第十天：接口、多态

接口、多态

1.接口

  • 在Java9+版本中，接口的内容可以有：

  1. 成员变量（其实就是常量），格式：

    • [public] [static] [final] 数据类型 常量名称 = 数据值
      • 常量必须进行赋值，而且一旦赋值不能发生改变
      • 常量名称完全大写，用下划线进行分隔

  2. 接口中最重要的就是抽象方法，格式：

    • [public] [abstract] 返回值类型 方法名称(参数列表)
      • 实现必须覆盖重写接口所有的抽象方法，除非实现类是抽象类

  3. 从Java 8开始，接口里允许定义默认方法，格式：

    • [public] default 返回值类型 方法名称(参数列表)
      • 默认方法也可以覆盖重写

  4. 从java 8 开始，接口里允许定义静态方法，格式：

    • [public] static 返回值类型 方法名称(参数列表)
      • 应该通过接口名称进行调用，不能通过实现类对象进行调用接口静态方法

  5. 从java 9 开始，接口里允许定义私有方法，格式：

    • 普通私有方法：private 返回值类型 方法名称(参数列表)
    • 静态私有方法：private static 返回值类型 方法名称(参数列表)
      • private 的方法只有接口自己才能进行调用，不能被实现类或者别人使用

  6. 接口就是多个公共类的公共规范

  7. 接口是一种引用数据类型，最重要的内容就是其中的 抽象方法

  8. 定义一个接口的格式：

     public interface 接口名称 {
       // 接口内容
 }

  9. 接口的使用步骤

    • 接口不能直接使用，必须有一个“实现类”来实现接口

      • 实现类格式

        public class 实现类名称 implements 接口名称 {
	// ...
}

    • 接口的实现类必须覆盖重写（实现）接口中所有的抽象方法

      • 实现：去掉 abstract 关键字，加上方法体大括号

    • 创建实现类对象，进行实现

      • 如果实现类并没有覆盖重写接口中的所有的抽象方法，那么这个实现类就必须是抽象类

注意事项

  1. 在任何版本的java中，接口都能定义抽象方法
  2. 接口当中的抽象方法，修饰符必须是两个固定的关键字：public abstract
  3. 这两个关键字修饰符，可以选择性省略。（刚开始学，不推荐）
  4. 方法的三要素，可以随意定义

实例

public interface MyInterfaceAbstract {

    // 这是一个抽象方法
    public abstract void methodAbs1();

    // 这是一个抽象方法
    abstract void methodAbs2();

    // 这是一个抽象方法
    public void methodAbs3();

    // 这是一个抽象方法
    void methodAbs4();

}


public class MyInterfaceAbstractImpl implements MyInterfaceAbstract {
    @Override
    public void methodAbs1() {
        System.out.println("这是第一个方法");
    }

    @Override
    public void methodAbs2() {
        System.out.println("这是第二个方法");
    }

    @Override
    public void methodAbs3() {
        System.out.println("这是第三个方法");
    }

    @Override
    public void methodAbs4() {
        System.out.println("这是第四个方法");
    }
}


public class Demo01Interface {

    public static void main(String[] args) {
        // 错误写法！不能直接new接口对象使用
//        MyInterfaceAbstract inter = new MyInterfaceAbstract();

        // 创建实现类的对象使用
        MyInterfaceAbstractImpl impl = new MyInterfaceAbstractImpl();
        impl.methodAbs1(); // 这是第一个方法
        impl.methodAbs4(); // 这是第四个方法
    }

}
  1. 接口的默认方法，可以通过接口实现对象，直接调用
  2. 接口的默认方法，也可以被接口实现类进行覆盖重写
  3. 接口当中的默认方法，可以解决接口升级的问题

实例

public interface MyInterfaceDefault {

    // 抽象方法
    public abstract void methodAbs();

    // 新添加了一个抽象方法
//    public abstract void methodAbs2();

    // 新添加的方法，改成默认方法
    public default void methodDefault(){
        System.out.println("这是一个新添加的默认方法");
    }
}


public class MyInterfaceDefaultA implements MyInterfaceDefault {
    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("实现了抽象方法：AAA");
    }
}



public class MyInterfaceDefaultB implements MyInterfaceDefault {
    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("实现了抽象方法：BBB");
    }

    @Override
    public void methodDefault() {
        System.out.println("实现类B覆盖重写了接口的默认方法");
    }
}


public class Demo02Interface {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建了实现对象
        MyInterfaceDefaultA a  = new MyInterfaceDefaultA();
        a.methodAbs(); // 调用抽象方法，实际运行的是右侧实现类

        // 调用默认方法，如果实现类当中没有，会向上找借口
        a.methodDefault(); // 这是一个新添加的默认方法
        System.out.println("==============");

