Java面向?qū)ο蠡A(chǔ)之多態(tài)性,抽象類(lèi)和接口

更新時(shí)間：2020年05月29日 16:25:16 作者：亞努人

這篇文章主要介紹了Java面向?qū)ο蠡A(chǔ)：多態(tài)性,抽象類(lèi)和接口，文中代碼可以幫助各位更好的理解學(xué)習(xí)，有需求的小伙伴可以參考下

一、多態(tài)性

多態(tài)是指一個(gè)對(duì)象可以擁有多種不同的形態(tài)，繼承是實(shí)現(xiàn)多態(tài)的基礎(chǔ)。

1.1 引用多態(tài)和方法多態(tài)

引用多態(tài)：父類(lèi)引用可以指向本類(lèi)的對(duì)象，也可以指向子類(lèi)的對(duì)象

方法多態(tài)：
1、創(chuàng)建本類(lèi)對(duì)象時(shí)，調(diào)用的方法為本類(lèi)方法；
2、創(chuàng)建子類(lèi)對(duì)象時(shí)，調(diào)用的方法為子類(lèi)重寫(xiě)或繼承的方法。

首先建立父類(lèi)Animal，包含一個(gè)eat()方法，如下代碼所示：

public class Animal {
 public void eat(){
 System.out.println("動(dòng)物可以吃東西");
 }
}

然后建立子類(lèi)Dog繼承父類(lèi)Animal，并重寫(xiě)eat()方法。

public class Dog extends Animal{
 public void eat(){
 System.out.println("狗狗可以吃東西");
 }
}

最后建立一個(gè)Cat類(lèi)繼承Animal，并獨(dú)有g(shù)etMouse()方法。

public class Cat extends Animal{
 public void getMouse(){
 System.out.println("貓會(huì)抓老鼠");
 }
}

通過(guò)測(cè)試類(lèi)進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)，父類(lèi)的引用不能調(diào)用子類(lèi)獨(dú)有的方法。

public class InitTest {
 public static void main(String[] args) {
 Animal obj1 = new Animal();//父類(lèi)的引用指向本類(lèi)對(duì)象
 Animal obj2 = new Dog();//父類(lèi)的引用指向子類(lèi)對(duì)象
 Animal obj3 = new Cat();
 obj1.eat();//動(dòng)物可以吃東西
 obj2.eat();//20歲的狗狗可以吃東西
 obj3.eat();//動(dòng)物可以吃東西
 }
}

1.2 引用類(lèi)型轉(zhuǎn)換

向上類(lèi)型轉(zhuǎn)換（隱式或自動(dòng)類(lèi)型轉(zhuǎn)換）：子類(lèi)轉(zhuǎn)換為父類(lèi)對(duì)象
向下類(lèi)型轉(zhuǎn)換（強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換）：父類(lèi)轉(zhuǎn)換為子類(lèi)，有風(fēng)險(xiǎn)

向上類(lèi)型轉(zhuǎn)換好比是把杯子中的水倒進(jìn)壺里，不會(huì)存在風(fēng)險(xiǎn)；而向下類(lèi)型轉(zhuǎn)換則是把壺里的水倒進(jìn)杯子里，可能會(huì)溢出。為了避免這種風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，可以使用instanceof關(guān)鍵字進(jìn)行判斷。如下代碼所示：

public class InitTest {
 public static void main(String[] args) {
 Animal obj = new Dog();//向上類(lèi)型轉(zhuǎn)換
 if(obj instanceof Dog){
  Dog dog = (Dog)obj; //向下類(lèi)型轉(zhuǎn)換
 }else{
  System.out.println("不能進(jìn)行Dog類(lèi)型轉(zhuǎn)換");
 }
 if(obj instanceof Cat){
  Cat cat = (Cat)obj;
 }else{
  System.out.println("不能進(jìn)行Cat類(lèi)型轉(zhuǎn)換");
 }
 }
}

程序能夠正常運(yùn)行，且不能進(jìn)行Cat類(lèi)型轉(zhuǎn)換。

二、抽象類(lèi)與接口

2.1 抽象類(lèi)

當(dāng)某個(gè)父類(lèi)只知道子類(lèi)應(yīng)該包含這些方法卻不知如何實(shí)現(xiàn)時(shí)，需要用到抽象類(lèi)。抽象類(lèi)用abstract關(guān)鍵字修飾，它限制子類(lèi)必須有哪些方法，但不關(guān)注實(shí)現(xiàn)。抽象類(lèi)中可以包含普通方法，也可以沒(méi)有方法。

