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  • java 类的封装性继承性多态性

    千次阅读 2018-07-31 20:56:48
    封装性继承性多态性 了解了他们三大特点各自的用处: 封装(保护数据) 继承(代码复用) 多态性(Java只允许单继承,派生类与基类间有IS-A的关系(即“猫”is a “动物”)。这样做虽然保证了继承...

    最近在学习类的三大特性:

    封装性、继承性、多态性

    了解了他们三大特点各自的用处:

    封装(保护数据)
    继承(代码复用)
    多态性(Java只允许单继承,派生类与基类间有IS-A的关系(即“猫”is a “动物”)。这样做虽然保证了继承关系的简单明了,但是势必在功能上有很大的限制,多态性的引入用来弥补这点的不足)

    记录下看了一些博客之后一些总结:

    在真正的类的代码中,我么经常看到这样的语句:

    Animal animal = new Cat(); 这就是用父类的引用指向子类的对象

    这样的优点是什么呢?

    有人说这是面向接口编程,可以降低程序的耦合性,即调用者不必关心调用的是哪个对象,只需要针对接口编程就可以了,被调用者对于调用者是完全透明的。让你更关注父类能做什么,而不去关心子类是具体怎么做的,你可以随时替换一个子类,也就是随时替换一个具体实现,而不用修改其他.这样正是多态的好处

    多态的核心在于向上转型,保持参数一致(父类的引用) 开发时都是使用向上转型, 所以使用的都是父类的引用 如此对象的传递即可以传递父类的对象,也可以传递子类对象,最终的结果因传递的对象不同,结果就不同,但是参数始终是一样的,完全符合类的多态性。
    多态性的构成 :重写、重载、动态链接
    重写(override)和重载(overloading)都是建立在继承基础上的的,并且都是对方法的操作。

    重写方法:

    a.@override 注 super()调用父类的构造 ;单纯的super代表父类的对象 类似this
    b.子类存在与父类一模一样的方法,那么这样的方法就是重写方法
    c.子类对象执行这个重写方法时,只执行此重写方法,不会执行从父类继承过来的同名方法,也就是重写方法覆盖从父类继承过来的方法
    d.子类的权限 不能小于父类的权限 当父类的该方法是private权限 而子类重写的方法是public 子类的权限小于父类的权限 编译器就会报错

    重载方法:

    重载方法主要满足以下两个条件之一:参数的个数不同或者参数的类型不同

    动态链接:

    在使用了父类引用指向子类对象之后 对象的调用就要遵循动态链接 即: 定义一个父类类型的引用指向一个子类的对象既可以使用子类强大的功能,又可以抽取父类的共性。 所以,父类类型的引用可以调用父类中定义的所有属性和方法,而对于子类中定义而父类中没有的方法,父类引用是无法调用的;

    那什么是动态链接呢?当父类中的一个方法只有在父类中定义而在子类中没有重写的情况下,才可以被父类类型的引用调用; 对于父类中定义的方法,如果子类中重写了该方法,那么父类类型的引用将会调用子类中的这个方法,这就是动态连接。

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  • 面向对象的三大特征:封装性继承性多态性。 继承 继承是多态的前提 ,如果没有继承,就没有多态。 继承主要解决的问题就是:共性抽取。 继承关系当中的特点: 子类可以拥有父类的“内容” 子类还可以拥有...

    面向对象的三大特征:封装性、继承性、多态性。

    继承

    继承是多态的前提 ,如果没有继承,就没有多态。

    继承主要解决的问题就是:共性抽取。

    继承关系当中的特点:

    1. 子类可以拥有父类的“内容”
    2. 子类还可以拥有自己的专有的内容。

     

     

    继承的格式:

    在继承的关系中,”子类就是一个父类“。也就是说,子类可以被当做父类看待。
    例父类是员工,子类是讲师,那么“讲师就是一个员工”。关系:is-a。

    定义父类的格式:(一个普通的类的定义)
    public class 父类名称{
        //...
    }
    
    定义子类的格式:
    public class 子类名称 extends 父类名称{
        //...
    }

     

    区分子类重名的三种方法:

    • 局部变量: 直接写成员变量
    • 本类的成员变量: this.成员变量
    • 父类的成员变量: super.成员变量

    注意事项:
    无论是成员变量还是成员方法,如果没有都是向上找父类,绝不会向下找子类的

    • 重写(Override):方法名称一样,参数列表【也一样】。覆盖、覆写。
    • 重载(Overload):方法名称一样:参数列表【不一样】。

    方法覆盖重写的特点:创建的是子类对象,则优先用子类方法。

    方法覆盖重写的注意事项:

    1.必须保证父子类之间方法的名称相同,参数列表也相同。

    • @Override:写在方法前面,用来检测是不是有效的正确覆盖重写。
    • 这个注解就算不写,只要满足要求,也是正确的方法覆盖重写。

    2.子类方法的返回值必须【小于等于】父类方法的返回值范围。

    • 小扩展提示:java.Lang.Object类是所有类的公共最高父类(祖宗类),java.lang.String就是Object子类。

    3.子类方法的权限必须【大于等于】父类方法的权限修饰符。

    • 小扩展提示:public > protected > (default) > private
    • 备注:(default)不是关键字default,而是什么都不写,留空。

    super和this关键字的用法

     

    扩展:
    子类必须调用父类的构造方法,不写则赠送super();写了则用写的指定的super调用,super只能有一个,还必须是第一个。

    super关键字用来访问父类的类容,而this关键字用来访问父类内容。用法也有三个:

    1. 在本类的成员方法中,访问本来的成员变量。
    2. 在本类的成员方法中,访问本类的另一个成员方法。
    3. 在本类的构造方法中,访问本类的另一个构造方法。

    在第三种用法要注意:

    • A:this(...)调用也必须是构造方法的第一个语句,唯一一个。
    • B:super和this两构造调用,不能同时使用。
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  • 一、封装性 二、继承性 三、多态性

    一、封装性
    封装指的是对类的成员方法和属性结合在一起,形成一个不可分割的独立个体,并使用public、protected、private等来隐藏类内部的细节,以及对其属性赋值进行限制等,只保留有限的接口与外界保持联系。这符合软件设计的高内聚,低耦合特性。
    1、修饰符public、protected、private
    访问权限表:

      public protected private
    全局 × ×
    继承 ×
    本类

    2、__set()、__get()、__isset()、__unset()四个魔术方法
    PHP 将所有以 __(两个下划线)开头的类方法称为魔术方法,一般魔术方法,是在某些情况下,自动触发调用。所以在定义类方法名时,除了魔术方法,建议不要以 __ 为前缀。
    这四个函数是PHP所提供的"重载"(overloading),是指动态地"创建"类属性和方法。所有的“重载”方法都必须被声明为public
    1)__set()
    ①在类中申明了__set()方法后,在给不可访问属性赋值时,__set() 会被调用,该魔术方法可用于设置属性值范围。
    ②有两个参数,第一个参数为你要设置值的属性名称,第二个参数是要给属性设置的值,没有返回值。
    ③该函数不能设置为静态和private ,会报warning级别错误。
    eg:

    <?php
    class PropertyTest {
        private $sex;
    	//对私有属性值范围进行设置
        public function __set($name, $value) 
        {
           if($name == 'sex'){
    		   if(!($value == '男' || $value == '女')){
    			   return ;
    		   }
    	   }
    	//赋值给私有属性
    	   $this->$name = $value;
        }
    	
    	public function test(){
    		echo $this->sex;
    	}	
    }
    $obj = new PropertyTest();
    $obj->sex = "女";//这里可以设置其私有属性
    $obj->test();//输出"女"
    

    2)__get()
    ①在类中声明了__get()方法后,读取不可访问属性的值时,__get() 会被调用,返回私有属性的值。
    ②有一个参数,属性名称
    ③可以在该方法中,做些对非法获取的判断
    eg:

    <?php
    class PropertyTest {
        private $sex;
    
        public function __set($name, $value) 
        {
           if($name == 'sex'){
    		   if(!($value == '男' || $value == '女')){
    			   return ;
    		   }
    	   }
    	   $this->$name = $value;
        }
    	
    	public function __get($name){
    		if($name == 'sex'){
    			return $this->$name;
    			//return '保密';
    		}
    	}
    	
    	public function test(){
    		echo $this->sex;
    	}
    }
    
    $obj = new PropertyTest();
    
    $obj->sex = "女";
    echo $obj->sex;//输出“女”
    

    3、__isset()__unset()
    ①在类中声明了__isset()或者__unset()方法后,当对不可访问属性调用 isset() 或 empty() 时,__isset() 会被调用;当对不可访问属性调用 unset() 时,__unset() 会被调用。
    ②都有一个参数,属性的名称。
    eg:

    <?php
    class PropertyTest {
        private $sex = '男';
    	private $age = 20;
    	
    	public function __isset($name){
    		return isset($this->$name);
    	}
    	
    	public function __unset($name){
    		if($name == 'age'){
    			return;
    		}
    		unset($this->$name);
    	}
    	
    	public function test(){
    		var_dump($this->sex);
    		var_dump($this->age);
    	}
    }
    
