上一篇文章：Java 基礎(chǔ)語法之解析 Java 的包和繼承

今天這章主要介紹多態(tài)和抽象類，希望接下來的內(nèi)容對你有幫助！

一、多態(tài)

在了解多態(tài)之前我們先了解以下以下的知識點(diǎn)

1. 向上轉(zhuǎn)型

什么是向上轉(zhuǎn)型呢？簡單講就是

把子類對象賦值給了父類對象的引用

這是什么意思呢，我們可以看下列代碼

// 假設(shè) Animal 是父類，Dog 是子類
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Animal("動(dòng)物");
        Dog dog=new Dog("二哈");
        animal=dog;
    }
}

其中將子類引用 dog 的對象賦值給了父類的引用，而上述代碼也可以簡化成

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog("二哈");
    }
}

這個(gè)其實(shí)和上述代碼一樣，這種寫法都叫“向上轉(zhuǎn)型”，將子類對象的引用賦值給了父類的引用

其實(shí)向上轉(zhuǎn)型以后可能用到的比較多，那么我們什么時(shí)候需要用它呢？

• 直接賦值
• 方法傳參
• 方法返回
  

其中直接賦值就是上述代碼的樣子，接下來讓我們看一下方法傳參的實(shí)例

// 假設(shè) Animal 是父類，Dog 是子類
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog("二哈");
        func(animal);
    }
    public static void func1(Animal animal){
        
    }
}

我們寫了一個(gè)函數(shù)，形參就是父類的引用，而傳遞的實(shí)參就是子類引用的對象。也可以寫成

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Animal("動(dòng)物");
        Dog dog=new Dog("二哈");
        func(dog);
    }
    public static void func1(Animal animal){
        
    }
}

那么方法返回又是啥樣的呢？其實(shí)也很簡單，如

// 假設(shè) Animal 是父類，Dog 是子類
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        
    }
    public static Animal func2(){
        Dog dog=new Dog("二哈");
        return dog;
    }
}

其中在 func2 方法中，將子類的對象返回給父類的引用。還有一種也算是方法返回

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=func2();
    }
    public static Dog func2(){
        Dog dog=new Dog("二哈");
        return dog;
    }
}

方法的返回值是子類的引用，再將其賦值給父類的對象，這種寫法也叫“向上轉(zhuǎn)型”。

那么既然我們父類的引用指向了子類引用的對象，那么父類可以使用子類的一些方法嗎？試一試

class Animal{
    public String name;
    public Animal(String name){
        this.name=name;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"吃東西"+"(Animal)");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name){
        super(name);
    }
    public void eatDog(){
        System.out.println(this.name+"吃東西"+"(Dog)");
    }
}
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal1=new Animal("動(dòng)物");
        Animal animal2=new Dog("二哈");
        animal1.eat();
        animal2.eatdog();
    }
}

結(jié)果是不可以

因?yàn)楸举|(zhì)上 animal 的引用類型是 Animal，所以只能使用自己類里面的成員和方法

2. 動(dòng)態(tài)綁定

那么我們的 animal2 可以使用 Dog 類中的 eatDog 方法嗎？其實(shí)是可以的，只要我們將這個(gè) eatDog 改名叫 eat 就行

class Dog extends Animal{
    public Dog(String name){
        super(name);
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"吃東西"+"(Dog)");
    }
}

修改后的部分代碼如上，此時(shí)，我們之前的 animal2 直接調(diào)用 eat，就可以得到下面的結(jié)果

這也就是說明此時(shí)

• animal1.eat() 實(shí)際調(diào)用的是父類的方法
• animal2.eat() 實(shí)際調(diào)用的是子類的方法
  

那么為什么將 eatDog 改成 eat 之后，animal2.eat 調(diào)用的就是子類的方法呢？

這就是我們接下來要講的重寫

3. 方法重寫

什么叫做重寫呢？

子類實(shí)現(xiàn)父類的同名方法，并且

• 方法名相同
• 方法的返回值一般相同
• 方法的參數(shù)列表相同

滿足上述的情況就稱為：重寫、覆寫、覆蓋（Override）

注意事項(xiàng)：

• 重寫的方法不能為密封方法（即被 final 修飾的方法）。我們之前了解過關(guān)鍵字 final，而被他修飾的方法就叫做密封方法，該方法則不能再被重寫，如

