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面向物件(多型與內部類)

多型

多型的概述:多型是繼封裝,繼承之後,面向物件的第三大特性。是指同一行為,具有多個不同表現形式,為多型

舉個生活栗子:生活中,比如跑的動作,小貓、小狗和大象,跑起來是不一樣的。再比如飛的動作,昆蟲、鳥類和飛機,飛起來也是不一樣的。可見,同一行為,通過不同的事物,可以體現出來的不同的形態。多型,描述的就是這樣的狀態。

java實現多型條件:

  • 繼承:在多型中必須存在有繼承關係的子類和父類
  • 重寫:子類對父類中某些方法進行重新定義,在呼叫這些方法時就會呼叫子類的方法
  • 向上轉型:在多型中需要將子類的引用賦給父類物件,只有這樣該引用才既能可以呼叫父類的方法,又能呼叫子類的方法

程式碼簡略實現:

public
class Dome01 { public static void main(String[] args) { Fu fu = new Fu(); //建立父類物件 fu.print(); //我們可以呼叫父類的公共方法print不能訪問name私有方法 Zi zi = new Zi(); //建立子類物件 zi.print(); //子類自動繼承父類的print()方法,但是子類裡也寫了一個print方法,所以屬於重寫父類方法 zi.run(); //子類繼承父類可繼承的方法或變數,所以可以通過子類呼叫run
//多型---------------- Fu zi2 = new Zi(); //建立子類物件,使用父類來承接 zi2.print(); //和上面的子類物件呼叫一樣,上面子類能呼叫發下面也能呼叫 zi.run(); } } class Fu {// 定義父類方法 public void print() { System.out.println("我是父類的輸出方法"); } private void name() { System.out.println("我是父類的私有方法"); }
public void run() { System.out.println("我是父類的run方法"); } } class Zi extends Fu { // 定義子類 // 子類方法一 @Override public void print() { System.out.println("我是子類的輸出方法"); } private void name() { System.out.println("我是子類的私有方法"); } }

雖然使用下面多型呼叫效果一樣,但是呼叫的過程是有區別的

  • 成員變數:編譯看左邊(父類),執行看左邊(父類) 所有的成員變數取決於編譯時型別

  • 成員方法:編譯看左邊(父類),執行看右邊(子類) 所有的成員方法取決於執行時型別

  • 靜態方法:編譯看左邊(父類),執行看左邊(父類) 所有的靜態方法取決於編譯時型別

程式碼解釋:

public class Dome02 {
    public static void main(String[] args) {
            Fu1 zi1 = new Zi1();
            System.out.println(zi1.a);  //輸出的值為0,呼叫成員方法是編譯時看父類的成員變數,執行時也執行父類的成員變數
            zi1.name();  //呼叫成員方法時,編譯時,先看父類有沒有該成員方法,如果有,就去看子類有沒有,如果也有就執行子類的
            zi1.name2(); // 由於name02是靜態方法,所以,呼叫時編譯是看的是父類,所以執行時也會執行父類的,
            
            
            //呼叫靜態方法和成員變數,靜態的是屬於各自類的不能繼承也不能被重寫
            Fu1.name2(); System.out.println(Fu1.b);
            Zi1.name2(); System.out.println(Zi1.b);
    }
}

class Fu1 {
    int a = 0;
    static int b = 1;

    public void name() {
        System.out.println("我是父類普通成員方法");
    }

    public static void name2() {
        System.out.println("我是父類靜態成員方法");
    }
}

class Zi1 extends Fu1 {
    int a = 22;
    static int b = 11;

    @Override
    public void name() {
        System.out.println("我是子類普通成員方法");
    }

    public static void name2() { // 靜態方法不能重寫
        System.out.println("我是子類的靜態成員方法");
    }
}

在呼叫成員方法時,子類如果沒有重寫,會預設繼承父類的,所以執行依舊子類中的name()方法,但本質上這個name()方法依舊是父類的,但子類重寫後,它的本質就變數,相當於子類從父類繼承來了一塊寶石,然後子類經過一系列的打磨,雕刻,它變成了一個工藝品,這個時候,這個工藝品就是子類獨有的而並非還是原來的那個寶石。注:父類的方法在子類重寫後仍可以通過父類物件呼叫

多型的好處:可以使程式編寫的更簡單,並有良好的擴充套件。

引用型別的轉型:

轉型分為向上轉型和向下轉型兩種。

向上轉型 :多型本身是子類型別向父類型別向上轉換的過程,這個過程是預設的。當父類引用指向一個子類物件時,便是向上轉型。

父類型別 變數名 = new 子類型別(); 
如:Animal a = new Cat();

向下轉型:父類型別向子類型別向下轉換的過程,這個過程是強制的。一個已經向上轉型的子類物件,將父類引用轉為子類引用,可以使用強制型別轉換的格式,便是向下轉型。

子類型別 變數名 = (子類型別) 父類變數名; 
如:Cat c =(Cat) a;

instanceof關鍵字:

