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  • 封装继承多态
    2022-06-11 20:16:20

    封装
    将方法和属性封装到一个对象中,对外提供方法用于改变该对象的属性值。

    public class Person {
    private String name;
    private Integer age;
    public String getName() {
    return name;
    }
    public void setName(String name) {
    this.name = name;
    }
    public Integer getAge() {
    return age;
    }
    public void setAge(Integer age) {
    this.age = age;
    }
    }

    该代码中定义了Person类,里面的属性定义为private,外部不能通过person.name=“zf" 进行修改,只能通过person.setName(“zf”)进行修改。

    继承
    子类可以继承父类的方法和属性

    public class Animal {
    public void move() {
    System.out.println(“animal move”);
    }
    public void eat() {
    System.out.println(“animal eat”);
    }
    }
    public class Dog extends Animal {
    public void eat() {
    System.out.println(“dog eat”);
    }
    }
    public static void main(String[] args) {
    Animal dog = new Dog();
    dog.eat();
    dog.move();
    }

    Dog继承了Animal类中的方法和属性,所以就算Dog中没有定义move方法,也可以进行调用,此时调用的是父类的方法。

    多态
    多态顾名思义就是多种形态,代码在运行时可以有多种形态。如果要满足多态,则有一些前置条件。就是必须有子类和父类的继承关系。比如一个动物类,下面有狗类、猫类。分别重写了动物类的eat方法,当调用一个动物的eat方法时,有可能会调用猫的eat方法,也有可能调用狗的eat方法。具体调用谁的eat方法,则需要在运行时判断该对象到底是猫还是狗。

    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog();
        //Animal animal = new Cat();
        animal.eat();
        animal.move();
    }
    
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    封装 将方法和属性封装到一个对象中,对外提供方法用于改变该对象的属性值。 public class Person { private String name; private Integer age; public String getName() { return name; } public void set...

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    封装

    将方法和属性封装到一个对象中,对外提供方法用于改变该对象的属性值。

    public class Person {
        private String name;
        private Integer age;
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public Integer getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(Integer age) {
            this.age = age;
        }
    }
    
    

    该代码中定义了Person类,里面的属性定义为private,外部不能通过person.name=“zf" 进行修改,只能通过person.setName(“zf”)进行修改。

    继承

    子类可以继承父类的方法和属性

    public class Animal {
        public void move() {
            System.out.println("animal move");
        }
        public void eat() {
            System.out.println("animal eat");
        }
    }
    
    public class Dog extends Animal {
        public void eat() {
            System.out.println("dog eat");
        }
    }
    
        public static void main(String[] args) {
            Animal dog = new Dog();
            dog.eat();
            dog.move();
        }
    

    Dog继承了Animal类中的方法和属性,所以就算Dog中没有定义move方法,也可以进行调用,此时调用的是父类的方法。

    多态

    多态顾名思义就是多种形态,代码在运行时可以有多种形态。如果要满足多态,则有一些前置条件。就是必须有子类和父类的继承关系。比如一个动物类,下面有狗类、猫类。分别重写了动物类的eat方法,当调用一个动物的eat方法时,有可能会调用猫的eat方法,也有可能调用狗的eat方法。具体调用谁的eat方法,则需要在运行时判断该对象到底是猫还是狗。

        public static void main(String[] args) {
            Animal animal = new Dog();
            //Animal animal = new Cat();
            animal.eat();
            animal.move();
        }
    
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    C++ 三大特性,封装继承多态。我们先实现一个Quote作为基类 class Quote { public: Quote() = default; Quote(const std::string &book, double sales_price) { price = sales_price; bookNo = book; } ...