// 假如這是父類中的方法
public final void eat(){
    System.out.println(this.name+"要吃東西");
}

此類方法是不能被重寫的

• 子類的訪問修飾限定符權(quán)限一定要大于等于父類的權(quán)限，但是父類不能是被 private修飾
• 方法不能被 static 修飾
• 一般針對重寫的方法，可以使用 @Override 注解來顯示指定。加了他有什么好處呢？看下面代碼

// 假如下面的 eat 是被重寫的方法
class Dog extends Animal{
    @Override
    private void eat(){
        // ...
    }
}

當(dāng)我們?nèi)绯霈F(xiàn) eat 被寫成了 ate 時(shí)候，那么編譯器就會(huì)發(fā)現(xiàn)父類中是沒有 ate 方法的，就會(huì)編譯報(bào)錯(cuò)，提示無法構(gòu)成重寫

• 重寫時(shí)可以修改返回值，方法名和參數(shù)類型及個(gè)數(shù)都不可以修改。僅當(dāng)返回值為類類型時(shí)，重寫的方法才可以修改返回值類型，且必須是父類方法返回值的子類；要么就不修改，與父類返回值類型相同

了解到這，大家對于重寫肯定有了一個(gè)概念。此時(shí)我們再回憶一下之前學(xué)過的重載，可以做一個(gè)表格來進(jìn)行對比

比較結(jié)果就是，兩者沒啥關(guān)系呀

講到這里，我們好像一直沒有說明上一小節(jié)的標(biāo)題動(dòng)態(tài)綁定是啥

那么什么叫做動(dòng)態(tài)綁定呢？發(fā)生的條件如下

• 發(fā)生向上轉(zhuǎn)型（父類引用需要引用子類對象）
• 通過父類引用，來調(diào)用子類和父類的同名覆蓋方法
  

那為啥是叫動(dòng)態(tài)的呢？經(jīng)過反匯編我們可以發(fā)現(xiàn)

編譯的時(shí)候： 調(diào)用的是父類的方法
但是運(yùn)行的時(shí)候： 實(shí)際上調(diào)用的是子類的方法

因此這其實(shí)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，也可以叫其運(yùn)行時(shí)綁定

4. 向下轉(zhuǎn)型

既然介紹了向上轉(zhuǎn)型，那肯定也缺不了向下轉(zhuǎn)型呀！什么時(shí)向下轉(zhuǎn)型呢？想想向上轉(zhuǎn)型就可以猜到它就是

把父類對象賦值給了子類對象的引用

那么換成代碼就是

// 假設(shè) Animal 是父類，Dog 是子類
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Animal("動(dòng)物");
        Dog dog=animal;
    }
}

但是只是上述這樣寫是不行的，會(huì)報(bào)錯(cuò)

為什么呢？我們可以這樣想一下

狗是動(dòng)物，但是動(dòng)物不能說是狗，這相當(dāng)于是一個(gè)包含的關(guān)系。

因此可以將狗的對象直接賦值給動(dòng)物，但是不能將動(dòng)物的對象賦值給狗

我們就可以使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，這樣上述代碼就不會(huì)報(bào)錯(cuò)了

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Animal("動(dòng)物");
        Dog dog=(Dog)animal;
    }
}

我們接著用 dog 引用去運(yùn)行一下 eat 方法

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Animal("動(dòng)物");
        Dog dog=(Dog)animal;
        dog.eat();
    }
}

運(yùn)行后出現(xiàn)了錯(cuò)誤

動(dòng)物不能被轉(zhuǎn)換成狗！

 那我們該怎么做呢？我們要記住一點(diǎn)：

使用向下轉(zhuǎn)型的前提是：一定要發(fā)生了向上轉(zhuǎn)型

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog("二哈");
        Dog dog=(Dog)animal;
        dog.eat();
    }
}

這樣就沒問題啦！

像上述我們提到使用向下轉(zhuǎn)型的前提是要發(fā)生向上轉(zhuǎn)型。我們其實(shí)可以理解為，我們在使用向上轉(zhuǎn)型的時(shí)候，有些功能無法做到，故我們再使用向下轉(zhuǎn)型來完善代碼（emmm，純屬個(gè)人愚見啦）。就比如

