首页 > 代码库 > Java基础---继承、抽象、接口

Java基础---继承、抽象、接口

一、概述

        继承是面向对象的一个重要特征。当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,只要继那个类即可。这时,多个类可以称为子类,单独的这个类称为父类或者超类。例如:猫和豹子都是猫科动物,那么就可以说描述猫这个对象创建的类,是子类;而描述猫科动物这个对象创建的类,就是父类。

        这样类与类之间就存在了继承的关系。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。在代码中通过extends关键字表示继承关系。例:

            class Sonextends Father{}  //这也是在代码中的书写格式。

注意:千万不要为了获取其他类中的功能,简化代码而继承。必须是类与类之间有所属关系才可以继承。这种所属关系的表示为is a。

 

二、特点

        1、提高了代码的复用性。

        2、让类与类之间产生了关系。有了这个关系,提供了多态的前提。

注:Java语言中,只支持单继承,不支持多继承。例:一个儿子只能有一个父亲。

       原因:因为类与类多继承的话,容易带来安全隐患。如:当多个父类中定义了相同功能,当功能内容不同时,子类对象不确定要运行哪个一个。

        但是Java保留了这种机制,并用另一种体现形式来完成。叫多实现。

 

三、继承的应用

        Java类中虽然不支持多继承,但可以多层继承。也就是一个继承体系。如儿子继承父亲,父亲继承爷爷等。用代码体现就是:

           class A{}

           class B extendsA{}

           class C extendsB{}

      那么如何使用一个继承体系中的功能呢?

      想要使用体系,先查体系中父类的描述,因为父类中定义的是该体系中的共性功能。通过了解共性功能,就可以知道该体系的基本功能。这样这个体系就可以基本使用了。

      在具体调用时,要创建最子类的对象。原因:

      一是因为有可能父类不能创建对象。

      二是创建子类对象可以使用更多的功能,包括基本的也包括特有的。

 简单一句就是:查阅父类功能,创建子类对象使用功能。

在此,先看一个示例程序:

[java] view plaincopy
 
  1. //定义一个人父类  
  2. class Person  
  3. {  
  4.     //名字和年龄是人的共有属性  
  5.     String name;  
  6.     int age;  
  7.       
  8.     //在构造函数中对名字和年龄进行初始化  
  9.     Person(String name,int age)  
  10.     {  
  11.         this.name=name;  
  12.         this.age=age;  
  13.         System.out.println(name+"  "+age);  
  14.     }  
  15.     //人都具有睡觉的功能  
  16.     void sleep()  
  17.     {  
  18.         System.out.println("sleep");  
  19.     }  
  20. }  
  21. //定义一个学生,继承人,作为子类  
  22. class Student extends Person  
  23. {  
  24.     Student(String name,int age)  
  25.     {  
  26.         super(name,age);    //super关键字表示父类,因为姓名和年龄在父类中进行了初始化动作,在这里可以直接调用  
  27.     }  
  28.     //学生具有特有的功能,学习  
  29.     void study()  
  30.     {  
  31.         System.out.println("study");  
  32.     }  
  33.   
  34. }  
  35.   
  36. class Demo  
  37. {  
  38.     public static void main(String[] args)  
  39.     {  
  40.         Student s=new Student("zhangsan",20);  
  41.         System.out.println(s.name="wangwu");  
  42.         s.sleep();  
  43.         s.study();  
  44.     }  
  45. }  

结果:

技术分享

子父类出现后,类成员的特点:

        类成员:变量,函数,构造函数。

1、变量

       如果子类中出现非私有的同名成员变量时,子类要访问本类中的变量,用this。子类要访问父类中的同名变量,用super。

        super的使用和this的使用几乎一致,且两者都存在于方法区中。

              this表示本来对象的引用。    

              super表示父类对象的引用。

2、函数——覆盖伤感的句子

       当子类出现和父类一模一样的函数时,当子类对象调用该函数,会运行子类函数的内容。如同父类的函数被覆盖一样。这种情况是函数的另一个特性:重写(覆盖)。

       当子类继承父类,沿袭了父类的功能,到子类中。但是子类虽具备该功能,但是功能的内容却和父类不一致,这时,没有必要定义新功能,而是使用覆盖特性,保留父类的功能定义,并重写功能内容。子类同时具有父类方法中的内容时,可以用super.方法();

