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Java面向对象

Java 继承

继承类型

需要注意的是 Java 不支持多继承,但支持多重继承。

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implements关键字

使用 implements 关键字可以变相的使java具有多继承的特性,使用范围为类继承接口的情况,可以同时继承多个接口(接口跟接口之间采用逗号分隔)。

final关键字

final 关键字声明类可以把类定义为不能继承的,即最终类;或者用于修饰方法,该方法不能被子类重写。

构造器

子类是不继承父类的构造器(构造方法或者构造函数)的,它只是调用(隐式或显式)。如果父类的构造器带有参数,则必须在子类的构造器中显式地通过 super 关键字调用父类的构造器并配以适当的参数列表。

如果父类构造器没有参数,则在子类的构造器中不需要使用 super 关键字调用父类构造器,系统会自动调用父类的无参构造器。

Java 重写(Override)与重载(Overload)

重写(Override)

重写是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。即外壳不变,核心重写!

方法的重写规则

  • 参数列表必须完全与被重写方法的相同。
  • 返回类型与被重写方法的返回类型可以不相同,但是必须是父类返回值的派生类(java5 及更早版本返回类型要一样,java7 及更高版本可以不同)。
  • 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如:如果父类的一个方法被声明为 public,那么在子类中重写该方法就不能声明为 protected。
  • 声明为 final 的方法不能被重写。
  • 声明为 static 的方法不能被重写,但是能够被再次声明。
  • 子类和父类在同一个包中,那么子类可以重写父类所有方法,除了声明为 private 和 final 的方法。
  • 子类和父类不在同一个包中,那么子类只能够重写父类的声明为 public 和 protected 的非 final 方法。
  • 重写的方法能够抛出任何非强制异常,无论被重写的方法是否抛出异常。但是,重写的方法不能抛出新的强制性异常,或者比被重写方法声明的更广泛的强制性异常,反之则可以。这种限制只是针对检查异常,至于运行时异常RuntimeException及其子类不再这个限制之中。
  • 构造方法不能被重写。
  • 如果不能继承一个方法,则不能重写这个方法。

重载(Overload)

重载(overloading) 是在一个类里面,方法名字相同,而参数不同。返回类型可以相同也可以不同。

重载规则:

  • 被重载的方法必须改变参数列表(参数个数或类型不一样);
  • 被重载的方法可以改变返回类型;
  • 被重载的方法可以改变访问修饰符;
  • 被重载的方法可以声明新的或更广的检查异常;
  • 方法能够在同一个类中或者在一个子类中被重载。
  • 无法以返回值类型作为重载函数的区分标准。

总结

方法的重写(Overriding)和重载(Overloading)是java多态性的不同表现,重写是父类与子类之间多态性的一种表现,重载可以理解成多态的具体表现形式。

  • (1)方法重载是一个类中定义了多个方法名相同,而他们的参数的数量不同或数量相同而类型和次序不同,则称为方法的重载(Overloading)。
  • (2)方法重写是在子类存在方法与父类的方法的名字相同,而且参数的个数与类型一样,返回值也一样的方法,就称为重写(Overriding)。
  • (3)方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现。

多态

多态的优点

    1. 消除类型之间的耦合关系
    1. 可替换性
    1. 可扩充性
    1. 接口性
    1. 灵活性
    1. 简化性

多态存在的三个必要条件

  • 继承
  • 重写
  • 父类引用指向子类对象

虚函数

虚函数的存在是为了多态。

Java 中其实没有虚函数的概念,它的普通函数就相当于 C++ 的虚函数,动态绑定是Java的默认行为。如果 Java 中不希望某个函数具有虚函数特性,可以加上 final 关键字变成非虚函数。