        MyInterfaceDefaultB b = new MyInterfaceDefaultB();
        b.methodAbs();
        b.methodDefault(); // 实现类B覆盖重写了接口的默认方法
    }
    
    /*
        结果：
            实现了抽象方法：AAA
            这是一个新添加的默认方法
            ==============
            实现了抽象方法：BBB
            实现类B覆盖重写了接口的默认方法
    * */

}

  1. 不能通过接口实现类的对象来调用接口当中的静态方法

  2. 正确格式：

    • 接口名称.静态方法名(参数)

  3. 静态方法：就是将 abstract 或者 default 换成static 即可，带上方法体

  4. 静态方法格式：

    • public static 返回值类型 方法名称(参数列表) {
     // 方法体
}

实例

public interface MyInterfaceStatic {

    public static void methodStatic() {
        System.out.println("接口中的静态方法");
    }

}


public class MyInterfaceStaticImpl implements  MyInterfaceStatic {
}


public class Demo03Interface {

    public static void main(String[] args) {
        MyInterfaceStaticImpl impl = new MyInterfaceStaticImpl();

        // 错误写法
//        impl.methodStatic();

        // 直接通过接口名称调用静态方法
        MyInterfaceStatic.methodStatic(); // 接口中的静态方法
    }

}
  • 实例2
public interface MyInterfacePrivateB {

    public static void methodStatic1() {
        System.out.println("默认方法1");
        methodStaticCommon();
    }

    public static void methodStatic2() {
        System.out.println("默认方法2");
        methodStaticCommon();
    }

    private static void methodStaticCommon() {
        System.out.println("AAA");
        System.out.println("BBB");
        System.out.println("CCC");
    }

}


public class Demo04Interface {

    public static void main(String[] args) {
        MyInterfacePrivateB.methodStatic1();
        MyInterfacePrivateB.methodStatic2();
        // 错误写法
//        MyInterfacePrivateB.methodStaticCommon();
    }

}

  1. 接口当中也可以定义“成员变量”，但是必须使用 public static final 三个关键字进行修饰

  2. 从效果上看，其实就是接口的【常量】

  3. 格式：

    public static final 数据类型 常量名称 = 数据值

注意事项

  1. 一旦使用final关键字进行修饰，一旦赋值，则不可修改
  2. 接口当中的常量，可以省略 public static final，注意不写也照样是 这样
  3. 接口当中的常量，必须进行赋值，不能不赋值
  4. 接口当中的常量名称，使用完全大写的字母，用下划线进行分隔（推荐命名规则）

实例

public interface MyInterfaceConst {

    // 这就是一个常量，一旦赋值，不可以修改
    public static final int NUM_OF_MY_CLASS = 12;


}


public class Demo05Interface {

    public static void main(String[] args) {

        // 访问接口中的常量
        System.out.println(MyInterfaceConst.NUM_OF_MY_CLASS); // 12
    }

}

使用接口的时候，需要注意

  1. 接口是没有静态代码块或者构造方法

  2. 一个类的直接父亲是唯一的，但是一个类可以同时实现多个接口

  3. 格式：

    • public class MyInterfaceImpl implements MyInterfaceA,MyInterfaceB {
      // 覆盖重写所有抽象方法
}

  4. 如果实现类所实现的接口当中，存在重复的抽象方法，那么只需要覆盖重写一次即可

  5. 如果实现类没有覆盖重写所有接口当中的所有抽象方法，那么实现类就必须是一个抽象类

  6. 如果实现类所实现的多个接口当中，存在重复的默认方法，那么实现类一定要对冲突的默认方法进行覆盖重写

  7. 一个类如果直接父类当中的方法，和接口当中的默认方法产生了冲突，优先使用父类中的方法

实例

public interface MyInterface {

    public default void method() {
        System.out.println("接口当中的默认方法");
    }

}


public abstract class MyInterfaceAbstract implements MyInterfaceA,MyInterfaceB {
    @Override
    public void methodA() {

    }

    @Override
    public void methodAbs() {

    }

    @Override
    public void methodDefault() {

    }


}


public interface MyInterfaceA {

    // 错误写法！接口不能有静态代码块
//    static {
//
//    }

    // 接口不能有构造方法
//    public MyInterface() {
//
//    }

    public abstract void methodA();

    public abstract void methodAbs();

    public default void methodDefault() {
        System.out.println("默认方法AAA");
    }

}


public interface MyInterfaceB {

    // 错误写法！接口不能有静态代码块
//    static {
//
//    }

    // 接口不能有构造方法
//    public MyInterface() {
//
//    }

    public abstract void methodB();

    public abstract void methodAbs();

    public default void methodDefault() {
        System.out.println("默认方法BBB");
    }

