09-面向对象4

第九天面向对象4 今日任务：1、抽象类：i.了解抽象类的特点ii.掌握抽象类的细节和应用2、多态：i.了解多态的概念和在代码中的体现ii.了解多态的好处、弊端和前提iii.掌握多态中的转型iv.掌握多态中成员的使用细节v.多态练习：代码课后一定要多练习几遍3、接口：i.理解接口的概念、特点和作用；ii.掌握接口的使用思想iii.理解抽象类和接口的区别4、适配器设计模式i.理解适配器模式的思想以及它能解决的问题ii.理解接口的适配1.final关键字有的时候不想别人重写我的方法；使用final关键字修饰该方法；final：最后的，最终的；可以修饰类、修饰函数、修饰变量；修饰类：该类不能被继承；直接写在class关键字前面修饰函数：函数不能被重写；直接写在函数返回值类型前面；修饰变量：变量的值不能被修改，可以成为常量；直接写在变量的数据类型前面；因为被final修饰的变量的值不能改变，所以被fianl修饰的变量有叫做常量；此时，我们给他的命名的书写规范：全部字母都要大写；多个单词，可以使用下划线（_）分开；如：private static final double PI = 3.14;变量的值不能改变，指的是直接保存在变量中的内容不能改变；如果被final修饰的变量是一个引用类型的数据，那么通过这个引用改变堆空间中的数据，不会报错；如果试图改变变量中保存的引用地址，这时候就该报错了；2.抽象类2.1.抽象类的产生需求：创建类描述猫和狗的行为；猫的行为：抓老鼠；吃鱼；狗的行为：看家；吃骨头；分析：因为猫和狗都是动物，所以可以让猫和狗分别继承动物类，然后将共同东西抽取到动物类中；小结：当事物的功能描述不清，只能表示有这个功能时，就应该使用抽象修饰该功能，这个功能就是抽象的功能；如果一个类中有抽象的功能，那么这个类也是抽象的类；2.2.抽象的特点2.2.1.抽象类不能实例化因为抽象类，表示一个描述不清的事物，所以不能实例化；2.2.2.子类继承抽象类，必须实现父类的所有抽象函数，否则子类也是抽象的抽象类，必须由子类去继承，继承的子类必须实现父类中所有的抽象方法；2.2.3.抽象函数必须放在抽象类中因为类中有抽象函数，表示描述不清的功能，所以整个类所描述的事物，也是描述不清的，所以需要将类也定义为抽象的；2.3.抽象类的细节问题1，抽象类一定是父类吗？是，因为抽象类就是通过不同的子类向上抽取共性信息得倒的；抽线类必须由子类去继承和重写抽象函数；2，抽象类中有构造方法吗？必须有，因为抽象类需要由子类去继承，子类实例化的时候，要调用父类的构造函数；抽象类的构造函数作用是初始化本类中的成员变量的；3，抽象类中可以不书写抽象方法吗？可以；可以只有非抽象的成员；同样，不能实例化；4，抽象类中可以定义非抽象的方法吗？（抽象类中可以书写普通方法和成员变量）抽象类中除了抽象函数，还可以定义所有一般类中可以定义的成员；5，抽象关键字abstract不能和哪些修饰符关键字共存？因为抽象的函数只有被继承的子类重写了，才可以使用，所以不能和private以及final 关键字一起使用；static：因为静态的函数可以直接使用类名调用，所以也不能使用static修饰抽象函数；6、抽象类什么时候使用？当描述的功能不确定，不知道具体怎么实现的时候，就需要使用抽象函数，这是类也是抽象的；不想实例化这个类（包括自己也不行），但是允许别人继承，也可以使用抽象类；2.4.抽象类的应用需求：描述Hr和程序员：有共同的3.多态3.1.多态的引入狗；哈士奇；二哈；动物；生物；汪星人；畜生……生活中的一个实实在在的事物，我们可以使用不同的状态去描述；这就是多态；而且我们在生活中，我们更习惯使用抽象的、一般化的概念来描述一个具体的事物；酒：啤酒；白酒；黄酒；红酒……饭：米饭；面条；饺子；包子……使用一般化、抽象化的概念指代一个具体的事物，就是多态在生活中的体现；3.2.java中的多态3.2.1.多态的体现上面代码中红框部分使用了多态；结论：在java中，多态，指的是父类型引用指向子类实例对象；（接口类型引用指向实现类对象）3.2.2.多态的使用前提生活中的前提：被指代的事物确实是用于描述它的那个概念的一个特例；Java中的前提：必须是继承关系（或者接口实现关系）；3.2.3.