Java OOP三大特征之封装继承与多态详解

目录

• 封装
• 继承
• 多态

OOP语言的三大特征即：面向对象的三个比较重要的思想

封装

官话：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口进行交互

通俗讲，不让类外看到实现的细节，通过技术手段对这些细节包装一个外壳，同时提供几个公开的接口，让你进行交互即可（例如：手机，内部的具体零件，不会让你观察到，使用者只能看到外壳，通过外壳的显示屏，充电口进行交互）简而言之——套壳屏蔽细节

实际上通过private来实现

例如：

继承

面向对象的思想中提出了继承的概念，专门用来进行共性抽取，实现代码复用。

通俗来讲，就是将两个或多个类（“子类”或者叫“派生类”）的共同的特点抽取出来，放在一个类（“父类”或叫“基类”或叫“超类”）里面，对具有共同特点的代码实现重复利用，大大的减少了代码量。

例如：人与人之间具有相同的属性（都有名字，年龄...），但同时也有不一样的地方(每个人具体的特点，有人会弹钢琴...)

父与子的继承顺序：

故名思意，肯定是先有父后有子，所以在子类构造对象时，他们的初始化顺序是先完成父类的初始化，再调用子类的构造方法，{ super()将父类初始化好的内存地址传入 }，最后完成子类初始化。

super关键字:

1.super.data访问父类中的属性

2.super.func() 访问父类的方法

3.super() 访问父类的构造方法

注意：

this()用来调用本类的构造方法，super()用于调用父类的构造方法，这两不能同时出现！

父类与子类同名时，在子类调用同名变量时采用就近原则（调用子类）

当你未给子类提供构造方法时(或者是父类有不带参数的构造方法，子类也有构造方法，会自动给子类补上super)，编译器会自动补上一个不带参数的构造方法（前提是，父类的构造方法中不带参数，因为编译器只会自动不上不带参数的构造方法），如下：

class A{
    A(){
        System.out.println("A");
    }
}
class B extends A{
    B(){
        super();//如果程序原没写构造方法，编译器会自己提供一个这样的不带参数的构造方法
    }
}
public class Test{
    public static void main(String[] args){
        new B();
    }
}

class A{
    A(){
        System.out.print("A");
    }
}
class B extends A{
    B(){  //程序会自动补上super,最终打印AB
        System.out.print("B");
    }
}
public class Test{
    public static void main(String[] args){
        new B();
    }
}

class A{
    A(int a){
        System.out.println("A");
    }
}
class B extends A{
    //若父类构造方法带参数，子类不会自动补构造方法
    //程序编译失败
}
public class Test{
    public static void main(String[] args){
        new B();
    }
}

经典笔试题：以下代码会打印什么？（初始化顺序是什么？）

class Character{
    public int data1;
    public int data2;
    static{
     System.out.println("父类的静态内部类初始化完成！");
    }
    {
        System.out.println("父类的实例内部类初始化完成！");
    }
    public Character(){
        System.out.println("父类的构造方法初始化完成！");
    }
}
class Art extends Character{
    public int data3;
    public int data4;
    static{
        System.out.println("子类的静态内部类初始化完成！");
    }
    {
        System.out.println("子类的实例内部类初始化完成！");
    }
    public Art(){
        super();
        System.out.println("子类的构造方法初始化完成！");
    }
}
public class Test{
    public static void main(String[] args){
        Art art = new Art();
    }
}

运行结果：

分析：

多态

通俗来讲就是：不同人的通过同一种工具可以做出不同的事情

例如：一个音乐生和一个美术生看到一架钢琴的反应是不同的，音乐生可能会上去弹钢琴，而美术生则可能将他画下来...

实现多态的条件：

• 在父子的继承关系下；
• 子对父进行重写；
• 用一个方法调用父类被重写的方法；

代码如下：

//人类
class Human{
    private String name;
    Human(String name){
        setName(name);
    }
    public void action(){
        System.out.println(name + "看到一架钢琴~");
    }
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    public String getName(){
        return this.name;
    }
}
//美术生
class Art extends Human{
    Art(String name){
        super(name);
    }
    public void action(){
        System.out.println(getName() + "开始绘画钢琴~");
    }
}
//音乐生
class Music extends Human{
    Music(String name){
        super(name);
    }
    public void action(){
        System.out.println(getName() + "开始弹钢琴~");
    }
}
public class Test{
    public static void function(Human human){
        human.action();
    }
    public static void main(String[] args){
        Human human1 = new Art("美术生");
        Human human2 = new Music("音乐生");
        function(human1);
        function(human2);
    }
}

分析：

发生重写的条件：

• 方法名相同；
• 返回类型相同；
• 形参类列表相同（个数、顺序、类型都要一致！）；
• static 和 private 修饰的方法不能重写；
• 子类访问修饰符必须大于等于父类访问修饰符（后面会出文章专门讨论）；

此时会发生动态绑定（运行时绑定），其实此过程编译的时候还是调用父类的，但运行时发生动态绑定，运行子类的；也就是说，父类引用了子类的对象，调用了这个重写的方法，如下图：

拓展：

向下转型，也有，也就是子类当父类用也可，但是比较危险，如下代码：

public class Test{
    public static void function(Human human){
        human.action();
    }
    public static void main(String[] args){
        Human human = new Human("音乐生");
        Music music = (Music)human;
    }
}

运行结果：

可以这样理解，不是所有人都是音乐生，所以需要如下改法：（有的人是音乐生）

public class Test{
    public static void function(Human human){
        human.action();
    }
    public static void main(String[] args){
        Human human = new Music("音乐生");//这样写便是有些人是音乐生
        if(human instanceof Music) {//保证安全性，向下转型
            Music music = (Music) human;
        };
    }
}

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