Java学习day11-多态&抽象类&接口

Java学习day11-多态&抽象类&接口

陳先森 86 2021-10-17

1.多态

1.1多态的概述(记忆)

  • 什么是多态

    ​ 同一个对象,在不同时刻表现出来的不同形态

  • 多态的前提

    • 要有继承或实现关系
    • 要有方法的重写
    • 要有父类引用指向子类对象

1.2多态中的成员访问特点(记忆)

  • 成员访问特点

    • 成员变量

      ​ 编译看父类,运行看父类

    • 成员方法

      ​ 编译看父类,运行看子类

  • 代码演示

    • 动物类

      public class Animal {
          public int age = 40;
      
          public void eat() {
              System.out.println("动物吃东西");
          }
      }
      
    • 猫类

      public class Cat extends Animal {
          public int age = 20;
          public int weight = 10;
      
          @Override
          public void eat() {
              System.out.println("猫吃鱼");
          }
      
          public void playGame() {
              System.out.println("猫捉迷藏");
          }
      }
      
    • 测试类

      public class AnimalDemo {
          public static void main(String[] args) {
              //有父类引用指向子类对象
              Animal a = new Cat();
      
              System.out.println(a.age);
      //        System.out.println(a.weight);
      
              a.eat();
      //        a.playGame();
          }
      }
      

1.3多态的好处和弊端(记忆)

  • 好处

    ​ 提高程序的扩展性。定义方法时候,使用父类型作为参数,在使用的时候,使用具体的子类型参与操作

  • 弊端

    ​ 不能使用子类的特有成员

1.4多态中的转型(应用)

  • 向上转型

    ​ 父类引用指向子类对象就是向上转型

  • 向下转型

    ​ 格式:子类型 对象名 = (子类型)父类引用;

  • 代码演示

    • 动物类
    public class Animal {
        public void eat() {
            System.out.println("动物吃东西");
        }
    }
    
    • 猫类
    public class Cat extends Animal {
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("猫吃鱼");
        }
    
        public void playGame() {
            System.out.println("猫捉迷藏");
        }
    }
    
    • 测试类
    public class AnimalDemo {
        public static void main(String[] args) {
            //多态
            //向上转型
            Animal a = new Cat();
            a.eat();
    //      a.playGame();
    
    
            //向下转型
            Cat c = (Cat)a;
            c.eat();
            c.playGame();
        }
    }
    

1.5多态的案例(应用)

  • 案例需求

    ​ 请采用多态的思想实现猫和狗的案例,并在测试类中进行测试

  • 代码实现

    • 动物类
    public class Animal {
        private String name;
        private int age;
    
        public Animal() {
        }
    
        public Animal(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        public void eat() {
            System.out.println("动物吃东西");
        }
    }
    
    • 猫类
    public class Cat extends Animal {
    
        public Cat() {
        }
    
        public Cat(String name, int age) {
            super(name, age);
        }
    
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("猫吃鱼");
        }
    }
    
    • 狗类
    public class Dog extends Animal {
    
        public Dog() {
        }
    
        public Dog(String name, int age) {
            super(name, age);
        }
    
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("狗吃骨头");
        }
    }
    
    • 测试类
    public class AnimalDemo {
        public static void main(String[] args) {
            //创建猫类对象进行测试
            Animal a = new Cat();
            a.setName("加菲");
            a.setAge(5);
            System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge());
            a.eat();
    
            a = new Cat("加菲", 5);
            System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge());
            a.eat();
        }
    }
    

2.抽象类

2.1抽象类的概述(理解)

​ 当我们在做子类共性功能抽取时,有些方法在父类中并没有具体的体现,这个时候就需要抽象类了!

​ 在Java中,一个没有方法体的方法应该定义为抽象方法,而类中如果有抽象方法,该类必须定义为抽象类!

