出：鸟在飞
        }
    }
}

总结：

向上转型：做通用，让代码适配多个子类、减少重复、降低耦合，是多态的基础；

向下转型：做专属，是向上转型的补充，解锁子类独有功能，实现个性化逻辑，仅在需要使用子类独有特性时才用；

三、接口与抽象类

对比维度	抽象类（Abstract Class）	接口（Interface）
定义方式	使用 abstract class 关键字定义	使用 interface 关键字定义
继承 / 实现规则	子类通过 extends 单继承（一个类只能继承一个抽象类）	类通过 implements 多实现（一个类可实现多个接口）；接口通过 extends 多继承其他接口
成员变量	可包含任意权限（public/protected/ 默认 /private）的变量，变量可修改	成员变量默认是 public static final（常量），必须初始化且不可修改
成员方法	可包含：- 抽象方法（abstract 修饰，无实现）- 非抽象方法（普通方法、静态方法、final 方法等，有实现）	JDK8+ 可包含：- 抽象方法（默认 public abstract，无实现）- default 方法（有实现，供实现类调用或重写）- static 方法（有实现，通过接口名调用）JDK9+ 支持 private 方法（仅接口内部使用）
构造方法	有构造方法（用于子类初始化时调用，完成抽象类成员的初始化）	无构造方法（接口不存储实例状态，无需初始化）
设计定位	体现 “is-a” 关系（子类是父类的一种），用于抽取子类的共性（包含属性 + 方法），作为子类的 “模板”	体现 “like-a” 关系（类具备接口的行为），用于定义多个类的共同行为规范，作为不同类的 “协议”
实例化方式	不能直接实例化，需通过 “子类继承并完全重写抽象方法” 后，实例化子类对象	不能直接实例化，需通过 “实现类实现并完全重写抽象方法” 后，实例化实现类对象