// 假設(shè)我的 Dog 類中有一個(gè)看家的方法 guard
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog("二哈");
        animal.guard();
    }
}

上述代碼就會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)?Animal 類中是沒有 guard 方法的。因此我們就要借用向下轉(zhuǎn)型

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog("二哈");
        Dog dog =animal;
        dog.guard();
    }
}

注意：

其實(shí)向下轉(zhuǎn)型不常使用，使用它可能會(huì)不小心犯一些錯(cuò)誤。如果我們上述的代碼又要繼續(xù)使用一些其他動(dòng)物的特有方法，如果忘了它們沒有發(fā)生向上轉(zhuǎn)型，就會(huì)報(bào)錯(cuò)。

為了避免這種錯(cuò)誤： 我們可以使用 instanceof

instanceof：可以判定一個(gè)引用是否是某個(gè)類的實(shí)例，如果是則返回 true，不是則返回 false，如

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog("二哈");
        if(animal instanceof Bird){
            Bird bird=(Bird)animal;
            bird.fly();
        }
    }
}

上述代碼就是先判斷 Animal 的引用是否是 Bird 的實(shí)例，我們知道它應(yīng)該是 Dog 的實(shí)例，故返回 false

5. 關(guān)鍵字 super

其實(shí)上章就講解過了 super 關(guān)鍵字，這里我再用一個(gè)表格比較下 this 和 super，方便理解

6. 在構(gòu)造方法中調(diào)用重寫方法（坑）

接下來我們看一段代碼，大家可以猜猜結(jié)果是啥哦！

class Animal{
    public  String name;
    public Animal(String name){
        eat();
        this.name=name;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"在吃食物（Animal）");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name){
        super(name);
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"在吃食物（Dog）");
    }
}
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Dog dog=new Dog("二哈");
    }
}

結(jié)果就是

 如果沒猜對的，一般有兩個(gè)疑惑：

• 沒有調(diào)用 eat 方法，但為什么結(jié)果是這樣的？
• 為啥是 null？

解答：

疑惑一： 因?yàn)樽宇惱^承父類需要幫父類構(gòu)造方法，所以子類創(chuàng)建對象時(shí)，就構(gòu)造了父類的構(gòu)造方法，就執(zhí)行了父類的 eat 方法
疑惑二： 由于父類構(gòu)造方法是先執(zhí)行 eat 方法，而 name 的賦值在后面一步，多以此時(shí)的 name 是 null

結(jié)論：

構(gòu)造方法中可以調(diào)用重寫的方法，并且發(fā)生了動(dòng)態(tài)綁定

7. 理解多態(tài)

介紹到這里，我們終于要開始正式介紹我們今天的一大重點(diǎn)多態(tài)了！那什么是多態(tài)呢？其實(shí)他和繼承一樣是一種思想，我們可以先看一段代碼

class Shape{
    public void draw(){

    }
}
class Cycle extends Shape{
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("畫一個(gè)圓⚪");
    }
}
class Rect extends Shape{
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("畫一個(gè)方片♦");
    }
}
class Flower extends Shape{
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("畫一朵花❀");
    }
}
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) {
        Cycle shape1=new Cycle();
        Rect shape2=new Rect();
        Flower shape3=new Flower();
        drawMap(shape1);
        drawMap(shape2);
        drawMap(shape3);
    }
    public static void drawMap(Shape shape){
        shape.draw();
    }
}

我們發(fā)現(xiàn) drawMap 這個(gè)方法被調(diào)用者使用時(shí)，都是經(jīng)過父類調(diào)用了其中的 draw 方法，并且最終的表現(xiàn)形式是不一樣的。而這種思想就叫做多態(tài)。

更簡單的說，多態(tài)就是

一個(gè)引用能表現(xiàn)出多種不同的形態(tài)

而多態(tài)是一種思想，實(shí)現(xiàn)它的前提有兩點(diǎn)

• 向上轉(zhuǎn)型
• 調(diào)用同名的覆蓋方法
  

而一種思想的傳承總有它獨(dú)到的好處，那么使用多態(tài)有什么好處呢？

1）類調(diào)用者對類的使用成本進(jìn)一步降低

• 封裝是讓類的調(diào)用者不需要知道類的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)
• 多態(tài)能讓類的調(diào)用者連這個(gè)類的類型是什么都不必知道，只需要這個(gè)對象具有某種方法即可
  