有時候,在轉換型別的時候,程式設計師會看不到原始碼,所以我們需要強轉時,不知道該往哪一個子類去轉換,就會引發ClassCastException異常,為了處理這一個問題java提供了instanceof關鍵字。(類似於判斷的意思)演示如下:

public class MyTest3 { 
    public static void main(String[] args) { 
        // 向上轉型 
        Animal a = new Cat(); 
        a.eat(); // 呼叫的是 Cat 的 eat 
        // 向下轉型 
        if (a instanceof Cat){ 
            Cat c = (Cat)a; 
            c.catchMouse(); // 呼叫的是 Cat 的 catchMouse 
        } else if (a instanceof Dog){ 
            Dog d = (Dog)a; 
            d.watchHouse(); // 呼叫的是 Dog 的 watchHouse 
        } 
    } 
}

內部類

內部類:顧名思義就是內部的類,在一個類A中定義一個類B這個時候 類A就會被稱作外部類,而類B就被稱作內部類了。 內部類,有根據所處位置不同,修飾符不同來區分為四大內部類分別是:成員內部類 靜態內部類 區域性內部類 匿名內部類。

成員內部類:定義在類中方法外的類 ----程式碼如下:

public class Outer {
    class Inner {
        // 成員內部類
    }
}

成員內部類的注意點:

  • 內部類可以直接訪問外部類的成員,包括私有成員。

  • 外部類要訪問內部類的成員,必須要建立內部類的物件。

靜態內部類:靜態內部類是指使用 static 修飾的內部類。----程式碼如下:

public class Outer {
    static class Inner {
        // 靜態內部類
    }
}

靜態內部類注意點:

  • 在建立靜態內部類的例項時,不需要建立外部類的例項;

  • 靜態內部類可以直接訪問外部類的靜態成員,如果要訪問外部類的例項成員,則需要通過外部類的例項去訪問。

區域性內部類:區域性內部類是指在一個方法中區域性位置定義的內部類。 ----程式碼如下:

public class Outer {
    public void method() {
        class Inner {
            // 區域性內部類
        }
    }
}

區域性內部類注意點:

  • 區域性內部類與區域性變數一樣,不能使用訪問控制修飾符(public、private 和 protected)和 static 修飾符修飾;

  • 區域性內部類只在當前方法中有效;

  • 區域性內部類中不能定義 static 成員。

匿名內部類:是內部類的簡化寫法,它的本質是一個 帶具體實現的 父類或者父介面的 匿名的 子類物件。 ----程式碼如下:

匿名內部類前提:存在一個類或者介面,這裡的類可以是具體類也可以是抽象類。

public class Dome03 {
    public static void main(String[] args) {
        // 匿名內部類實現重寫普通類的方法
        new test01() {
            @Override
            public void name() {
                // TODO Auto-generated method stub
            }
        };
        // 匿名內部類實現重寫抽象類的抽象方法
        new test02() {
            @Override
            public void name() {
                // TODO Auto-generated method stub
            }
        };
        // 匿名內部類實現重寫介面的抽象方法
        new test03() {
            @Override
            public void name() {
                // TODO Auto-generated method stub
            }
        };
    }
}

class test01 {
    public void name() {
        System.out.println("");
    }
}

abstract class test02 {
    public abstract void name();
}

interface test03 {
    void name();
}

匿名內部類的作用:

開發中,最常用到的內部類就是匿名內部類了。以介面舉例,當你使用一個介面時,似乎得做如下幾步操作,

  • 定義子類
  • 重寫介面方法
  • 建立子類的物件
  • 呼叫重寫後的方法

我們的目的,最終只是為了呼叫方法,那麼能不能簡化一下,把以上四步合成一步呢?匿名內部類就是做這樣的快捷方式。

模板設計模式

模板設計模式定義:定義一個操作中的演算法骨架,將通用步驟以模板形式封裝在父類模板中,將具體細節步驟延遲到子類中實現。

如何理解,模板設計模式是將功能的細節封裝起來,給外界一個公共的呼叫模板,我們呼叫這個模板就能達到想要的需求。比如:我們想在控制檯列印三句話:我愛你java,我將好好學習java,我一定會成為一個好的工程師。使用模板設計模式如下:

public class Dome04 {
    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
        test.template();   //呼叫時我們不需要知道程式碼實現的細節,直接呼叫模板方法就能完成需求
    }
}

class Test {
    // 細節是什麼??? 細節就是三句話
    public void template() { // 定義公共模板
        // 公共模板呼叫三個細節
        print1();
        print2();
        print3();
    }

    // 使用private封裝三個細節
    private void print1() {
        System.out.println("我愛你java");
    }

    private void print2() {
        System.out.println("我將好好學習java");
    }

    private void print3() {
        System.out.println("我一定會成為一個好的工程師");
    }
}

設計模式,屬於一種寫程式碼的思想,這裡寫很是簡略,與個人學習有出入,是自己所理解的比較容易懂一些。瞭解更多細節:https://www.runoob.com/design-pattern/template-pattern.html

個人學習,內容簡略