    C++ 特性

    C++ 三大特性,封装继承多态。我们先实现一个Quote作为基类

    class Quote
    {
    public:
        Quote() = default;
        Quote(const std::string &book, double sales_price)
        {
            price = sales_price;
            bookNo = book;
        }
        std::string isbn() const
        {
            return bookNo;
        }
    
        virtual double net_price(std::size_t n) const
        {
            cout << "this is Quote net_price" << endl;
            return n * price;
        }
        static void PrintHello()
        {
            cout << "hello world" << endl;
        }
    
        Quote(const Quote &quote) : bookNo(quote.bookNo), price(quote.price) {}
    
        void printMem()
        {
            cout << "price is " << price << " bookNo is " << bookNo << endl;
        }
    
        virtual ~Quote()
        {
            cout << "this is Quote destruct" << endl;
        }
    
        // final 阻止其他继承Quote的类重写f3函数
        virtual void f3() final {}
    
    private:
        std::string bookNo;
    
    protected:
        double price = 0.0;
    };
    

    net_price是一个虚函数,实现了基类的计算规则。同时我们实现了一个虚函数f3,但是f3末尾用final标识了,表示继承Quote的子类不能重写f3函数。
    我们实现子类

    class BulkQuote : public Quote
    {
    public:
        BulkQuote() = default;
        BulkQuote(const std::string &book, double p, std::size_t qty, double disc) : Quote(book, p), min_qty(qty), discount(disc)
        {
        }
    
        // override 是C11提供的继承关系检测工具,检测函数类型是否匹配,是否为虚函数等。
        double net_price(std::size_t) const override;
        // void f3() {}
    
    private:
        //打折后最多买多少
        std::size_t min_qty = 0;
        //折扣额度
        double discount = 0.0;
    };
    

    子类无法重写f3所以注释了。子类BulkQuote重写了net_price,该函数后边用了overide关键字,C11规定写了override关键字的函数必须符合基类的规则,包括函数参数类型相同,返回值相同,函数名一致等。
    基类Quote有一个静态函数PrintHello,子类继承Quote也将PrintHello继承过来。
    可以通过如下方式调用

    void use_base_static()
    {
        Quote::PrintHello();
        BulkQuote::PrintHello();
    }
    

    可以将子类赋值给基类或者将子类对象传给基类的构造函数,这么做的结果是基类构造时只拷贝子类的基类部分。

    void use_derive_to_base()
    {
        BulkQuote bulkquote(string("Live"), 1.2, 100, 0.8);
        //子类传给基类构造函数,或者子类赋值给基类
        //就会调用基类构造函数,只构造基类部分。
        Quote quote(bulkquote);
        quote.printMem();
        quote = bulkquote;
        quote.printMem();
    }
    

    当我们将一个子类对象传递给一个基类引用,或者将一个子类对象的指针传递给一个基类指针,通过基类的指针或引用调用虚函数,会动态调用子类对象的虚函数版本,这种特性叫做多态。我们先实现一个全局函数

    void print_total(ostream &os, const Quote &quote, std::size_t n)
    {
        os << quote.net_price(n) << endl;
    }
    

    多态特性会让编译器根据动态类型绑定虚函数调用的版本,所谓动态类型就是运行时才确定的类型。

    void use_derive_param()
    {
        BulkQuote bulkquote(string("Live"), 1.2, 100, 0.8);
        Quote quote(string("Quote"), 1.2);
        print_total(cout, quote, 100);
        print_total(cout, bulkquote, 100);
    }
    

    上面的程序会根据传给print_total具体的实参类型调用各自的虚函数net_price。

    纯虚类

    如果一个类只包含纯虚函数,不包含成员变量,则该类为纯虚类。所谓纯虚函数就是只有声明,函数体为=0的形式。

    //纯虚类
    class VirtualBase
    {
    public:
        VirtualBase() = default;
        virtual void mem() = 0;
        virtual void test() = 0;
    };
    

    纯虚类类似于Go语言的interface,当我们继承纯虚类后一定要重写其所有的纯虚函数。

    class DeriveFromBase : public VirtualBase
    {
        virtual void mem()
        {
        }
        virtual void test() {}
    };
    