2）能夠降低代碼的“圈復(fù)雜度”，避免使用大量的 if-else 語句

圈復(fù)雜度：

是一種描述一段代碼復(fù)雜程度的方式?？梢詫⒁欢未a中條件語句和循環(huán)語句出現(xiàn)的個(gè)數(shù)看作是“圈復(fù)雜度”，這個(gè)個(gè)數(shù)越多，就認(rèn)為理解起來更復(fù)雜。

我們可以看一段代碼

public static void drawShapes(){
    Rect rect = new Rect(); 
    Cycle cycle = new Cycle(); 
    Flower flower = new Flower(); 
    String[] shapes = {"cycle", "rect", "cycle", "rect", "flower"}; 
    for (String shape : shapes) { 
     if (shape.equals("cycle")) { 
       cycle.draw(); 
      } else if (shape.equals("rect")) { 
       rect.draw(); 
      } else if (shape.equals("flower")) { 
       flower.draw(); 
   }
    }
}

這段代碼的意思就是要分別打印圓、方片、圓、方片、花，如果不使用多態(tài)的話，我們一般就會(huì)寫出上面這種方法。而使用多態(tài)的話，代碼就會(huì)顯得很簡單，如

public static void drawShapes() { 
    // 我們創(chuàng)建了一個(gè) Shape 對象的數(shù)組. 
    Shape[] shapes = {new Cycle(), new Rect(), new Cycle(), new Rect(), new Flower()}; 
    for (Shape shape : shapes) { 
     shape.draw(); 
    } 
}

我們可以通過下面這種圖理解上面的代碼

而整體看起來，使用了多態(tài)的代碼就簡單了很多

3）可擴(kuò)展能力強(qiáng)

如上述畫圖的代碼，如果我們要新增一種新的形狀，使用多態(tài)的方式改動(dòng)成本也比較低，如

// 增加三角形
class Triangle extends Shape { 
    @Override 
    public void draw() { 
     System.out.println("△"); 
    } 
}

運(yùn)用多態(tài)的話，我們擴(kuò)展的代碼增加一個(gè)新類就可以。而對于不使用多態(tài)的情況，就還需要對 if-else 語句進(jìn)行一定的修改，故改動(dòng)成本會(huì)更高

8. 小結(jié)

到此為止，面向?qū)ο蟮娜筇攸c(diǎn)：封裝、繼承、多態(tài)已經(jīng)全部介紹完了。由于我個(gè)人的理解也有限，所以講的可能不好、不足，希望大家多多理解呀。

 接下來將會(huì)介紹抽象類和接口，其中也會(huì)進(jìn)一步運(yùn)用到多態(tài)，大家可以多多練習(xí)，加深思想的理解。

二、抽象類

1. 概念

我們上面剛寫過一個(gè)畫圖型的代碼，其中父類的定義是這樣的

class Shape{
    public void draw(){

    }
}

我們發(fā)現(xiàn)，父類中的 draw 方法里面沒有內(nèi)容，而繪圖都是通過各種子類的 draw 方法完成的。

像上述代碼，這種沒有實(shí)際工作的方法，我們可以通過 abstract 來設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)成一個(gè)抽象方法，而包含抽象方法的類就是抽象類

設(shè)計(jì)之后的代碼就是這樣的

abstract class Shape{
    public abstract void draw();
}

2. 注意事項(xiàng)

方法和類都要由 abstract 修飾

抽象類中可以定義其他數(shù)據(jù)成員和成員方法，如

abstract class Shape{
    public int a;
    public void b(){
        // ...
    }
    public abstract void draw();
}

但要使用這些成員和方法，需要靠子類通過 super 才能使用

• 抽象類不可以被實(shí)例化
• 抽象方法不能是被 private 修飾的
• 抽象方法不能是被 final 修飾的，它與 abstract 不能被共存
• 如果子類繼承了抽象類，但不需要重寫父類的抽象方法，則可以將子類用 abstract 修飾，如

abstract class Shape{
    public abstract void draw();
}
abstract Color extends Shape{
    