2.2抽象类的特点(记忆)

  • 抽象类和抽象方法必须使用 abstract 关键字修饰

    //抽象类的定义
    public abstract class 类名 {}
    
    //抽象方法的定义
    public abstract void eat();
    
  • 抽象类中不一定有抽象方法,有抽象方法的类一定是抽象类

  • 抽象类不能实例化

    ​ 抽象类如何实例化呢?参照多态的方式,通过子类对象实例化,这叫抽象类多态

  • 抽象类的子类

    ​ 要么重写抽象类中的所有抽象方法

    ​ 要么是抽象类

2.3抽象类的成员特点(记忆)

  • 成员的特点

    • 成员变量
      • 既可以是变量
      • 也可以是常量
    • 构造方法
      • 空参构造
      • 有参构造
    • 成员方法
      • 抽象方法
      • 普通方法
  • 代码演示

    • 动物类
    public abstract class Animal {
    
        private int age = 20;
        private final String city = "北京";
    
        public Animal() {}
    
        public Animal(int age) {
            this.age = age;
        }
    
    
        public void show() {
            age = 40;
            System.out.println(age);
    //        city = "上海";
            System.out.println(city);
        }
    
        public abstract void eat();
    
    }
    
    • 猫类
    public class Cat extends Animal {
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("猫吃鱼");
        }
    }
    
    • 测试类
    public class AnimalDemo {
        public static void main(String[] args) {
            Animal a = new Cat();
            a.eat();
            a.show();
        }
    }
    

2.4抽象类的案例(应用)

  • 案例需求

    ​ 请采用抽象类的思想实现猫和狗的案例,并在测试类中进行测试

  • 代码实现

    • 动物类
    public abstract class Animal {
        private String name;
        private int age;
    
        public Animal() {
        }
    
        public Animal(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        public abstract void eat();
    }
    
    • 猫类
    public class Cat extends Animal {
    
        public Cat() {
        }
    
        public Cat(String name, int age) {
            super(name, age);
        }
    
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("猫吃鱼");
        }
    }
    
    • 狗类
    public class Dog extends Animal {
    
        public Dog() {
        }
    
        public Dog(String name, int age) {
            super(name, age);
        }
    
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("狗吃骨头");
        }
    }
    
    • 测试类
    public class AnimalDemo {
        public static void main(String[] args) {
            //创建对象,按照多态的方式
            Animal a = new Cat();
            a.setName("加菲");
            a.setAge(5);
            System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
            a.eat();
            System.out.println("--------");
    
            a = new Cat("加菲",5);
            System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
            a.eat();
        }
    }
    

3.接口

3.1接口的概述(理解)

​ 接口就是一种公共的规范标准,只要符合规范标准,大家都可以通用。

​ Java中的接口更多的体现在对行为的抽象!

3.2接口的特点(记忆)

  • 接口用关键字interface修饰

    public interface 接口名 {} 
    
  • 类实现接口用implements表示

    public class 类名 implements 接口名 {}
    
  • 接口不能实例化

    ​ 接口如何实例化呢?参照多态的方式,通过实现类对象实例化,这叫接口多态。

    ​ 多态的形式:具体类多态,抽象类多态,接口多态。

  • 接口的子类

    ​ 要么重写接口中的所有抽象方法

    ​ 要么子类也是抽象类

3.3接口的成员特点(记忆)

  • 成员特点

    • 成员变量

      ​ 只能是常量
      ​ 默认修饰符:public static final

    • 构造方法

      ​ 没有,因为接口主要是扩展功能的,而没有具体存在

    • 成员方法

      ​ 只能是抽象方法

      ​ 默认修饰符:public abstract

      ​ 关于接口中的方法,JDK8和JDK9中有一些新特性,后面再讲解

  • 代码演示

    • 接口
    public interface Inter {
        public int num = 10;
        public final int num2 = 20;
    //    public static final int num3 = 30;
        int num3 = 30;
    
    //    public Inter() {}
    
    //    public void show() {}
    
        public abstract void method();
        void show();
    }
    
    • 实现类
    public class InterImpl extends Object implements Inter {
        public InterImpl() {
            super();
        }
    
        @Override
        public void method() {
            System.out.println("method");
        }
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("show");
        }
    }
    
    • 测试类
    public class InterfaceDemo {
        public static void main(String[] args) {
            Inter i = new InterImpl();
    //        i.num = 20;
            System.out.println(i.num);
    //        i.num2 = 40;
            System.out.println(i.num2);
            System.out.println(Inter.num);
        }
    }
    

3.4接口的案例(应用)