    封装性

    子类只可以访问基类的protected和public成员,不能访问private成员。子类的友元函数可以访问子类的私有变量,公有变量以及受保护的变量,当时不能访问基类的私有变量和protected变量。

    // protected
    class ProBase
    {
    public:
        ProBase() = default;
        ProBase(int n) : prot_mem(n) {}
        void mem_func()
        {
            cout << "this is ProBase mem_func" << endl;
        }
    
    protected:
        int prot_mem;
    
    private:
        int priv_mem;
    };
    

    ProBase包括一个私有变量priv_mem和一个受保护变量prot_mem。我们定义子类继承它

    class Sneaky : public ProBase
    {
    public:
        Sneaky() = default;
        Sneaky(int n) : ProBase(1024), prot_mem(n) {}
        //子类可以使用基类的public和protected成员
        void UsePro()
        {
            cout << prot_mem << endl;
        }
    
        //子类无法使用基类的private成员。
        // void UsePriv()
        // {
        //     cout << priv_mem << endl;
        // }
        friend void clobber(Sneaky &);
        friend void clobber(ProBase &);
    
        void GetMem()
        {
            cout << "this is ProBase prot_mem: " << ProBase::prot_mem << endl;
            cout << "this is Sneaky prot_mem: " << prot_mem << endl;
        }
    
        void mem_func(int n)
        {
            cout << "this is Sneaky mem_func" << endl;
        }
    
    private:
        int self_mem;
        int prot_mem;
    };
    

    通过继承Sneaky拥有了基类ProBase的私有变量priv_mem和受保护变量prot_mem。又定义了自己的私有变量self_mem和prot_mem。
    可以看到即使在Sneaky的类声明中UsePriv这个函数里也无权访问基类的私有变量priv_mem。我们在如下函数测试

    void use_probase()
    {
        Sneaky sk(11);
        // sk.prot_mem;
        sk.GetMem();
        //调用子类的mem_func(int n)
        sk.mem_func(100);
        ProBase pb;
        //调用基类的mem_func()
        pb.mem_func();
        //基类的mem_func()被覆盖了
        //sk.mem_func();
        //想使用基类的mem_func()需要添加基类作用域
        sk.ProBase::mem_func();
    }
    

    在类的声明之外,通过对象的方式无法直接使用sk的私有变量prot_mem。因为子类实现了mem_func(int n)版本,所以把基类的mem_func(void)覆盖了,想调用基类版本的mem_func()需要通过sk.ProBase::mem_func()显示调用基类版本。
    接下来我们实现Sneaky的两个友元函数

    void clobber(Sneaky &s)
    {
        s.prot_mem = 100;
        s.self_mem = 1000;
    }
    //子类友元无法访问基类受保护成员
    void clobber(ProBase &b)
    {
        // b.prot_mem = 10;
    }
    

    子类的友元函数无法访问基类的私有成员和保护成员。

    重写和隐藏

    子类继承基类,重新实现基类的虚函数就叫做重写,重写要求必须和基类的虚函数完全匹配,包括参数类型返回值等。
    对于基类的非虚函数,子类实现了同名的函数,只要名字相同,即使参数不同,也可以覆盖基类函数,叫做隐藏。

    class VBase
    {
    public:
        virtual int fcn()
        {
            cout << "this is VBase fcn()" << endl;
        }
    };
    
    class VD1 : public VBase
    {
    public:
        // VD1自己定义的fcn(int),因为和基类VBase的fcn参数不同
        //但是VD1也继承了VBase  fcn()这个版本
        //隐藏了基类的fcn()
        int fcn(int)
        {
            cout << "this is VD1 fcn(int)" << endl;
        }
    
        // VD1自己新定义的虚函数
        virtual void f2()
        {
            cout << "this is VD1 f2()" << endl;
        }
    };
    
    class VD2 : public VD1
    {
    public:
        //隐藏了VD1版本的fcn(int),因为VD1中fcn(int)不是虚函数
        int fcn(int)
        {
            cout << "this is VD2 fcn(int)" << endl;
        }
    