}

此時(shí)該子類中既可以定義普通方法也可以定義抽象方法

一個(gè)抽象類 A 可以被另外的抽象類 B 繼承，但是如果有其他的普通類繼承了抽象類 B，則該普通類需要重寫 A 和 B 中的所有抽象方法

3. 抽象類的意義

我們要知道抽象類的意義就是為了被繼承

從注意事項(xiàng)中就知道抽象類本身是不能被實(shí)例化的，要想使用它，只能創(chuàng)建子類去繼承，就比如

abstract class Shape{
    public int a;
    public void b(){
        // ...
    }
    public abstract void draw();
}
class Cycle extends Shape{
    @Override
    public void draw(){
        System.out.println("畫一個(gè)⚪");
    }
}
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Shape shape=new Cycle();
    }
}

要注意子類需要重寫父類的所有抽象方法，不然代碼就會(huì)報(bào)錯(cuò)

3. 抽象類的作用

那么抽象類既然不能被實(shí)例化，那為什么要用它呢？

使用了抽象類就相當(dāng)于多了一重編譯器的效驗(yàn)

啥意思呢？就比如按照上述畫圖的代碼，實(shí)際工作其實(shí)是由子類完成的，如果不小心誤用了父類，父類不是抽象類的話是不會(huì)報(bào)錯(cuò)的，因此將父類設(shè)計(jì)成抽象類，它會(huì)在父類被實(shí)例化的時(shí)候報(bào)錯(cuò)，讓我們盡早地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤

三、接口

我們上面介紹了抽象類，抽象類中除了抽象方法還可以包含普通的方法和成員。

而接口中也可包含方法和字段，但只能是抽象方法和靜態(tài)常量。

1. 語法規(guī)則

我們可以將上述 Shape 改寫成一個(gè) 接口，代碼如下

interface IShape{
    public static void draw();
}

具體的語法規(guī)則如下：

接口是使用 interface 定義的

接口的命名一般以大寫字母 I 開頭

接口中的方法一定是抽象的、被 public 修飾的方法，因此其中抽象方法可以簡化代碼為

interface IShape{
    void draw();
}

這樣寫默認(rèn)是 public abstract 的

接口中也可以包含被 public 修飾的靜態(tài)常量，并且可以省略 public static final，如

interface IShape{
    public static final int a=10;
    public static int b=10;
    public int c=10;
    int d=10;
}

接口不能被單獨(dú)實(shí)例化，和抽象類一樣需要被子類繼承使用，但是接口中使用 implements 繼承，如

interface IShape{
    public static void draw();
}
class Cycle implements IShape{
    @Override
    public void draw(){
        System.out.println("畫一個(gè)圓預(yù)⚪");
    }
}

和 extends 表達(dá)含義是”擴(kuò)展“不同，implements 表達(dá)的是”實(shí)現(xiàn)“，即表示當(dāng)前什么都沒有，一切需要從頭構(gòu)造

基礎(chǔ)接口的類需要重寫接口中的全部抽象方法

一個(gè)類可以使用 implements 實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，每個(gè)接口之間使用逗號分隔開就可以，如

interface A{
    void func1();
}
interface B{
    void func2();
}
class C implements A,B{
    @Override
    public void func1(){
        
    }
    @Override
    public void func2{
        
    }
}

注意這個(gè)類要重寫所有繼承的接口的所有抽象方法，在 IDEA 中使用 ctrl + i ，快速實(shí)現(xiàn)接口

接口和接口之間的關(guān)系可以使用 extends 來維護(hù)，這是意味著”擴(kuò)展“，即某個(gè)接口擴(kuò)展了其他接口的功能，如

interface A{
    void func1();
}
interface B{
    void func2();
}
interface D implements A,B{
    @Override
    public void func1(){
          
    }
    @Override
    public void func2{
          
    }
    void func3();
}

注意：

在 JDK1.8 開始，接口當(dāng)中的方法可以是普通方法，但前提是：這個(gè)方法是由 default 修飾的（即是這個(gè)接口的默認(rèn)方法），如

interface IShape{
    void draw();
    default public void func(){
        System.out.println("默認(rèn)方法");
    }
}