重写

当子类对象调用重写的方法时,调用的是子类的方法,而不是父类中被重写的方法。

要想调用父类中被重写的方法,则必须使用关键字 super

  • 在编译的时候,编译器使用父类中的方法验证该语句, 但是在运行的时候,Java虚拟机(JVM)调用的是子类中的重写方法。

以上整个过程被称为虚拟方法调用,该方法被称为虚拟方法。

Java中所有的方法都能以这种方式表现,因此,重写的方法能在运行时调用,不管编译的时候源代码中引用变量是什么数据类型。

多态的实现方式

方式一:重写

方式二:接口

方式三:抽象类和抽象方法

抽象类

由于抽象类不能实例化对象,所以抽象类必须被继承,才能被使用。也是因为这个原因,通常在设计阶段决定要不要设计抽象类。

抽象方法

如果你想设计这样一个类,该类包含一个特别的成员方法,该方法的具体实现由它的子类确定,那么你可以在父类中声明该方法为抽象方法。

Abstract 关键字同样可以用来声明抽象方法,抽象方法只包含一个方法名,而没有方法体。

抽象方法没有定义,方法名后面直接跟一个分号,而不是花括号。

声明抽象方法会造成以下两个结果:

  • 如果一个类包含抽象方法,那么该类必须是抽象类。
  • 任何子类必须重写父类的抽象方法,或者声明自身为抽象类。

构造方法,类方法(用 static 修饰的方法)不能声明为抽象方法。

抽象类中不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类必定是抽象类。

接口

接口与类相似点:

  • 一个接口可以有多个方法。
  • 接口文件保存在 .java 结尾的文件中,文件名使用接口名。
  • 接口的字节码文件保存在 .class 结尾的文件中。
  • 接口相应的字节码文件必须在与包名称相匹配的目录结构中。

接口与类的区别:

  • 接口不能用于实例化对象。
  • 接口没有构造方法。
  • 接口中所有的方法必须是抽象方法。
  • 接口不能包含成员变量,除了 static 和 final 变量。
  • 接口不是被类继承了,而是要被类实现。
  • 接口支持多继承。

接口特性

  • 接口中每一个方法也是隐式抽象的,接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract(只能是 public abstract,其他修饰符都会报错)。
  • 接口中可以含有变量,但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量(并且只能是 public,用 private 修饰会报编译错误)。
  • 接口中的方法是不能在接口中实现的,只能由实现接口的类来实现接口中的方法。

抽象类和接口的区别

    1. 抽象类中的方法可以有方法体,就是能实现方法的具体功能,但是接口中的方法不行。
    1. 抽象类中的成员变量可以是各种类型的,而接口中的成员变量只能是 public static final 类型的。
    1. 接口中不能含有静态代码块以及静态方法(用 static 修饰的方法),而抽象类是可以有静态代码块和静态方法。
    1. 一个类只能继承一个抽象类,而一个类却可以实现多个接口。

:JDK 1.8 以后,接口里可以有静态方法和方法体了。

接口的实现

当类实现接口的时候,类要实现接口中所有的方法。否则,类必须声明为抽象的类。

重写接口中声明的方法时,需要注意以下规则:

  • 类在实现接口的方法时,不能抛出强制性异常,只能在接口中,或者继承接口的抽象类中抛出该强制性异常。
  • 类在重写方法时要保持一致的方法名,并且应该保持相同或者相兼容的返回值类型。
  • 如果实现接口的类是抽象类,那么就没必要实现该接口的方法。

在实现接口的时候,也要注意一些规则:

  • 一个类可以同时实现多个接口。
  • 一个类只能继承一个类,但是能实现多个接口。
  • 一个接口能继承另一个接口,这和类之间的继承比较相似。

标记接口

最常用的继承接口是没有包含任何方法的接口。

标记接口是没有任何方法和属性的接口.它仅仅表明它的类属于一个特定的类型,供其他代码来测试允许做一些事情。

标记接口作用:简单形象的说就是给某个对象打个标(盖个戳),使对象拥有某个或某些特权。

例如:java.awt.event 包中的 MouseListener 接口继承的 java.util.EventListener 接口定义如下:

package java.util; public interface EventListener {}

没有任何方法的接口被称为标记接口。标记接口主要用于以下两种目的:

  • 建立一个公共的父接口:

    正如EventListener接口,这是由几十个其他接口扩展的Java API,你可以使用一个标记接口来建立一组接口的父接口。例如:当一个接口继承了EventListener接口,Java虚拟机(JVM)就知道该接口将要被用于一个事件的代理方案。

  • 向一个类添加数据类型:

    这种情况是标记接口最初的目的,实现标记接口的类不需要定义任何接口方法(因为标记接口根本就没有方法),但是该类通过多态性变成一个接口类型。

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