第六章

一、封裝 encapsulation

1.遵循的原則

隨著我們系統越來越複雜，類會越來越多，那麼類之間的訪問邊界必須把握好，面向物件的開發原則要遵循“高內聚、低耦合”，而“高內聚，低耦合”的體現之一：

• 高內聚：類的內部資料操作細節自己完成，不允許外部干涉；

• 低耦合：僅對外暴露少量的方法用於使用

通俗的講，封裝就是把該隱藏的隱藏起來，該暴露的暴露出來。

2.許可權修飾符

許可權修飾符共有4種，分別為public，protected、預設、private；許可權修飾符可以使得資料在一定範圍內可見或者隱藏。

許可權修飾符可以修飾：

外部類：public和預設

成員變數、成員方法、構造器、成員內部類：public,protected,預設,private

3.類的封裝

1. 類的封裝的意義：

   • 隱藏類的實現細節

   - 讓使用者只能通過事先預定的方法來訪問資料，從而可以在該方法裡面加入控制邏輯，限制對成員變數的不合理訪問。還可以進行資料檢查，從而有利於保證物件資訊的完整性。

   - 便於修改，提高程式碼的可維護性。主要說的是隱藏的部分，在內部修改了，如果其對外可以的訪問方式不變的話，外部根本感覺不到它的修改。例如：Java8->Java9，String從char[]轉為byte[]內部實現，而對外的方法不變，我們使用者根本感覺不到它內部的修改。
 

2. 如何進行類的封裝？

   • 成員變數（field）私有化

   • 提供標準的get/set方法

二、基礎 inherit

1.Java中的繼承

Java中有父類、子類的概念，類似生活中的父子關係，父類中的一些屬性和方法可以被子類繼承下來使用，不再需要重複定義。

2.繼承的特點

2.1 子類會繼承父類所有的成員變數和方法

2.2 子類無法直接使用父類的私有成員

2.3 Java只支援單繼承

2.4 Java支援多層繼承

2.5 一個類可以同時擁有多個子類

3.方法的重寫 override

當子類繼承了父類的某個方法之後，發現這個方法並不能滿足子類的實際需求，那麼可以通過方法重寫，覆蓋父類的方法。

3.1 方法重寫：

子類中定義與父類中相同的方法，一般方法體不同，用於改造並覆蓋父類的方法。

3.2 方法重寫的具體要求：

1. 必須保證父子類之間重寫方法的名稱相同。

2. 必須保證父子類之間重寫方法的引數列表也完全相同。

3. 子類方法的返回值型別必須【小於等於】父類方法的返回值型別（小於其實就是是它的子類，例如：Cat< Animal）。

   注意：如果返回值型別是基本資料型別和void，那麼必須是相同

4. 子類方法的許可權必須【大於等於】父類方法的許可權修飾符。

   注意：public > protected > 預設 > private

   父類私有方法不能重寫

   跨包的父類預設的方法也不能重寫

另外:

靜態方法不能被重寫，方法重寫指的是例項方法重寫，靜態方法屬於類的方法不能被重寫，而是隱藏。

final修飾的方法不能被重寫

父類private方法不能重寫

三、多型polymorphism

1.多型的形式

Java規定父類型別的變數可以接收子類型別的物件，這一點從邏輯上也是說得通的。

父類型別 變數名 = 子類物件;

父類型別：指子類繼承的父類型別，或者實現的父介面型別。

所以說繼承是多型的前提

//多型的引用形式
Animal a = new Cat();//Cat物件也屬於其父類Animal型別。貓也是一個動物。

2.多型的表現

多型引用形式的具體表現：編譯時型別與執行時型別不一致，編譯時看左邊的“父類”，執行時看右邊的“子類”。

也就是我們常說的：編譯看左邊，執行看右邊。

3.多型的好處

執行時，看“子類”，如果子類重寫了方法，一定是執行子類重寫的方法；變數引用的子類物件不同，執行的方法就不同，實現動態繫結。程式碼編寫更靈活、功能更強大，可維護性和擴充套件性更好了。

1. 提高程式的擴充套件性（參考引入案例分析）

2. 降低類與類之間的耦合度（參考引入案例分析）

4.向上轉型與向下轉型

首先，一個物件在new的時候建立是哪個型別的物件，它從頭至尾都不會變。即這個物件的執行時型別，本質的型別用於不會變。但是，把這個物件賦值給不同型別的變數時，這些變數的編譯時型別卻不同。