2. 實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口

我們之前介紹過，Java 中的繼承是單繼承，即一個(gè)類只能繼承一個(gè)父類

但是可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口，故我們可以通過多接口去達(dá)到多繼承類似的效果

接下來通過代碼來理解吧！

class Animal{
    public String name;
    public Animal(String name){
        this.name=name;
    }
}
class Bird extends Animal{
    public Bird(String name){
        super(name);
    }
}

此時(shí)子類 Bird 繼承了父類 Animal，但是不能再繼承其他類了，但是還可以繼續(xù)實(shí)現(xiàn)其他的接口，如

class Animal{
    public String name;
    public Animal(String name){
        this.name=name;
    }
}
interface ISwing{
    void swing();
}
interface IFly{
    void fly();
}
class Bird extends Animal implements ISwing,IFly{
    public Bird(String name){
        super(name);
    }
    @Override
    public void swing(){
        System.out.println(this.name+"在游");
    }
    @Override
    public void fly(){
        System.out.println(this.name+"在飛");
    }
}

上述代碼就相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)了多繼承，因此接口的出現(xiàn)很好的解決了 Java 單繼承的問題

并且我們可以感受到，接口表達(dá)的好像是具有了某種屬性，因此有了接口以后，類的使用者就不必關(guān)注具體的類型了，而只要關(guān)注該類是否具備某個(gè)能力，比如

public class TestDemo {
    public static void fly(IFly flying){
        flying.fly();
    }
    public static void main(String[] args) {
        IFly iFly=new Bird("飛鳥");
        fly(iFly);
    }
}

因?yàn)轱w鳥本身具有飛的屬性，所以我們不必關(guān)注具體的類型，因?yàn)橹灰獣?huì)飛的都可以實(shí)現(xiàn)飛的屬性，如超人也會(huì)飛，就可以定義一個(gè)超人的類

class SuperMan implements IFly{
    @Override
    public void fly(){
        System.out.println("超人在飛");
    }
}
public class TestDemo {
    public static void fly(IFly flying){
        flying.fly();
    }
    public static void main(String[] args) {
        fly(new SuperMan());
    }
}

注意：

子類先繼承父類再實(shí)現(xiàn)接口

3. 接口的繼承

語法規(guī)則里面就介紹了，接口和接口之間可以使用 extends 來維護(hù)，可以使某個(gè)接口擴(kuò)展其他接口的功能

這里就不再重述了

下面我們再學(xué)習(xí)一些接口，來加深對于接口的理解

4. Comparable 接口

我們之前介紹過 Arrays 類中的 sort 方法，它可以幫我們進(jìn)行排序，比如

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array={2,9,4,1,7};
        System.out.println("排序前："+Arrays.toString(array));
        Arrays.sort(array);
        System.out.println("排序后："+Arrays.toString(array));

    }
}

而接下來我想要對一個(gè)學(xué)生的屬性進(jìn)行排序。

首先我實(shí)現(xiàn)一個(gè) Student 類，并對 toString 方法進(jìn)行了重寫

class Student{
    private String name;
    private int age;
    private double score;

    public Student(String name, int age, double score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }
}

接下來我寫了一個(gè)數(shù)組，并賦予了學(xué)生數(shù)組一些屬性

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] student=new Student[3];
        student[0]=new Student("張三",18,96.5);
        student[0]=new Student("李四",19,99.5);
        student[0]=new Student("王五",17,92.0);
    }
}

那么我們可以直接通過 sort 函數(shù)進(jìn)行排序嗎？我們先寫如下代碼

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] student=new Student[3];
        student[0]=new Student("張三",18,96.5);
        student[1]=new Student("李四",19,99.5);
        student[2]=new Student("王五",17,92.0);
        System.out.println("排序前："+student);
        Arrays.sort(student);
        System.out.println("排序后："+student);
    }
}

最終結(jié)果卻是

我們來分析一下

ClassCastException：類型轉(zhuǎn)換異常，說 Student 不能被轉(zhuǎn)換為 java.lang.Comparable

這是什么意思呢？我們思考由于 Student 是我們自定義的類型，里面包含了多個(gè)類型，那么 sort 方法怎么對它進(jìn)行排序呢？好像沒有一個(gè)依據(jù)。

此時(shí)我通過報(bào)錯(cuò)找到了 Comparable

 