}



public class MyInterfaceImpl implements MyInterfaceA,MyInterfaceB {
    @Override
    public void methodA() {
        System.out.println("覆盖重写A方法");
    }


    @Override
    public void methodB() {
        System.out.println("覆盖重写B方法");
    }
    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("覆盖重写AB接口都有的抽象方法");
    }

    @Override
    public void methodDefault() {
        System.out.println("对多个接口当中冲突的默认方法进行了覆盖重写");
    }
}

public interface MyInterface {

    public default void method() {
        System.out.println("接口当中的默认方法");
    }

}


public class Fu {

    public void method() {
        System.out.println("父类方法");
    }

}


public class Zi extends Fu implements MyInterface {
}


public class Demo01Interface {

    public static void main(String[] args) {
        Zi zi = new Zi();
        zi.method(); // 父类方法
    }

}
  1. 类与类之间是单继承，直接父类只有一个
  2. 类与接口之间是多实现，一个类可以实现多个接口
  3. 接口与接口之间是多继承

注意事项

  1. 多个父类接口当中的抽象方法如果重复，没关系
  2. 多个父接口当中的默认方法如果重复，有关系
    • 那么子接口必须进行默认方法的覆盖重写，【而且带着default关键字】

实例

public interface MyInterfaceA {

    public abstract void methodA();

    public abstract void methodCommon();

    public default void methodDefault() {
        System.out.println("AAA");
    }

}


public interface MyInterfaceB {

    public abstract void methodB();

    public abstract void methodCommon();

    public default void methodDefault() {
        System.out.println("BBB");
    }

}


/*
* 这个子接口当中有几个方法，4个
* methodA  来源于接口A
* methodB  来源于接口B
* methodCommon  来源于接口A和B
* method  来源于自己
* */
public interface MyInterface extends MyInterfaceA,MyInterfaceB {

    public abstract void method();

    @Override
    public default void methodDefault() {

    }
}


public class MyInterfaceImpl implements MyInterface {
    @Override
    public void method() {

    }

    @Override
    public void methodA() {

    }

    @Override
    public void methodB() {

    }

    @Override
    public void methodCommon() {

    }
}

2.多态

  1. 代码中体现多态性，其实就是一句话，父类引用子类指向子类对象

  2. 格式：

    • 父类名称 对象名 = new 子类名称();
或者
接口名称 对象名 = new 实现类名称();

实例

public class Fu {

    public void method() {
        System.out.println("父类方法");
    }

    public void methodFu() {
        System.out.println("父类特有方法");
    }

}


public class Zi extends Fu {

    @Override
    public void method() {
        System.out.println("子类方法");
    }
}


public class Demo01Multi {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用多态的写法
        // 左侧分类的引用，指向右侧子类的对象
        Fu obj = new Zi();

        obj.method(); // 子类方法
        obj.methodFu(); // 父类特有方法
    }

}
  • 访问成员变量的两种方式
    1. 直接通过对象名称访问成员变量，看等号左边是谁，优先用谁，没有则向上找
    2. 间接通过成员方法访问成员变量，看该方法属于谁，优先用谁，没有则向上找
  • 成员方法的访问规则是
    • 看new的是谁，就优先用谁，没有则向上找
  • 对比：
    • 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

实例

public class Fu {

    int num = 10;

    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }

    public void method() {
        System.out.println("父类方法");
    }

    public void methodFu() {
        System.out.println("父类特有方法");
    }

}


public class Zi extends Fu {

    int num = 20;

    int age = 16;

    @Override
    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }

    @Override
    public void method() {
        System.out.println("子类方法");
    }

    public void methodZu() {
        System.out.println("子类特有方法");
    }


}


public class Demo01MultiField {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用多态的写法，父类引用指向子类对象
        Fu obj = new Zi(); // 父 10
        System.out.println(obj.num); // 10
//        obj.age; // 错误写法
        System.out.println("==========");

        // 子类没有覆盖重写，就是父，10
        // 子类如果覆盖重写，就是子，20
        obj.showNum(); // 20
    }

}


public class Demo02MultiMethod {

    public static void main(String[] args) {
        Fu obj = new Zi(); // 多态

        obj.method(); // 父子都有，优先用子
        obj.methodFu(); // 子类没有，父类有，向上找父类

        // 编译看左边，左边是Fu，Fu当中没哟MethodZi方法，所有编译报错
//        obj.methodZi();
    }

}
  1. 向上转型一定是安全的，没有问题，但是也有一个弊端
    • 对象一旦向上转型为父类，那么就无法调用子类原本特有的方法
  2. 解决方案：用向下转型（本来是猫才能还原成猫）【还原】

实例

public abstract class Animal {

    public abstract void eat();