    $obj = new PropertyTest();
    var_dump(isset($obj->sex));//输出boolean true
    unset($obj->sex);
    unset($obj->age);
    $obj->test();//输出null,20,并报notice级别错误,因为私有属性$sex已被删除
    

    关于这个四个魔术函数,官方给出的一个综合性示例:
    eg:

    <?php
    class PropertyTest {
         /**  被重载的数据保存在此  */
        private $data = array();
    
         /**  重载不能被用在已经定义的属性  */
        public $declared = 1;
    
         /**  只有从类外部访问这个属性时,重载才会发生 */
        private $hidden = 2;
    
        public function __set($name, $value) 
        {
            echo "Setting '$name' to '$value'\n";
            $this->data[$name] = $value;
        }
    
        public function __get($name) 
        {
            echo "Getting '$name'\n";
            if (array_key_exists($name, $this->data)) {
                return $this->data[$name];
            }
        }
    
        /**  PHP 5.1.0之后版本 */
        public function __isset($name) 
        {
            echo "Is '$name' set?\n";
            return isset($this->data[$name]);
        }
    
        /**  PHP 5.1.0之后版本 */
        public function __unset($name) 
        {
            echo "Unsetting '$name'\n";
            unset($this->data[$name]);
        }
    
        /**  非魔术方法  */
        public function getHidden() 
        {
            return $this->hidden;
        }
    }
    
    echo "<pre>\n";
    
    $obj = new PropertyTest;
    
    $obj->a = 1;
    echo $obj->a . "\n\n";//因为没有a这个属性,所以会自动调用__set函数,输出Setting 'a' to '1';然后是获取a属性值,调用__get方法,输出Getting 'a';1
    
    var_dump(isset($obj->a));//调用__isset()方法,输出Is 'a' set?;true
    unset($obj->a);//调用__unset方法,输出Unsetting 'a'
    var_dump(isset($obj->a));//调用__isset()方法,输出Is 'a' set?;false
    echo "\n";
    
    echo $obj->declared . "\n\n";//直接访问public属性值
    
    echo $obj->getHidden() . "\n";
    
    echo $obj->hidden . "\n";//获取私有属性值,自动调用__get方法
    

    二、继承性
    PHP是单继承的,单继承和多继承就不在这多说了,类的继承使用“extends”关键字,多继承,php有其他方式。而关于public、protected、private三种修饰符对子类调用父类的属性或方法的限制,在上面“封装性”的图表中已经很明确了。
    下面主要介绍*‘’子类中重载父类的方法‘’*
    子类中重载父类的方法主要是对【parent::父类中方法名】的使用。
    但是其实该使用最多的还是在初始化的时候。例如parent::__construct();
    eg:

    <?php
    class Person{
    	protected $name;
    	protected $sex;
    	function __construct($name="",$sex="男"){
    		$this ->name = $name;
    		$this ->sex = $sex;
    	}
    
    	function say(){
    		echo "我的名字:".$this-> name.",性别:".$this ->sex."。<br>";
    	}
    }
    //声明一个学生类,使用extends关键字扩展(继承)person类
    class Student extends Person {
    	private $school;
    	function __construct($name="",$sex="男",$school=""){
    		//调用父类中被覆盖的构造方法,为从父类中集成过来额出行赋初值
    		parent::__construct($name,$sex);
    		$this ->school = $school;
    	}
    
    	//定义一个和父类中同名的方法,将父类中的说话方法覆盖并重写
    	function say(){
    		parent::say(); //调用父类中被本方法覆盖掉的方法
    		echo "在".$this ->school."学校上学<br>";
    	}
    
    	/** 如果在子类中命名了一个与父类中同样的方法名,在其他方法中要调用此父类方法,
    	  * 只能用parent::say(),因为$this->say()调用的是子类中的方法。
    	 */
    	function say1(){
    		parent::say();
    	}
    }
    $student= new Student("张三","男","edu");
    $student -> say(); //调用学生类中覆盖父类的say()方法
    

    三、多态性
    打个比方来理解php程序中的多态性。
    我们计算机的USB连接不同设备(鼠标,键盘,硬盘等),可以各自执行各自的功能。因为这些设备都遵循USB接口开发规范,都有相同能被计算机加载并启动的方法,但运行各自相应的功能。
    上述例子与多态概念一致。
    eg:示例中的implements 、interface 在3.5(https://blog.csdn.net/qq_21386275/article/details/80309598)中有介绍