例：利用抽象類(lèi)編寫(xiě)程序，求矩形和圓的周長(zhǎng)和面積。

實(shí)現(xiàn)步驟：
1、抽象出矩形和圓形的抽象類(lèi)Shape作為父類(lèi)，并定義要實(shí)現(xiàn)的方法求周長(zhǎng)premeter()和求面積area()；
2、分別創(chuàng)建子類(lèi)Rectangle和Circle，繼承抽象父類(lèi)Shape；
3、根據(jù)相關(guān)圖形的求解算法，分別實(shí)現(xiàn)父類(lèi)的抽象方法。

public abstract class Shape {
 public abstract double perimeter();
 public abstract double area();
}
public class Rectangle extends Shape {
 double length;
 double width;

 public Rectangle(double length,double width){
 this.length = length;
 this.width = width;
 }

 @Override
 public double perimeter() {
 return 2*(length+width);
 }

 @Override
 public double area() {
 return length*width;
 }

}
public class Circle extends Shape {
 double radius;
 final double PI = 3.14;

 public Circle(double radius){
 this.radius = radius;
 }

 @Override
 public double perimeter() {
 return 2*PI*radius;
 }

 @Override
 public double area() {
 return PI*radius*radius;
 }

}
這里，由于不同的形狀求解周長(zhǎng)和面積時(shí)，需要的參數(shù)個(gè)數(shù)不同，在定義抽象方法中無(wú)法統(tǒng)一給出參數(shù)，可以在子類(lèi)中定義變量，通過(guò)初始化構(gòu)造方法進(jìn)行參數(shù)的傳遞。下面是測(cè)試方法代碼：

public class ShapeTest {
 public static void main(String[] args) {
 Shape s1 = new Rectangle(2,4);
 Shape s2 = new Circle(3.9);
 System.out.println("矩形的周長(zhǎng)："+s1.perimeter());
 System.out.println("矩形的面積："+s1.area());
 System.out.println("圓形的周長(zhǎng)："+s2.perimeter());
 System.out.println("圓形的面積："+s2.area());
 }
}

2.2 接口

接口是一種特殊的類(lèi)，由全局變量和公共方法組成。它定義了某一批類(lèi)的規(guī)范，而不關(guān)心這些類(lèi)的內(nèi)部數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只規(guī)定這些類(lèi)里必須提供某些方法。

接口里的屬性是常量，默認(rèn)會(huì)加上public static final三個(gè)關(guān)鍵字，接口里的方法只能是抽象方法，默認(rèn)會(huì)加上public abstract關(guān)鍵字。

一個(gè)類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，但類(lèi)必須是先繼承，然后實(shí)現(xiàn)接口。

例：傻瓜機(jī)和智能機(jī)繼承了父類(lèi)手機(jī)，父類(lèi)的抽象方法里面都定義了打電話和發(fā)短信的功能，而智能機(jī)和PSP都有玩游戲的功能。此時(shí)PSP不具備手機(jī)的特征所以不宜繼承手機(jī)類(lèi)，而可以將玩游戲定義為一個(gè)接口，由智能機(jī)和PSP實(shí)現(xiàn)。

public interface IPlayGame {
 public void playGame();
}
public class SmartPhone extends Telphone implements IPlayGame{

 @Override
 public void call() {
 System.out.println("SmartPhone可以打電話");
 }

 @Override
 public void message() {
 System.out.println("SmartPhone可以發(fā)短信");
 }

 @Override
 public void playGame() {
 System.out.println("玩游戲的功能");
 }

}
public class PSP implements IPlayGame{
 @Override
 public void playGame() {
 System.out.println("玩游戲的功能");
 }
}
public class InterfaceTest {

 public static void main(String[] args) {
 IPlayGame ip1 = new SmartPhone();
 IPlayGame ip2 = new PSP();
 ip1.playGame();
 ip2.playGame();
 }

}

接口還可以通過(guò)匿名內(nèi)部類(lèi)的方式實(shí)現(xiàn)，即沒(méi)有名字的內(nèi)部類(lèi)。此方式常用于高級(jí)開(kāi)發(fā)中。

 public static void main(String[] args) {
 IPlayGame ip3 = new IPlayGame(){
 @Override
 public void playGame() {
  System.out.println("使用匿名內(nèi)部類(lèi)的方式實(shí)現(xiàn)接口");
 }
 };
 ip3.playGame();
}

注：文章根據(jù)本站相關(guān)課程的學(xué)習(xí)筆記整理而來(lái)，有錯(cuò)誤或其他任何問(wèn)題敬請(qǐng)指正，歡迎共同學(xué)習(xí)交流！

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