這個和基本資料型別的轉換是不同的。基本資料型別是把資料值copy了一份，相當於有兩種資料型別的值。而物件的賦值不會產生兩個物件。

1、為什麼要型別轉換呢？

因為多型，就一定會有把子類物件賦值給父類變數的時候，這個時候，在編譯期間，就會出現型別轉換的現象。

但是，使用父類變數接收了子類物件之後，我們就不能呼叫子類擁有，而父類沒有的方法了。這也是多型給我們帶來的一點"小麻煩"。所以，想要呼叫子類特有的方法，必須做型別轉換，使得編譯通過。

• 向上轉型：當左邊的變數的型別（父類） > 右邊物件/變數的型別（子類），我們就稱為向上轉型

  • 此時，編譯時按照左邊變數的型別處理，就只能呼叫父類中有的變數和方法，不能呼叫子類特有的變數和方法了

  • 但是，執行時，仍然是物件本身的型別，所以執行的方法是子類重寫的方法體。

  • 此時，一定是安全的，而且也是自動完成的

• 向下轉型：當左邊的變數的型別（子類）<右邊物件/變數的編譯時型別（父類），我們就稱為向下轉型

  • 此時，編譯時按照左邊變數的型別處理，就可以呼叫子類特有的變數和方法了

  • 但是，執行時，仍然是物件本身的型別

  • 不是所有通過編譯的向下轉型都是正確的，可能會發生ClassCastException，為了安全，可以通過isInstanceof關鍵字進行判斷

5.如何向上轉型與向下轉型

向上轉型：自動完成

向下轉型：（子類型別）父類變數

6.instanceof關鍵字

instanceof關鍵字用於判斷一個物件的執行時型別

為了避免ClassCastException的發生，Java提供了 instanceof 關鍵字，給引用變數做型別的校驗，只要用instanceof判斷返回true的，那麼強轉為該型別就一定是安全的，不會報ClassCastException異常。

格式：

變數/匿名物件 instanceof 資料型別 

那麼，哪些instanceof判斷會返回true呢？

• 變數/匿名物件的編譯時型別 與 instanceof後面資料型別是直系親屬關係才可以比較

• 變數/匿名物件的執行時型別<= instanceof後面資料型別，才為true

   

第六章

一、封裝 encapsulation

1.遵循的原則

隨著我們系統越來越複雜，類會越來越多，那麼類之間的訪問邊界必須把握好，面向物件的開發原則要遵循“高內聚、低耦合”，而“高內聚，低耦合”的體現之一：

• 高內聚：類的內部資料操作細節自己完成，不允許外部干涉；

• 低耦合：僅對外暴露少量的方法用於使用

通俗的講，封裝就是把該隱藏的隱藏起來，該暴露的暴露出來。

2.許可權修飾符

許可權修飾符共有4種，分別為public，protected、預設、private；許可權修飾符可以使得資料在一定範圍內可見或者隱藏。

許可權修飾符可以修飾：

外部類：public和預設

成員變數、成員方法、構造器、成員內部類：public,protected,預設,private

3.類的封裝

1. 類的封裝的意義：

   • 隱藏類的實現細節

   - 讓使用者只能通過事先預定的方法來訪問資料，從而可以在該方法裡面加入控制邏輯，限制對成員變數的不合理訪問。還可以進行資料檢查，從而有利於保證物件資訊的完整性。

   - 便於修改，提高程式碼的可維護性。主要說的是隱藏的部分，在內部修改了，如果其對外可以的訪問方式不變的話，外部根本感覺不到它的修改。例如：Java8->Java9，String從char[]轉為byte[]內部實現，而對外的方法不變，我們使用者根本感覺不到它內部的修改。