    <?php
    	interface USB{
    		public function run(); //提供一个公有的USB接口
    	}
    	class Mouse implements USB{  //对USB接口的实现
    		public function run(){  //鼠标的运行方式
    			echo '鼠标可以使用...<br/>';
    		}
    	}
    	class KeyBoard implements USB{
    		public function run(){ //键盘的运行方式
    			echo '键盘可以使用...<br/>';
    		}
    	}
    	class Computer{
    		public function useUSB($usbObj){  //传入某一个类的对象,实现多态调用,不同类别的对象调用不同的方法。
    			$usbObj->run();
    		}
    	}
    	$computer1=new Computer;
    	$computer1->useUSB(new Mouse);  //传入一个mouse对象,调用mouse类的run方法
    	$computer1->useUSB(new KeyBoard);   //传入一个KeyBoard对象,调用KeyBoard类的run方法
    
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  • Java面向对象的三大特性总结(封装性继承性多态性)封装:继承:多态: 面向对象的三大特性 (封装性继承性多态性) 1、面向对象: 面向对象思想就是在计算机程序设计过程中,参照现实中事物,将事物的属性...

    Java面向对象的三大特性总结(封装性、继承性、多态性)

    面向对象的三大特性

    (封装性、继承性、多态性)

    1、面向对象: 面向对象思想就是在计算机程序设计过程中,参照现实中事物,将事物的属性特征、行为特征抽象出来,描述成计算 机事件的设计思想。它区别于面向过程思想,强调的是通过调用对象的行为来实现功能,而不是自己一步一步的去 操作实现。
    举例:
    洗衣服: 面向过程:把衣服脱下来-->找一个盆-->放点洗衣粉-->加点水-->浸泡10分钟-->揉一揉-->清洗衣服-->拧干-->晾 起来 面向对象:把衣服脱下来-->打开全自动洗衣机-->扔衣服-->按钮-->晾起来
    2、类: 是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板,使用事物的属性特征和行为特征来描述该 类事物。
    现实中,描述一类事物:
    属性:
    就是该事物的状态信息。行为:就是该事物能够做什么。
    3、对象: 是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例(对象并不是找个女朋友),必然具备该类事物的属性 和行为。
    4、类与对象的关系:
    类是对一类事物的描述,是抽象的。对象是一类事物的实例,是具体的。类是对象的模板,对象是类的实体。
    ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20191025201923204.png?) 两个对象,调用同一方法内存图 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20191025202046244.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RhaW1hMw==,size_16,color_FFFFFF,t_70) 一个引用,作为参数传递到方法中内存图 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20191025202021325.png?)

    封装:

    封装可以被认为是一个保护屏障,防止该类的代码和数据被其他类随意访问。 封装步骤:
    1. 使用 private 关键字来修饰成员变量。
    2. 对需要访问的成员变量,提供对应的一对 getXxx 方法 、 setXxx 方法。

    继承:

    继承是多态的前提,没有继承,就没有多态。
    继承主要解决的问题:
    共性抽取,解决代码重复冗余的问题。
    特点:
    java值支持单继承,不支持多继承,即一个类不能有多个父类,但是java支持多层继承,即A继承B,C继承A。
    由来:
    多个类中存在相同属性和行为时,将这些内容抽取到单独一个类中,那么多个类无需再定义这些属性和行为,只要 继承那一个类即可。

    在这里插入图片描述

    其中,多个类属于子类,单独的那一个类属于父类或超类或基类。
    继承描述的是事物之间的所属关系。
    定义:
    就是子类继承父类的属性和行为,使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接 访问父类中的非私有的属性和行为。
    访问局部变量:直接写变量名即可。
    访问本类的成员变量:this.成员变量
    访问父类的成员变量:super.成员变量
    public class Zi extends Fu{
        int num = 20;
        public void method(){
            int num = 30;
            System.out.println("局部变量num:"+num);//局部变量
            System.out.println("本类的成员变量num:"+this.num);/
    
            System.out.println("父类的成员变量num:"+super.num);
    
        }
    }
    
    public class ExtendTest {
        public static void main(String[] args) {
            Zi zi = new Zi();
            zi.method();
        }
    }
    

    结果如下:

    在这里插入图片描述

    在父类子类的继承关系中,创建子类对象,成员变量与成员方法重名的时候,访问成员方法的规则:
    对象是谁,就优先用谁,如果没有则向上找。(无论是成员方法还是成员变量,如果没有都是向上找父类,绝对不会向下找子类。)
    方法重写
    方法名称一样,参数列表也一样,也叫覆盖。
    注意事项:
    (1)必须保证父子类之间的方法名称相同,参数列表也是相同的。@Override:写在方法前面,用来检测是否是有效的正确的方法重写。
    (2)子类方法的返回值必须【小于等于】父类方法的返回值范围。(注意:java.lang.Object类是所有类的公共最高父类(祖宗类),java.lang.String就是Object的子类。)
    (3)子类方法的权限必须大于等于父类方法的权限修饰符。(提示:public>protected>(default)>private)
    备注:(default不是关键字,而是什么都不写。)
    设计原则:
    对于已经投入使用的类,尽量不要进行修改,推荐定义一个新的类,来重复利用其中共性内容(老的功能),并且添加改动的新的功能。
    方法重载
    方法名称一样,参数列表不一样。
    继承关系中,父子类构造方法的访问特点:

    (1)子类构造方法当中有一个默认隐含的“super();”调用,所以一定是先调用的父类构造,后执行的子类构造。(子类必须调用父类的构造方法)

    public Fu(){
        System.out.println("执行父类构造方法:");
    }
    
    public Zi(){
        System.out.println("执行子类构造方法!");
    }
    
    public class ExtendTest {
        public static void main(String[] args) {
            Zi zi = new Zi();
        }
    }
    

    在这里插入图片描述
    (2)可以通过super关键字来调用父类重载构造。

    (3)super的父类构造调用必须是子类构造方法里的第一个语句。不能一个子类构造调用多次super构造。只有子类构造方法,才能调用父类构造方法。

    总结:子类必须调用父类的构造方法,不写super();则子类构造方法中将隐含super();写了则用写的指定的super调用,super只能调用一个,还必须是第一个。如果父类中既有有参构造也有无参构造,而子类又没有写super();则还是默认调用无参构造。

    所以super有三种功能:

    (1)在子类的成员方法中,访问父类的成员变量;

    (2)在子类的成员方法中,访问父类的成员方法;

    (3)在子类的构造方法中,访问父类的构造方法。

    this关键字的三种方法:

    (1)在本类的成员方法中,访问本类的成员变量;

    (2)在本类的成员方法中,访问本类的另一个成员方法;

    (3)在本类的构造方法中,访问本类的另一个构造方法。

    在第三个用法中注意,this调用也必须是构造方法的第一个语句,唯一一个;super和this两种构造调用,不能同时使用。

    在这里插入图片描述

    super_class就好比我们写的extend关键字,告诉它的父类是谁。

    首先main方法先进栈,首先创建了一个子类对象,凡是new出来的对象都在堆当中。子类内容包含一个完整的父类结构,所以必须先有父类构造。堆中的方法保存的是该方法的地址值,比如说图中的0x method。当我们new了一个对象,0x666就会保存到子类当中。继续执行zi.show方法和zi.method方法,它们依次进栈。

    多态:

    多态:
    是指同一行为,具有多个不同表现形式。

    extend继承或者implements实现,是多态的前提。

    代码中体现多态性,其实就是一句话:父类引用指向子类对象。

    格式:

    父类名称 对象名 = new 子类名称();

    或者:

    接口名称 对象名 = new 实现类名称();

    访问成员变量的两种方式:

    (1)直接通过对象名访问成员变量:看等号左边是谁,优先用谁,没有则向上找。

    (2)间接通过成员方法访问:看该方法属于谁,优先用谁,没有则向上找。

    注意:子类没有覆盖重写,就是父类的成员变量;子类如果覆盖重写,就是子类的成员变量。

    当使用多态方式调用方法时,首先检查父类中是否有该方法,如果没有,则编译错误;如果有,执行的是子类重写 后方法。

    在多态的代码中,成员方法的访问规则:

    看new的是谁,就优先用谁,没有则向上找。

    向上转型:
    多态本身是子类类型向父类类型向上转换的过程,这个过程是默认的。

    对象的向上转型,其实就是多态写法,一样的格式。

    含义:右侧创建一个子类对象,把它当做父类来看待使用。

    向下转型:
    父类类型向子类类型向下转换的过程,这个过程是强制的。

    当使用多态方式调用方法时,首先检查父类中是否有该方法,如果没有,则编译错误。也就是说,不能调用子类拥 有,而父类没有的方法。编译都错误,更别说运行了。这也是多态给我们带来的一点"小麻烦"。所以,想要调用子 类特有的方法,必须做向下转型。
    在这里插入图片描述

    为了避免ClassCastException的发生,Java提供了 instanceof 关键字,给引用变量做类型的校验,格式如下:

    变量名 instanceof 数据类型 如果变量属于该数据类型,返回true。如果变量不属于该数据类型,返回false

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空空如也

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多态性继承性封装性