        //重写,因为VD1从VBase中继承了虚函数fcn()
        int fcn()
        {
            cout << "this is VD2 fcn()" << endl;
        }
    
        //重写了VD1的虚函数
    
        void f2()
        {
            cout << "this is VD2 f2()" << endl;
        }
    };
    

    如下函数展示了覆盖和重写等情况时调用规则

    void use_hiddenbase()
    {
        VD1 vd1;
        //调用基类VBase版本
        vd1.VBase::fcn();
        //调用VD1版本
        vd1.fcn(100);
    
        VD2 vd2;
        VBase *pvb = &vd1;
        //会调用基类的VBase::fcn()
        pvb->fcn();
        VBase *pvb2 = &vd2;
        //多态调用VD2::fcn()
        pvb2->fcn();
    
        VD1 *pvd1 = &vd2;
        //调用VD2版本的f2()
        pvd1->f2();
    }
    

    类的继承和多态总结

    1 派生类向基类转换只在指针或引用时才生效
    2 不存在默认的基类向子类转换,但是如果确认转换安全可以通过static_cast来转换。
    3 类不想被继承,可以在类名后添加final关键字
    4 如果子类无权访问基类构造函数,则无法实现子类对象向基类对象的转换。
    5 子类对象可以向基类对象转换,默认只将子类对象中基类的成员赋值给基类对象。
    6 多态就是将子类对象的指针赋值给基类对象的指针,通过调用基类的虚函数,实现动态绑定, 运行时调用了子类的虚函数。

    7 final 声明的虚函数会阻止继承该类的类重写该函数
    8 override 要求编译器检测重写的函数是否符合规则,是否为虚函数,是否为类型相同。
    9 继承纯虚类,一定要实现它的所有纯虚方法,否则该类无法使用。
    10 子类可以使用基类的public和protected成员,子类无法使用基类的private成员
    11 proteced 和private成员不可被对象的方式访问。
    12 子类的友元函数可以访问子类的私有变量和受保护变量,但是不能访问基类的受保护变量。
    13 子类的友元函数可以访问子类自己定义的私有变量,但是不能访问从基类继承而来的私有变量。
    14 子类和基类有相同名字的成员或者非虚函数非静态的成员函数,在使用的时候默认使用子类的,
    如果想使用基类的需要加上基类名字的作用域。
    15 如果子类实现的函数和基类的虚函数同名,但是参数类型不同,就不是重写而是隐藏,重写要求子类的函数和
    基类的虚函数类型,名称完全一致。
    16 针对一个普通的非虚函数的成员函数,子类实现了一个同名的函数,就是覆盖,会隐藏基类的同名函数
    17 重载是对于一个类来讲,实现了多个同名函数,他们的参数不同。

    展开全文
  • 详解java封装继承多态

    2020-08-26 04:46:57
    主要介绍了java封装继承多态,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
  • Java-封装 继承 多态

    2022-03-22 20:27:32
    封装(数据的隐藏) 通常,应禁止直接访问一个对象中数据的实际表示,而应通过操作接口来访问,这称为信息隐藏。 记住这句话就够了:属性私有,get/set package MIanxing; /* 封装的优点: 1.提高程序点的安全性...

    一.封装(数据的隐藏)

    • 通常,应禁止直接访问一个对象中数据的实际表示,而应通过操作接口来访问,这称为信息隐藏。
    • 记住这句话就够了:属性私有,get/set
    package MIanxing;
    /*
    封装的优点:
      1.提高程序点的安全性,保护数据
      2.隐藏代码的实现细节
      3.统一接口
      4.系统可维护增加了
     */
       //属性私有 private
    public class Demo02 {
        private String name;
        private  int age;
          //get 获得这个数据
           public String getName() {
               return name;
           }
          //set 给这个数据设置值
           public void setName(String name) {
               this.name = name;
           }
    
    
           public int getAge() {
               return age;
           }
    
           public void setAge(int age) {
               if(age>100 || age<0)
               {
                   age=-1;
               }else{
                   this.age = age;
               }
    