  • 案例需求

    ​ 对猫和狗进行训练,他们就可以跳高了,这里加入跳高功能。

    ​ 请采用抽象类和接口来实现猫狗案例,并在测试类中进行测试。

  • 代码实现

    • 动物类
    public abstract class Animal {
        private String name;
        private int age;
    
        public Animal() {
        }
    
        public Animal(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        public abstract void eat();
    }
    
    • 跳高接口
    public interface Jumpping {
        public abstract void jump();
    }
    
    • 猫类
    public class Cat extends Animal implements Jumpping {
    
        public Cat() {
        }
    
        public Cat(String name, int age) {
            super(name, age);
        }
    
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("猫吃鱼");
        }
    
        @Override
        public void jump() {
            System.out.println("猫可以跳高了");
        }
    }
    
    • 测试类
    public class AnimalDemo {
        public static void main(String[] args) {
            //创建对象,调用方法
            Jumpping j = new Cat();
            j.jump();
            System.out.println("--------");
    
            Animal a = new Cat();
            a.setName("加菲");
            a.setAge(5);
            System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
            a.eat();
    //        a.jump();
    
            a = new Cat("加菲",5);
            System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());
            a.eat();
            System.out.println("--------");
    
            Cat c = new Cat();
            c.setName("加菲");
            c.setAge(5);
            System.out.println(c.getName()+","+c.getAge());
            c.eat();
            c.jump();
        }
    }
    

3.5类和接口的关系(记忆)

  • 类与类的关系

    ​ 继承关系,只能单继承,但是可以多层继承

  • 类与接口的关系

    ​ 实现关系,可以单实现,也可以多实现,还可以在继承一个类的同时实现多个接口

  • 接口与接口的关系

    ​ 继承关系,可以单继承,也可以多继承

3.6抽象类和接口的区别(记忆)

  • 成员区别

    • 抽象类

      ​ 变量,常量;有构造方法;有抽象方法,也有非抽象方法

    • 接口

      ​ 常量;抽象方法

  • 关系区别

    • 类与类

      ​ 继承,单继承

    • 类与接口

      ​ 实现,可以单实现,也可以多实现

    • 接口与接口

      ​ 继承,单继承,多继承

  • 设计理念区别

    • 抽象类

      ​ 对类抽象,包括属性、行为

    • 接口

      ​ 对行为抽象,主要是行为

4.综合案例

4.1案例需求(理解)

​ 我们现在有乒乓球运动员和篮球运动员,乒乓球教练和篮球教练。

​ 为了出国交流,跟乒乓球相关的人员都需要学习英语。

​ 请用所学知识分析,这个案例中有哪些具体类,哪些抽象类,哪些接口,并用代码实现。
01-1648946020278

4.2代码实现(应用)

  • 抽象人类
public abstract class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public abstract void eat();
}
  • 抽象运动员类
public abstract class Player extends Person {
    public Player() {
    }

    public Player(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public abstract void study();
}
  • 抽象教练类
public abstract class Coach extends Person {
    public Coach() {
    }

    public Coach(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public abstract void teach();
}
  • 学英语接口
public interface SpeakEnglish {
    public abstract void speak();
}
  • 蓝球教练
public class BasketballCoach extends Coach {
    public BasketballCoach() {
    }

    public BasketballCoach(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("篮球教练教如何运球和投篮");
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("篮球教练吃羊肉,喝羊奶");
    }
}
  • 乒乓球教练
public class PingPangCoach extends Coach implements SpeakEnglish {

    public PingPangCoach() {
    }

    public PingPangCoach(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    @Override
    public void teach() {
        System.out.println("乒乓球教练教如何发球和接球");
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("乒乓球教练吃小白菜,喝大米粥");
    }

    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("乒乓球教练说英语");
    }
}
  • 乒乓球运动员
public class PingPangPlayer extends Player implements SpeakEnglish {

    public PingPangPlayer() {
    }

    public PingPangPlayer(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    @Override
    public void study() {
        System.out.println("乒乓球运动员学习如何发球和接球");
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("乒乓球运动员吃大白菜,喝小米粥");
    }

    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("乒乓球运动员说英语");
    }
}
  • 篮球运动员
public class BasketballPlayer extends Player {

    public BasketballPlayer() {
    }

    public BasketballPlayer(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    @Override
    public void study() {
        System.out.println("篮球运动员学习如何运球和投篮");
    }

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("篮球运动员吃牛肉,喝牛奶");
    }
}