       如在上面的示例程序中,如果Student的sleep()功能内容不相同,就可以在本类中,进行重写,而创建对象进行调用时,打印的会是复写之后的内容。

在Student类中复写:

[java] view plaincopy
 
  1. void sleep()  
  2.     {  
  3.         System.out.println("Student_sleep");  
  4.     }  

主函数中s.sleep();的结果就为:

       技术分享

  注:1、子类覆盖父类,必须保证子类权限大于等于父类权限,才可以覆盖,否则编译失败。

         2、静态只能覆盖静态。

         3、父类中的私有方法不能被重写。

小知识点:

       重载:只看同名函数的参数列表。

       重写:子父类方法要一模一样。

 

3、构造函数。

       在对子类对象进行初始化时,父类的构造函数也会运行。那是因为子类的每一个构造函数默认第一行有一条隐式的语句super();

        super():会访问父类中空参数的构造函数。而且子类中所有的构造函数默认第一行都是super();

       为什么子类一定要访问父类中的构造函数。

        因为父类中的数据子类可以直接获取,所以子类对象在建立时,需要先查看父类是如何对这些数据进行初始化的。所以子类在对象初始化时,要先访问一下父类中的构造函数。

       如果要访问父类中指定的构造函数,可以通过手动定义super语句的方式来指定。在上面的示例中已经有了很好的体现。

       注:super语句一定定义在子类构造函数中的第一行。

构造函数结论:

       子类的所有构造函数,默认都会访问父类中空参数的构造函数。因为子类每一个构造函数内的第一行都有一句隐式super();当父类中没有空参数的构造函数时,子类必须手动通过supe语句或者this语句形式来指定要访问的构造函数。当然子类的构造函数第一行也可以手动指定this语句来访问本类中的构造函数。子类中至少会有一个构造函数会访问父类中的构造函数。

小知识点:

为什么this()和super()不能在同一个构造函数中?

       因为它两不能在同一行。

为什么不能再同一行?

       因为初始化动作要先做。在子类构造函数中必有一个thi语句或者super语句。

知识点:final关键字

       继承的出现,打破了对象的封装性,使得子类可以随意复写父类中的功能。这也是继承的一大弊端。那么怎么解决这个问题呢?这里就引出了一个新的关键字——final(最终)。

        final作为一个修饰符。具有以下特点:

        1、可以修饰类、函数、变量。

        2、被final修饰的类不可以被继承。这样就可以避免被继承、被子类复写功能。

        3、被final修饰的方法不可以被复写淘宝开店教程。

        4、被final修饰的变量是一个常量只能赋值一次,既可以修饰成员变量,又可以修饰局部变量。

       当在描述事物时,一些数据的出现值是固定的,那么这时为了增强阅读性,都给这些值起个名字。方便于阅读。而这个值不需要改变,所以加上final修饰。作为常量:常量的书写规范所有字母都大写,如果由多个单词组成,单词间通过_连接。

        5、内部类定义在类中的局部位置上时,只能访问该局部被final修饰的局部变量。

 

第二讲     抽象类

一、抽象的定义

        抽象就是从多个事物中将共性的,本质的内容抽取出来。

        例如:狼和狗共性都是犬科,犬科就是抽象出来的概念。

 

二、抽象类

         Java中可以定义没有方法体的方法,该方法的具体实现由子类完成,该方法称为抽象方法,包含抽象方法的类就是抽象类。

        抽象类的由来:

        多个对象都具备相同的功能,但是功能具体内容有所不同,那么在抽取过程中,只抽取了功能定义,并未抽取功能主体,那么只有功能声明,没有功能主体的方法称为抽象方法。

        例如:狼和狗都有吼叫的方法,可是吼叫内容是不一样的。所以抽象出来的犬科虽然有吼叫功能,但是并不明确吼叫的细节。

 

三、抽象类的特点

        1、抽象类和抽象方法必须用abstract关键字来修饰。

        2、抽象方法只有方法声明,没有方法体,定义在抽象类中。

        格式:修饰符abstract返回值类型  函数名(参数列表);

        3、 抽象类不可以被实例化,也就是不可以用new创建对象。原因如下:

        抽象类是具体事物抽取出来的,本身是不具体的,没有对应的实例。例如:犬科是一个抽象的概念,真正存在的是狼和狗。

        而且抽象类即使创建了对象,调用抽象方法也没有意义。

        4、抽象类通过其子类实例化,而子类需要覆盖掉抽象类中所有的抽象方法后才可以创建对象,否则该子类也是抽象类。

注:抽象类中可以有非抽象的方法。

下面通过一个实例,来说明抽象类的使用:

[java] view plaincopy
 
  1. /* 
  2. 假如我们在开发一个系统时需要对员工进行建模,员工包含 3 个属性: 
  3. 姓名、工号以及工资。经理也是员工,除了含有员工的属性外,另为还有一个 
  4. 奖金属性。请使用继承的思想设计出员工类和经理类。要求类中提供必要的方 
  5. 法进行属性访问。 
  6.  
  7. 员工类:name id pay 
  8.  
  9. 经理类:继承了员工,并有自己特有的bonus。 
  10.  
  11. */  
  12.   
  13. //员工类,也是父类  
  14. abstract class Employee  
  15. {  
  16.     private String name;//姓名  
  17.     private String id;  //工号  
  18.     private double pay;  //工资  
  19.       
  20.     //自定义构造函数初始化  
  21.     Employee(String name,String id,double pay)  
  22.     {  
  23.         this.name = name;  
  24.         this.id = id;  
  25.         this.pay = pay;  
  26.     }  
  27.       
  28.     public abstract void work();//抽象的工作方法  
  29.   
  30. }  
  31.   
  32. //经理类,继承员工类  
  33. class Manager extends Employee  
  34. {  
  35.     private int bonus;//特有的奖金属性  
  36.     Manager(String name,String id,double pay,int bonus)//子类的构造方法  
  37.     {  
  38.         super(name,id,pay);//调用超类中的构造器  
  39.         this.bonus = bonus;  
  40.     }  
  41.     public void work()//经理类的工作方法内容  
  42.     {  
  43.         System.out.println("manager work");  
  44.     }  
  45. }  
  46.   
  47. //普通员工类,继承员工类  
  48. class Pro extends Employee  
  49. {  
  50.     Pro(String name,String id,double pay)  
  51.     {  
  52.         super(name,id,pay);  
  53.     }  
  54.     public void work()//普通员工类的工作方法内容  
  55.     {  
  56.         System.out.println("pro work");  
  57.     }  
  58. }  
  59.   
  60. class  AbstractDemo   
  61. {  
  62.     public static void main(String[] args)   
  63.     {  
  64.         new Manager("manager","001",10000,2000).work();  
  65.         new Pro("pro","020",5000).work();  
  66.     }  
  67. }  

 

四、抽象类与一般类的区别

        1、抽象类和一般类没有太大的不同。该如何描述事物,还是如何描述事物。只不过,该事物中出现了一些不知道具体内容的方法部分。这些不确定的部分,也是该事物的功能,需要明确出来,但是无法定义主体。通过抽象方法来表示。

        2、抽象类比一般类多了个抽象函数。就是在类中可以定义抽象方法。

        3、抽象类不可以实例化。

        4、抽象类虽然不能创建对象,但是也有构造函数。供子类实例化调用。

注:1、被abstract修饰的函数不能同时被private、final、static修饰。

      原因:

                final:被final修饰的类不能有子类。而被abstract修饰的类一定是一个父类。

                private:抽象类中的私有的抽象方法,不被子类所知,就无法被复写。

                           而抽象方法出现的就是需要被复写。

                static:如果static可以修饰抽象方法,那么连对象都省了,直接类名调用就可以了。

                            可是抽象方法运行没意义。

        2、抽象有一个特殊的地方:抽象类中可以不定义抽象方法。这样做可以不让本来实例化,也可以用于模块设计。

如下面的小程序:

[java] view plaincopy
 
  1. /* 
  2. 需求:获取一段程序的运行时间 
  3. 原理:将程序开始执行到执行结束的时间相减就是程序的运行时间了 
  4. 思路:1、由于想要获取的程序时未知的,可以将其抽象出去,通过子类继承复写的方式获得程序 
  5.       2、利用java中提供的当前时间功能记录下程序开始执行和执行结束的时间,然后相减 
  6. */  
  7. abstract class  GetTime  
  8. {  
  9.     public final void getTime()//加final表示不能被复写  
  10.     {  
  11.         long start=System.currentTimeMillis();//开始执行时间  
  12.         program();  
  13.         long end=System.currentTimeMillis();//执行结束时间  
  14.         System.out.println("毫秒"+(end-start));  
  15.     }  
  16.     abstract void program();//由于程序不确定,故抽象出去  
  17. }  
  18.   
  19. //要获取执行时间的程序  
  20. class GetProgram extends GetTime  
  21. {  
  22.     void program()  
  23.     {  
  24.         for(int x=0;x<1000;x++)  
  25.             System.out.print(x+" ");  
  26.     }  
  27. }  
  28. class TemplateDemo  
  29. {  
  30.     public static void main(String[] args)   
  31.     {  
  32.         new GetProgram().getTime();  
  33. //      System.out.println("Hello World!");  
  34.     }  
  35. }  

 

第三讲     接口

一、概述

       接口,可以被认为是一个特殊的抽象类。当抽象类中的方法都是抽象的,那么该类可以通过接口的形式来表示。接口使用interface来表示,子类中用implements实现。格式为:

         interface 接口名{}   

        子类名 implements接口名{}

格式特点:

        1、接口中常见定义:常量,抽象方法。

        2、接口中的成员都有固定修饰符。

               常量:public static final

               方法:public abstract

        3、接口中的成员都是public的。

在使用中,常量可以不写publicstatic final,方法可以不写publicabstract,编译时Java会自动添加这些修饰符,因为这是固定的格式修饰符。但为了方便阅读,通常我们都写上。

 

二、特点

        1、接口是对外暴露的规则。

        2、接口是程序的功能扩展。

        3、接口的出现降低耦合性。

        4、接口可以用来多实现。这也是对多继承不支持的转换形式。java支持多实现。

        5、类与接口之间是实现关系,而且类可以继承一个类的同时实现多个接口。

        6、 接口与接口之间可以有继承关系。而且可以多继承。

注:1、接口不可以创建对象的,因为有抽象方法。需要被子类实现(implements),子类对接口中的抽象方法全都覆盖后,子类才可以实例化。否则子类是一个抽象类。

        2、实现多个接口时,接口中不可以有返回不同类型的同名抽象函数。这样子类实现时将不能复写。

 

三、接口与抽象类

       共性:都是不断向上抽取出来的抽象的概念。

       区别:

                1、抽象类体现继承关系,一个类只能单继承。

                    接口体现实现关系,一个类可以多实现。同时接口与接口之间有继承关系。

                2、抽象类是继承,是 "is a "关系。

                    接口是实现,是 "like a"关系。

                3、抽象类中可以定义非抽象方法,供子类直接使用。

                    接口的方法都是抽象,接口中的成员都有固定修饰符。

                4、抽象类中可以私有变量或方法。

                    接口中的常量和方法都是public修饰的权限。

接口实例小程序:

[java] view plaincopy
 
  1. //抽象学生类  
  2. abstract class Student  
  3. {     
  4.     //抽象的学习方法  
  5.     abstract void study();  
  6.     //共性内容非抽象的睡觉方法  
  7.     void sleep()  
  8.     {  
  9.         System.out.println("sleep");  
  10.     }  
  11. }  
  12.   
  13. //接口,吸烟  
  14. interface Smoking  
  15. {  
  16.     void smoke();  
  17. }  
  18.   
  19. //Zhangsan这个对象继承学生类,实现吸烟接口  
  20. class Zhangsan extends Student implements Smoking  
  21. {  
  22.     //复写学习方法  
  23.     void study()  
  24.     {  
  25.         System.out.println("Zhangsan_study");  
  26.     }  
  27.   
  28.     //复写吸烟方法  
  29.     public void smoke()  
  30.     {  
  31.         System.out.println("Zhangsan_smoking");  
  32.     }  
  33. }  
  34.   
  35. //Lisi是好学生,不吸烟  
  36. class Lisi extends Student   
  37. {     
  38.     //复写学习方法  
  39.     void study()  
  40.     {  
  41.         System.out.println("Lisi_study");  
  42.     }  
  43. }  
  44.   
  45.   
  46. class InterfaceDemo  
  47. {  
  48.     public static void main(String[] args)   
  49.     {  
  50.         Zhangsan z = new Zhangsan();  
  51.         z.study();  
  52.         z.smoke();  
  53.         new Lisi().study();  
  54.     }  
  55. }  

结果:

技术分享

Java基础---继承、抽象、接口