}


public class Cat extends Animal {

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }

    public void catMouse() {
        System.out.println("猫抓老鼠");
    }

}


public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("够吃shit");
    }

    public void watchHouse() {
        System.out.println("狗看家");
    }

}


public class Demo01Main {

    public static void main(String[] args) {
        // 对象的向上转型，就是父类引用的指向子类对象
        Animal animal = new Cat(); // 本来创建的时候是一只猫
        animal.eat();

//        animal.catMouse(); // 错误写法

        // 向下转型，进行还原动作
        Cat cat = (Cat)animal;
        cat.catMouse(); // 猫抓老鼠

        // 下面是错误的向下转型
        // 本来new的是一只猫，现在非要当成狗
        // java.lang.ClassCastException(类转换错误)
        // 类似于基本数据类型的强制类型转换
//        Dog dog = (Dog) animal; // 错误写法
    }

}

  • 如何才能知道一个父类引用对象，本来是什么子类

  • 格式：

    • 对象 instanceof 类名称

  • 这将会得到一个boolean值结果，也就是判断前面的对象能不能当做后面的类型实例

实例

public abstract class Animal {

    public abstract void eat();

}


public class Cat extends Animal {

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }

    public void catMouse() {
        System.out.println("猫抓老鼠");
    }

}


public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("够吃shit");
    }

    public void watchHouse() {
        System.out.println("狗看家");
    }

}


public class Demo02instanceof {

    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Cat(); // 本来是一只猫
        animal.eat(); // 猫吃鱼

        // 如果希望调用子类特有的方法，需要向下转型
        if (animal instanceof Dog) {
            Dog dog = (Dog) animal;
            dog.watchHouse();
        }
        // 判断一下animal本来是不是Cat
        if (animal instanceof Cat) {
            Cat cat = (Cat) animal;
            cat.catMouse();
        }

        giveMeAPet(new Dog());
    }

    public static void giveMeAPet(Animal animal) {
        if (animal instanceof Dog) {
            Dog dog = (Dog) animal;
            dog.watchHouse();
        }
        if (animal instanceof Cat) {
            Cat cat = (Cat) animal;
            cat.catMouse();
        }
    }

}
  • 实例2
public interface USB {

    public abstract void open(); // 打开设备

    public abstract void close(); // 打开设备

}


// 键盘就是USB设备
public class Keyboard implements USB {
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("打开键盘");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("关闭键盘");
    }

    public void type() {
        System.out.println("键盘输入");
    }

}


// 鼠标就是一个USB设备
public class Mouse implements USB {
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("打开鼠标");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("关闭鼠标");
    }

    public void click() {
        System.out.println("鼠标点击");
    }

}


public class Computer {

    public void powerOn() {
        System.out.println("笔记本电脑开机");
    }

    public void powerOff() {
        System.out.println("笔记本电脑关机");
    }

    // 使用USB设备的方法，使用接口作为方法的参数
    public void useDevice(USB usb) {
        usb.open(); // 打开设备
        if (usb instanceof Mouse) { // 一定要先判断
            Mouse mouse = (Mouse) usb; // 向上转型
            mouse.click();
        }else if (usb instanceof Keyboard) { // 先判断
            Keyboard keyboard = (Keyboard) usb;  // 向上转型
            keyboard.type();
        }
        usb.close(); // 关闭设备
    }

}


public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
        // 首先创建一个笔记本电脑
        Computer computer = new Computer();
        computer.powerOn();

        // 准备一个鼠标，供电脑使用
//        Mouse mouse = new Mouse();
        // 首先进行向上转型
        USB usbMouse = new Mouse();
        // 参数是USb类型，我正好传递进去的就是USB鼠标
        computer.useDevice(usbMouse);

        // 创建一个USB键盘
        Keyboard keyboard = new Keyboard(); // 没有使用多态方法
        // 方法参数是一个USB类型，传递进去的是实现类
        computer.useDevice(keyboard); // 正确写法
        // 只用子类对象，匿名对象，也可以
//        computer.useDevice(new Keyboard()); // 也是正确写法

        computer.powerOff();
        System.out.println("==============");

        method(10.0); // 正确写法，double --> double
        method(10); // 正确写法，int --> double
        int a = 30;
        method(a); // 正确写法，int --> double
    }

    public static void method(double num) {
        System.out.println(num);
    }

    /*
        结果：
            笔记本电脑开机
            打开鼠标
            鼠标点击
            关闭鼠标
            打开键盘
            键盘输入
            关闭键盘
            笔记本电脑关机
            ==============
            10.0
            10.0
            30.0

    * */

}
posted @ 2020-10-20 11:18  因帅被判十年  阅读(81)  评论(0)    收藏  举报