2. 如何進行類的封裝？

   • 成員變數（field）私有化

   • 提供標準的get/set方法

二、基礎 inherit

1.Java中的繼承

Java中有父類、子類的概念，類似生活中的父子關係，父類中的一些屬性和方法可以被子類繼承下來使用，不再需要重複定義。

2.繼承的特點

2.1 子類會繼承父類所有的成員變數和方法

2.2 子類無法直接使用父類的私有成員

2.3 Java只支援單繼承

2.4 Java支援多層繼承

2.5 一個類可以同時擁有多個子類

3.方法的重寫 override

當子類繼承了父類的某個方法之後，發現這個方法並不能滿足子類的實際需求，那麼可以通過方法重寫，覆蓋父類的方法。

3.1 方法重寫：

子類中定義與父類中相同的方法，一般方法體不同，用於改造並覆蓋父類的方法。

3.2 方法重寫的具體要求：

1. 必須保證父子類之間重寫方法的名稱相同。

2. 必須保證父子類之間重寫方法的引數列表也完全相同。

3. 子類方法的返回值型別必須【小於等於】父類方法的返回值型別（小於其實就是是它的子類，例如：Cat< Animal）。

   注意：如果返回值型別是基本資料型別和void，那麼必須是相同

4. 子類方法的許可權必須【大於等於】父類方法的許可權修飾符。

   注意：public > protected > 預設 > private

   父類私有方法不能重寫

   跨包的父類預設的方法也不能重寫

另外:

靜態方法不能被重寫，方法重寫指的是例項方法重寫，靜態方法屬於類的方法不能被重寫，而是隱藏。

final修飾的方法不能被重寫

父類private方法不能重寫

三、多型polymorphism

1.多型的形式

Java規定父類型別的變數可以接收子類型別的物件，這一點從邏輯上也是說得通的。

父類型別 變數名 = 子類物件;

父類型別：指子類繼承的父類型別，或者實現的父介面型別。

所以說繼承是多型的前提

//多型的引用形式
Animal a = new Cat();//Cat物件也屬於其父類Animal型別。貓也是一個動物。

2.多型的表現

多型引用形式的具體表現：編譯時型別與執行時型別不一致，編譯時看左邊的“父類”，執行時看右邊的“子類”。

也就是我們常說的：編譯看左邊，執行看右邊。

3.多型的好處

執行時，看“子類”，如果子類重寫了方法，一定是執行子類重寫的方法；變數引用的子類物件不同，執行的方法就不同，實現動態繫結。程式碼編寫更靈活、功能更強大，可維護性和擴充套件性更好了。

1. 提高程式的擴充套件性（參考引入案例分析）

2. 降低類與類之間的耦合度（參考引入案例分析）

4.向上轉型與向下轉型

首先，一個物件在new的時候建立是哪個型別的物件，它從頭至尾都不會變。即這個物件的執行時型別，本質的型別用於不會變。但是，把這個物件賦值給不同型別的變數時，這些變數的編譯時型別卻不同。

這個和基本資料型別的轉換是不同的。基本資料型別是把資料值copy了一份，相當於有兩種資料型別的值。而物件的賦值不會產生兩個物件。

1、為什麼要型別轉換呢？

因為多型，就一定會有把子類物件賦值給父類變數的時候，這個時候，在編譯期間，就會出現型別轉換的現象。

但是，使用父類變數接收了子類物件之後，我們就不能呼叫子類擁有，而父類沒有的方法了。這也是多型給我們帶來的一點"小麻煩"。所以，想要呼叫子類特有的方法，必須做型別轉換，使得編譯通過。

• 向上轉型：當左邊的變數的型別（父類） > 右邊物件/變數的型別（子類），我們就稱為向上轉型

  • 此時，編譯時按照左邊變數的型別處理，就只能呼叫父類中有的變數和方法，不能呼叫子類特有的變數和方法了

  • 但是，執行時，仍然是物件本身的型別，所以執行的方法是子類重寫的方法體。

  • 此時，一定是安全的，而且也是自動完成的

• 向下轉型：當左邊的變數的型別（子類）<右邊物件/變數的編譯時型別（父類），我們就稱為向下轉型

  • 此時，編譯時按照左邊變數的型別處理，就可以呼叫子類特有的變數和方法了

  • 但是，執行時，仍然是物件本身的型別

  • 不是所有通過編譯的向下轉型都是正確的，可能會發生ClassCastException，為了安全，可以通過isInstanceof關鍵字進行判斷

5.如何向上轉型與向下轉型

向上轉型：自動完成

向下轉型：（子類型別）父類變數

6.instanceof關鍵字

instanceof關鍵字用於判斷一個物件的執行時型別

為了避免ClassCastException的發生，Java提供了 instanceof 關鍵字，給引用變數做型別的校驗，只要用instanceof判斷返回true的，那麼強轉為該型別就一定是安全的，不會報ClassCastException異常。

格式：

變數/匿名物件 instanceof 資料型別 

那麼，哪些instanceof判斷會返回true呢？

• 變數/匿名物件的編譯時型別 與 instanceof後面資料型別是直系親屬關係才可以比較

• 變數/匿名物件的執行時型別<= instanceof後面資料型別，才為true