Java面向对象基础之多态性,抽象类和接口
一、多态性
多态是指一个对象可以拥有多种不同的形态，继承是实现多态的基础。
1.1引用多态和方法多态
引用多态：父类引用可以指向本类的对象，也可以指向子类的对象
方法多态：
1、创建本类对象时，调用的方法为本类方法；
2、创建子类对象时，调用的方法为子类重写或继承的方法。
首先建立父类Animal，包含一个eat()方法，如下代码所示：
publicclassAnimal{
publicvoideat(){
System.out.println("动物可以吃东西");
}
}
然后建立子类Dog继承父类Animal，并重写eat()方法。
publicclassDogextendsAnimal{
publicvoideat(){
System.out.println("狗狗可以吃东西");
}
}
最后建立一个Cat类继承Animal，并独有getMouse()方法。
publicclassCatextendsAnimal{
publicvoidgetMouse(){
System.out.println("猫会抓老鼠");
}
}
通过测试类进行测试发现，父类的引用不能调用子类独有的方法。
publicclassInitTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Animalobj1=newAnimal();//父类的引用指向本类对象
Animalobj2=newDog();//父类的引用指向子类对象
Animalobj3=newCat();
obj1.eat();//动物可以吃东西
obj2.eat();//20岁的狗狗可以吃东西
obj3.eat();//动物可以吃东西
}
}
1.2引用类型转换
向上类型转换（隐式或自动类型转换）：子类转换为父类对象
向下类型转换（强制类型转换）：父类转换为子类，有风险
向上类型转换好比是把杯子中的水倒进壶里，不会存在风险；而向下类型转换则是把壶里的水倒进杯子里，可能会溢出。为了避免这种风险的发生，可以使用instanceof关键字进行判断。如下代码所示：
publicclassInitTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Animalobj=newDog();//向上类型转换
if(objinstanceofDog){
Dogdog=(Dog)obj;//向下类型转换
}else{
System.out.println("不能进行Dog类型转换");
}
if(objinstanceofCat){
Catcat=(Cat)obj;
}else{
System.out.println("不能进行Cat类型转换");
}
}
}
程序能够正常运行，且不能进行Cat类型转换。
二、抽象类与接口
2.1抽象类
当某个父类只知道子类应该包含这些方法却不知如何实现时，需要用到抽象类。抽象类用abstract关键字修饰，它限制子类必须有哪些方法，但不关注实现。抽象类中可以包含普通方法，也可以没有方法。
例：利用抽象类编写程序，求矩形和圆的周长和面积。
实现步骤：
1、抽象出矩形和圆形的抽象类Shape作为父类，并定义要实现的方法求周长premeter()和求面积area()；
2、分别创建子类Rectangle和Circle，继承抽象父类Shape；
3、根据相关图形的求解算法，分别实现父类的抽象方法。
publicabstractclassShape{
publicabstractdoubleperimeter();
publicabstractdoublearea();
}
publicclassRectangleextendsShape{
doublelength;
doublewidth;
publicRectangle(doublelength,doublewidth){
this.length=length;
this.width=width;
}
@Override
publicdoubleperimeter(){
return2*(length+width);
}
@Override
publicdoublearea(){
returnlength*width;
}
}
publicclassCircleextendsShape{
doubleradius;
finaldoublePI=3.14;
publicCircle(doubleradius){
this.radius=radius;
}
@Override
publicdoubleperimeter(){
return2*PI*radius;
}
@Override
publicdoublearea(){
returnPI*radius*radius;
}
}
这里，由于不同的形状求解周长和面积时，需要的参数个数不同，在定义抽象方法中无法统一给出参数，可以在子类中定义变量，通过初始化构造方法进行参数的传递。下面是测试方法代码：
publicclassShapeTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Shapes1=newRectangle(2,4);
Shapes2=newCircle(3.9);
System.out.println("矩形的周长："+s1.perimeter());
System.out.println("矩形的面积："+s1.area());
System.out.println("圆形的周长："+s2.perimeter());
System.out.println("圆形的面积："+s2.area());
}
}
2.2接口
接口是一种特殊的类，由全局变量和公共方法组成。它定义了某一批类的规范，而不关心这些类的内部数据和实现细节，只规定这些类里必须提供某些方法。
接口里的属性是常量，默认会加上publicstaticfinal三个关键字，接口里的方法只能是抽象方法，默认会加上publicabstract关键字。
一个类可以实现多个接口，但类必须是先继承，然后实现接口。
例：傻瓜机和智能机继承了父类手机，父类的抽象方法里面都定义了打电话和发短信的功能，而智能机和PSP都有玩游戏的功能。此时PSP不具备手机的特征所以不宜继承手机类，而可以将玩游戏定义为一个接口，由智能机和PSP实现。
publicinterfaceIPlayGame{
publicvoidplayGame();
}
publicclassSmartPhoneextendsTelphoneimplementsIPlayGame{
@Override
publicvoidcall(){
System.out.println("SmartPhone可以打电话");
}
@Override
publicvoidmessage(){
System.out.println("SmartPhone可以发短信");
}
@Override
publicvoidplayGame(){
System.out.println("玩游戏的功能");
}
}
publicclassPSPimplementsIPlayGame{
@Override
publicvoidplayGame(){
System.out.println("玩游戏的功能");
}
}
publicclassInterfaceTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
IPlayGameip1=newSmartPhone();
IPlayGameip2=newPSP();
ip1.playGame();
ip2.playGame();
}
}
接口还可以通过匿名内部类的方式实现，即没有名字的内部类。此方式常用于高级开发中。
publicstaticvoidmain(String[]args){
IPlayGameip3=newIPlayGame(){
@Override
publicvoidplayGame(){
System.out.println("使用匿名内部类的方式实现接口");
}
};
ip3.playGame();
}
注：文章根据本站相关课程的学习笔记整理而来，有错误或其他任何问题敬请指正，欢迎共同学习交流！
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