           }
    
           public static void main(String[] args) {
             Demo02 de=  new Demo02();
             de.setName("脆脆鲨");
               System.out.println(de.getName());
               de.setAge(999);
               System.out.println(de.getAge());
    
           }
       }
    
    

    在这里插入图片描述
    二.继承

    • 继承的本质是对某一批类的抽象,从而实现对现实世界更好的建模。
    • extends的意思是“扩展”,子类是父类的扩展。
    • Java中只有单继承,没有多继承!!!
    • 继承是类与类之间的一种关系。除此之外,类与类之间的关系还有依赖,组合,聚合等。
    • 继承关系的两个类,一个为子类(派生类),一个为父类(基类),子类继承父类,使用关键字extends来表示。
    • object类
    • super关键字
    • 方法重写
    package java3;
    
    //测试类
    public class Demo01 {
        public static void main(String[] args) {
            Students s=new Students();
            System.out.println(s.money);
            s.say();
    
        }
        }
        //父类(基类)
        class Person{
        int money=100;
        public void say(){
            System.out.println("深海脆脆鲨*");
        }
        }
    
    //子类(派生类)  :学生 is  人
    //子类继承了父类,就会拥有父类的全部方法
    class Students extends Person{
    
    }
    
    
    

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    (1)object类
    ctrl+H
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    在java中,所有的类,都默认直接或者间接继承object,object是Java为所有类提供的基类。(没有显示的继承)
    (2)super和this
    注意点

    1. super调用父类的构造方法,必须在构造方法的第一行
    2. super必须只能出现在子类的方法或者构造方法中
    3. super和this不能同时调用构造方法
      Vs this:
    4. 代表的对象不同:
      this:本身调用着这个对象
      super:代表父类对象的应用
      前提:
      this:没有对象也可以使用
      super:只能在继承条件下才可以使用
      构造方法:
      this():本类的构造
      super():父类的构造
    package java3;
    
    //测试类
    public class Demo01 {
        public static void main(String[] args) {
            Students s=new Students();
            s.test("我鲨了你");
            s.test1();
    
    
        }
        }
        //父类(基类)
        class Person{
        String name="深海脆脆鲨*";
    
        public void print(){
            System.out.println("person");
        }
    
        }
    
    
    //子类(派生类)
    class Students extends Person{
        //ctrl+H
        String name="小熊妮";
    
        public void print() {
            System.out.println("student");
        }
    
        public  void test(String name){
            System.out.println(name);  //我鲨了你
            System.out.println(this.name);  //小熊妮
            System.out.println(super.name); //深海脆脆鲨*
            System.out.println("------------");
        }
        public  void test1(){
            print(); //students
            this.print(); //students
            super.print(); //person
        }
    }
    
    
    

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    ```java
    package java3;
    
    //测试类
    public class Demo01 {
        public static void main(String[] args) {
            Students s=new Students();
    
    
    
        }
        }
        //父类(基类)
        class Person{
            public Person() {
                System.out.println("person无参执行了");
            }
        }
    
    
    
    //子类(派生类)
    class Students extends Person{
        //ctrl+H
    
        public Students() {
            //隐藏代码:调用了父类的无参构造
            super(); //调用父类构造器,必须要在子类构造器的第一行
            
            System.out.println("students无参执行了");
        }
    }
    
    
    

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    (3)方法重写

    • 重写需要有继承关系,子类重写父类的方法!
    • **方法重写规则:
      1. 方法名相同,参数列表相同,返回值类型相同。
      1. 修饰符(访问权限)不能小于父类。public>protected>default>private
      1. 抛出的异常范围可以缩小,但不能扩大;**
    • 子类的方法和父类必须要一致,方法体不同。
    • 为什么要重写呢:父类的功能,子类不一定需要,或者不一定满足。
    package java3;
    
    public class Demo02 {
        public static void main(String[] args) {
            B b=new B();
            b.say();
          //父类的引用指向了子类
            A a=new B();//子类重写了父类的方法
            a.say();
        }
    }
    