可以知道這個(gè)應(yīng)該是一個(gè)接口，那我們就可以嘗試將我們的 Student 類繼承這個(gè)接口，其中后面的 < T > 其實(shí)是泛型的意思，這里改成 < Student > 就行

class Student implements Comparable<Student>{
    public String name;
    public int age;
    public double score;

    public Student(String name, int age, double score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }
}

但此時(shí)還不行，因?yàn)槔^承需要重寫接口的抽象方法，所以經(jīng)過查找，我們找到了

增加的重寫方法就是

@Override
public int compareTo(Student o) {
    // 新的比較的規(guī)則
}

這里應(yīng)該就是比較規(guī)則的設(shè)定地方了，我們再看看 sort 方法中的交換

也就是說如果此時(shí)的左值大于右值，則進(jìn)行交換

那么如果我想對學(xué)生的年齡進(jìn)行排序，重寫后的方法應(yīng)該就是

@Override
public int compareTo(Student o) {
    // 新的比較的規(guī)則
    return this.age-o.age;
}

此時(shí)再運(yùn)行代碼，結(jié)果就是

而到這里我們可以更深刻的感受到，接口其實(shí)就是某種屬性或者能力，而上述 Student 這個(gè)類繼承了這個(gè)比較的接口，就擁有了比較的能力

缺點(diǎn)：

當(dāng)我們比較上述代碼的姓名時(shí)，就要將重寫的方法改為

@Override
public int compareTo(Student o) {
    // 新的比較的規(guī)則
    return this.name.compareTo(o.name);
}

當(dāng)我們比較上述代碼的分?jǐn)?shù)時(shí)，就要將重寫的方法改為

@Override
public int compareTo(Student o) {
    // 新的比較的規(guī)則
    return int(this.score-o.score);
}

我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)我們要修改比較的東西時(shí)，就可能要重新修改重寫的方法。這個(gè)局限性就比較大

為了解決這個(gè)缺陷，就出現(xiàn)了下面的接口 Comparator

4. Comparator 接口

我們進(jìn)入 sort 方法的定義中還可以看到一個(gè)比較方法，其中有兩個(gè)參數(shù)數(shù)組與 Comparator 的對象

這里就用到了 Comparator 接口

這個(gè)接口啥嘞？我們可以先定義一個(gè)年齡比較類 AgeComparator，就是專門用來比較年齡，并讓他繼承這個(gè)類

class AgeCompartor implements Comparator<Student>{

}

再通過按住 ctrl 并點(diǎn)擊它，我們可以跳轉(zhuǎn)到它的定義，此時(shí)我們可以發(fā)現(xiàn)它里面有一個(gè)方法是

這個(gè)與上述 Comparable 中的 compareTo 不同，那我先對它進(jìn)行重寫

class AgeCompartor implements Comparator<Student>{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.age-o2.age;
    }
}

我們再按照 sort 方法的描述，寫如下代碼

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] student=new Student[3];
        student[0]=new Student("張三",18,96.5);
        student[1]=new Student("李四",19,99.5);
        student[2]=new Student("王五",17,92.0);
        
        System.out.println("排序前："+Arrays.toString(student));
        AgeComparator ageComparator=new AgeComparator();
        Arrays.sort(student,ageComparator);
        System.out.println("排序后："+Arrays.toString(student));
    }
}

這樣就可以正常的對學(xué)生的年齡進(jìn)行比較了，而此時(shí)我們要再對姓名進(jìn)行排序，我們就可以創(chuàng)建一個(gè)姓名比較類 NameComparator

class NameComparator implements Comparator<Student>{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.name.compareTo(o2.name);
    }
}

而我們也只需要將 sort 方法的參數(shù) ageComparator 改成 nameComparator 就可以了

 我們可以將上述 AgeComparator 和 NameComparator 理解成比較器 ，而使用 Comparator 這個(gè)接口比 Comparable 的局限性小很多，我們?nèi)绻獙δ硞€(gè)屬性進(jìn)行比較只要增加它的比較器即可

5. Cloneable 接口和深拷貝

首先我們可以看這樣的代碼

class Person{
    public String name ="LiXiaobo";

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person person=new Person();
    }
}

