JavaSE學習筆記第九天-面向物件之多型

• 多型是什麼？

  • 同樣使用的是父類的引用，呼叫同一個名稱的方法，卻可以得到不同的呼叫結果，這就是Java中的多型。
  • 即：同一個函式，多種形態。
  • 實際上多型包括動態多型和靜態多型。
  • 使用多型便於靈活的拓展我們開發的程式。

• 方法覆蓋：

  • 在類的繼承體系結構中，如果子類中出現了與父類中有同原型的方法，那麼認為子類中的方法覆蓋了父類中的方法(也稱為方法重寫)。
  • 通過子類的例項呼叫被覆蓋的方法時，將總是呼叫子類的方法，而父類的方法將被隱藏。

• 區分方法覆蓋(重寫)和方法過載：

  • 方法重寫一般在父子類中發生，方法過載一般是同一個類中。
  • 方法重寫是方法名一致，形參型別一致，個數一致，返回值型別一致，而且許可權修飾符的許可權只能大於或等於父類的方法的許可權。
  • 可以在方法前面加上@Override檢測是否構成重寫。
  • 方法過載是方法名一樣，形參型別不一樣，返回值型別無影響，許可權修飾符也無影響。
  • 方法重寫出現的前提是必須要有繼承關係發生的情況下。
  • 方法過載時，繼承不是必須的。
  • 方法重寫要求父類和子類中的方法必須是同原型，方法過載各方法的原型是不同的。

• 例如

  class Person{
      public void run(){
          System.out.println("人跑步！！！");
      }
  }
  
  class Student extends Person{
      public void run(){
          System.out.println("學生跑步！！！");
      }
      public void study(){
          System.out.prinln("學生學習！！！");
      }
  }
  
  class Teacher extends Person{
      public void run(){
          System.out.println("老師跑步！！！");
      }
  }
  
  class TestDemo{
      public static void main(String[] args){
          Person p = new Student();	//引用轉型
          p.run();					//呼叫學生的方法，列印學生跑步！！！
          Person p2 = new Teacher();
          p2.run();					//呼叫老師的方法，列印老師跑步！！！
          //p 和 p2都是Person類，但是同樣呼叫run方法，列印的結果卻是不一樣，我們稱這樣的就是多型
          //只有執行時候才知道執行哪個方法
          //在eclipse中，按住Ctrl鍵，點p.run();這裡會跳轉到Person的run方法，而不是執行的那個run方法，這就是動態多型。（繼承是前提！！！）
          //由上面的結果可以看出，父類引用指向子類物件，呼叫方法時，呼叫的是子類的重寫後的方法。
          //p是無法呼叫student的study方法，那麼，我們要怎麼呼叫子類特有的方法呢？
          Student st = (Student)p;	//類比強制型別轉換，上面的子類賦值給父類，就相當與自動轉換
          st.study();	//列印學生學習！！！
          //注意這裡會出現問題，因為如果把p強制轉換成Teacher物件的話，會報ClassCastException：造型異常
          //所以建議強制型別轉換是，使用instanceOf進行判斷
          if(p2 instanceOf Teacher){
              Teacher t = (Teacher)p2;
          }
      }
      
  }
  
   
  

  由上可以看出：如果不強制轉換成子類，那就只能呼叫父類中定義的方法，如果這個方法被子類覆蓋了，那就執行子類中的方法，如果沒有，那就呼叫父類中的方法。

  如果強制轉換了，那就可以呼叫子類中特有的一些方法，如上面的Student的study方法。

• 靜態多型和動態多型：

  • 靜態多型：
    • 靜態多型也稱為編譯時多型，即在編譯時決定呼叫哪個方法；
    • 靜態多型一般指方法過載；
    • 只要構成了方法過載，就可以認為形成了靜態多型的條件，靜態多型與是否發生了繼承沒有必然的聯絡。
    • 靜態多型在eclipse中，按住Ctrl鍵，點選呼叫的方法會跳轉到執行的方法。
  • 動態多型：
    • 動態多型只有在執行時才知道執行哪個方法。
    • 繼承是動態多型的前提！！！
    • 子類要重寫方法。
    • 動態多型在eclipse中，按住Ctrl鍵，點選呼叫的方法，會跳轉到父類的方法，而不是執行的子類中的方法。

• 抽象類 abstract

  • 使用abstract修飾的類就叫抽象類

  • 如果某個類中包含了抽象方法，那麼該類就必須定義為抽象類。

  • 抽象類中可以有成員變數，成員方法，靜態變數，靜態方法，構造方法，抽象方法可有可無。

  • 抽象類只能用於繼承，而且繼承的子類要實現父類的所有抽象方法，如果沒有實現所有的抽象方法，這個類也為抽象類，只能用於繼承，不能直接呼叫構造方法得到其例項。

  • 抽象方法必須為public或者protected，或者預設包許可權（因為如果為private，則不能被子類繼承，子類便無法實現該方法），預設情況下預設為包許可權；

  • 定義：

    許可權修飾符 abstract class 類名{
    	
        許可權修飾符 abstract 返回值型別 抽象方法名；
    }
    

    final和abstract，private和abstract，static和abstract，這些是不能放在一起的修飾符

    解釋：因為abstract修飾的方法是必須在其子類中實現（重寫），才能以多型方式呼叫，以上修飾符在修飾方法時期子類都重寫不了這個方法，final是不可以重寫，private是不能夠繼承到子類，所以也就不能重寫，static是可以重寫的，但是由物件的建立方式，static修飾的是優先於物件建立載入進記憶體，如果static和abstract一起用的話，子類實現了，但是先要建立父類（有父才有子），所以先載入父類，這時子類還沒有建立，當然會出問題。

• 介面 interface

  • 使用interface定義的就是介面，沒有class關鍵字。

  • 如果某個類中的所有方法都是抽象方法，那麼可以考慮將該類定義為介面。

  • 介面比抽象類更抽象，相當於定義了一套規範和標準。

  • 介面不能被直接例項化，只能被介面繼承（extends）或被類實現（implements）。

  • 介面中只允許有常量和抽象方法。

    • 常量， public static final 常量型別 常量名 = 常量值；
    • public static final 可以省略，編譯的時候jvm會自動新增。
    • 抽象方法，所有許可權都是public ，不寫的話，預設是public ，可以省略abstract關鍵字。

  • 實現介面時，如果不實現所有的抽象方法，那就要把這個類定義為抽象類。

  • 類實現介面用implements關鍵字後面加 介面名1，介面名2，介面名3.

  • 定義：

    interface USB{
    	public void test1();
    	void test2();
    	int A = 10;
    	public static final int B = 10;
    }
    
    interface USB2 extends USB{
    	
    }
    
    abstract class Keyboard1 implements USB2{
    	public void test2() {
    		
    	}
    }
    
    class Mouse implements USB2{
    	public void test1() {
    	}
    	public void test2() {
    	}
    	
    }
    

• 抽象類和介面的區別

  • 抽象類中可以有抽象方法，也可以沒有抽象方法（抽象方法用於約束子類的行為），抽象類中可以包含成員屬性和普通方法。一個類中如果包含抽象方法，則這個類必須定義為抽象類，一個類繼承抽象類，要麼實現所有抽象方法，要麼也是抽象類。抽象類有構造方法，但是不能被直接例項化，之能用於子類呼叫，抽象類必須被繼承。抽象類的抽象方法不寫許可權修飾符預設為包許可權。
  • 介面中只有常量和抽象方法，不能包含其他的。一個類不能繼承多個抽象類，但是可以給同時實現多個介面。藉助介面可以實現多繼承的效果。介面中的所有東西都是public訪問許可權。