    //父类
    class A{
        public static void say()
        {
            System.out.println("A-say:we are one");
        }
    
    }
    
    class B extends A{
        //Override重写都是方法的重写,与属性无关
         //重写 有功能的注释
        public static void say() {
            System.out.println("B-say:EXO");
        }
    }
    
    

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    package java3;
    
    public class Demo02 {
        public static void main(String[] args) {
            B b=new B();
            b.say();
          //父类的引用指向了子类
            A a=new B(); //子类重写了父类的方法
            a.say();
        }
    }
    
    //父类
    class A{
        public void say()
        {
            System.out.println("A-say:we are one");
        }
    
    }
    
    class B extends A{
        //Override重写都是方法的重写,与属性无关
         //重写 有功能的注释
        public void say() {
            System.out.println("B-say:EXO");
        }
    }
    
    

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    小贴士:
    针对加static的静态方法:编译看左边,执行也看左边
    *********对于非静态方法:编译看左边,执行看右边

    三.多态

    • 即同一方法可以根据发送对象的不同二采用多种不同的行为发式。
    • 一个对象的实际类型是确定的,但可以指向对象的引用的类型有很多。
    • 多态存在的条件:
      - 1. 有继承关系
      - 2. 子类重写父类方法
      - 3. 父类引用指向子类对象:father f1=new son();
    • 注意:多态是方法的多态,属性的没有多态性
    • instanceof
    package java3;
    
    //测试类
    public class Demo01 {
        public static void main(String[] args) {
           // Students能调用的方法都是自己的或者父类的。
            Students s1=new Students();
            //Person父类型,可以指向子类,但是不能调用子类独有的方法
            Person s2=new Students();
            Object s3=new Students();
    
            //对象能执行哪些方法,主要看对象左边的类型,和右边关系不大
            s1.eat();
            //强制转换
            ((Students) s2).eat();//子类重写了父类的方法,执行子类的方法
    
    
    
    
        }
        }
        //父类(基类)
        class Person{
    
            public void run(){
                System.out.println("人在跑步");
            }
        }
    
    
    
    //子类(派生类)
    class Students extends Person{
    
        public void eat() {
            System.out.println("学生在吃饭");
        }
    
    
        public void run() {
            System.out.println("学生在跑步");
        }
    }
    
    
    
    
    

    instanceof

    • 自动转型:Father f=new Son(); 子继承父,向上转型,子类型自动自动转为(上升为)父类类型。
    • 强制转型:Son s=(Son)Father; 向下转型,父类类型转为子类自己的类型
    package java3;
    
    public class Demo03 {
        public static void main(String[] args) {
            //Object>String
            //Object>Person>Students
            //Object>Person>Teachers
           Object ob=new Son();
            System.out.println(ob instanceof Son); //true
            System.out.println(ob instanceof Father);  //true
            System.out.println(ob instanceof Daughter);  //false
            System.out.println(ob instanceof String);  //false
            System.out.println(ob instanceof Object);   //true
            System.out.println("-------------");
            Father fa=new Son();
            System.out.println(fa instanceof Father); //true
            System.out.println(fa instanceof Son);  //true
            System.out.println(fa instanceof Daughter);  //false
            //System.out.println(fa instanceof String); //编译报错
            System.out.println(fa instanceof Object);  //true
            System.out.println("-------------");
            Son so=new Son();
            System.out.println(so instanceof Son); //true
            System.out.println(so instanceof Father);  //true
            //System.out.println(so instanceof Daughter); //编译报错
          //  System.out.println(so instanceof String);   //编译报错
            System.out.println(so instanceof Object);  //true
    
    
        }
    
    }
    
    class Father{
    
    }
    
    class Son extends Father{
    
    }
    class Daughter extends Father{
    
    }
    

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空空如也

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封装继承多态