那什么是克隆呢？應(yīng)該就是搞一個(gè)副本出來，比如

那么既然這次講 Cloneable 接口，我就對其進(jìn)行繼承唄！

class Person implements Cloneable{
    public String name ="LiXiaobo";

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

但是我們發(fā)現(xiàn)就算繼承之后，我們也不能通過創(chuàng)建的引用去找到一個(gè)克隆的方法。此時(shí)我們可以點(diǎn)到 Cloneable的定義看看

太牛了，啥都沒有！

• 我們發(fā)現(xiàn)，Cloneable 這個(gè)接口是一個(gè)空接口（也叫標(biāo)記接口），而這個(gè)接口的作用就是：如果一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口，就證明它是可以被克隆的
• 而在使用它之前，我們還需要重寫 Object 的克隆方法（所有的類默認(rèn)繼承于 Object 類）
  

怎樣重寫克隆方法呢？通過 ctrl + o，就可以看到

再選擇 clone 就🆗，重寫后的代碼就變成

class Person implements Cloneable{
    public String name ="LiXiaobo";

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

而此時(shí)我們就可以看到一個(gè) clone 方法

點(diǎn)擊之后，我們發(fā)現(xiàn)居然還是報(bào)錯(cuò)

原因是由于重寫的 clone 方法會(huì)拋出異常，針對這個(gè)就有兩種方式，今天介紹簡單一點(diǎn)的方式

方式一： 將鼠標(biāo)放到 clone 上，按住 Alt + enter，你就會(huì)看到

點(diǎn)擊紅框框就行，但是你會(huì)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)擊后還是報(bào)錯(cuò)，這是由于重寫的方法的返回值是 Object，而編譯器會(huì)認(rèn)為這是不安全的，因此將它強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成 Person 就可以了。此時(shí)我們再將克隆的副本輸出發(fā)現(xiàn)結(jié)果沒問題

并且通過地址的打印，副本和原來的地址是不一樣的

介紹到這里，簡單的克隆流程就已經(jīng)介紹完了。但是接下來我們再深入一點(diǎn)思考，在 Person 類原有代碼的基礎(chǔ)上增加整形 a

class Person implements Cloneable{
    public String name ="LiXiaobo";
    public int a=10;
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

此時(shí)我們再通過 person 和 person 分別打印，代碼如下

public class TestDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person person=new Person();
        Person person1=(Person)person.clone();
        System.out.println(person.a);
        System.out.println(person1.a);
        System.out.println("#############");
        person1.a=50;
        System.out.println(person.a);
        System.out.println(person1.a);
    }
}

結(jié)果如下

我們發(fā)現(xiàn)這種情況 person1 就完全是一個(gè)副本，對它進(jìn)行修改是與 person 無關(guān)的。

但是我們再看下面這種情況，我們定義一個(gè) Money 類，并在 Person 創(chuàng)建它

class Money{
    public int money=10;
}
class Person implements Cloneable{
    public String name ="LiXiaobo";
    public Money money=new Money();
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

然后我們再修改 person1 中的 money 的值，代碼如下

public class TestDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person person=new Person();
        Person person1=(Person)person.clone();
        System.out.println(person.money.money);
        System.out.println(person1.money.money);
        System.out.println("#############");
        person.money.money=50;
        System.out.println(person.money.money);
        System.out.println(person1.money.money);
    }
}

這次的結(jié)果是

這是為什么呢？我們可以分析下面的圖片

由于克隆的是 person 的對象，所以只克隆了（0x123）的 money，而（0x456）的 money 沒有被克隆，所以就算前面的 money 被克隆的副本也指向它，所以改變副本的 money，它也會(huì)被改變

而上述這種情況其實(shí)叫做淺拷貝，那么怎么將其變成深拷貝呢？

我們只要將 money 引用所指向的對象也克隆一份

步驟：

將 Money 類也實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口，并重寫克隆方法

class Money implements Cloneable{
    public int money=10;
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

修改 Person 中的克隆方法

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    Person personClone=(Person)super.clone();
    personClone.money=(Money)this.money.clone();
    return personClone;
}

到此這篇關(guān)于Java語法之 Java 的多態(tài)、抽象類和接口的文章就介紹到這了,更多相關(guān) Java 的多態(tài)、抽象類和接口內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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