多态的好处生活中：使用多态指代事物，能够指代的范围更广泛，到了实际操作的时候，就有更多的选择；Java中的好处：描述猫和狗的行为，同时需要提供测试方法；首先描述和测试猫接下来描述和测试狗的行为问题：每添加一个被测试的类型的对象，都需要单独创建一个专门的功能，而且在这些测试功能中，实现是类似的；问题就是，代码复用性差，程序扩展性差；解决：考虑使用多态，直接创建一个测试父类型的方法，然后就可以接受不同类型的对象；/*描述猫和狗的行为，同时需要提供测试方法；*///描述动物abstract class Animal{abstract void eat();abstract void sleep();}//描述猫的行为class Cat extends Animal{//吃void eat(){System.out.println("吃鱼");}//睡觉void sleep(){System.out.println("猫咪睡着了");}}//描述狗的行为class Dog extends Animal{//吃void eat(){System.out.println("吃骨头");}//睡觉void sleep(){System.out.println("狗狗睡着了");}}//创建测试类测试class Test2{//测试动物的行为public static void testAnimal(Animal animal){ animal.eat();animal.sleep();}public static void main(String[] args){//使用多态指向猫的对象Animal cat = new Cat();testAnimal(cat);//使用多态指向狗的对象Animal dog = new Dog();testAnimal(dog);}}另中写法：小结：使用多态，可以提高程序的扩展性，降低代码的冗余；3.2.4.多态的弊端使用父类型引用指向子类对象，不能通过父类性引用访问子类特有属性和行为；3.3.多态的类型转换3.3.1.多态的类型转换自动向上转型：将子类性对象赋值给父类型引用，可以自动进行；提升了子类对象的类型；强制向下转型：将父类型引用转为子类性引用，降低了引用的类型，需要强制转换；结论：是用强制向下转型，可以解决多态使用的弊端；3.3.2.强制向下转型的问题3.3.3.instanceof关键字instanceof：比较运算符；运算符左边是一个指向一个对象的引用（左边就是一个变量名），右边是一个类名，运算符表示的意思就是：判断左边的对象的类型是不是右边的类；结论：使用instanceof关键字，可以实时判断一个对象的类型，就可以避免强制类型转换中容易出现的类型转换异常；3.4.多态中成员的特点程序分为编译和运行两个阶段，程序中的成员，又分为静态和非静态两种，所以，要分不同情况讨论；在使用多态的程序中，编译时，不管是什么成员，编译器都看的是父类型的引用；在运行时，所有成员变量都是用的是父类型的；静态函数使用的是父类型的，非静态函数使用的是子类重写的；总结：在使用多态时，成员的特点：编译期：不管什么成员，只要用到了，都要检查父类中有没有；运行期：所有成员变量和静态函数都是使用的父类的，非静态函数使用的是子类重写的；静态成员不参与多态，只有非静态成员才与多态，因为多态是和对象有关的；编译时都要看等号左边；运行时，只有非静态函数看等号右边；3.5.多态练习需求：描述老板让Hr、程序员干活；/*需求：描述老板让Hr、程序员干活；*///描述Hrclass Hr{void work(){System.out.println("人事管理");}}//描述程序员class Programmer{void work(){System.out.println("敲代码改变世界！");}}//描述老板class Boss{//老板让Hr干活void letHrWork(Hr hr){hr.work();}//老板让程序员干活void letProWork(Programmer pro){pro.work();}}class Test5{public static void main(String[] args){Boss boss = new Boss();Hr hr = new Hr();boss.letHrWork(hr);Programmer pro = new Programmer();boss.letProWork(pro);}}传统的做法，太麻烦，需要一个一个去做；而实际生活中不是这样，老板一个命令，所有干活的都要去工作，所以考虑从使用多态解决：//描述打工的abstract class Worker{abstract void work();}//描述Hrclass Hr extends Worker{void work(){System.out.println("人事管理");}}//描述程序员class Programmer extends Worker{void work(){System.out.println("敲代码改变世界！");}}//描述老板class Boss{void letWorkerWork(Worker worker){worker.work();}}class Test6{public static void main(String[] args){Boss boss = new Boss();Worker hr = new Hr();boss.letWorkerWork(hr);Worker pro = new Programmer();boss.letWorkerWork(pro);}}多态总结：概念：一种事物可以有多种表示形态；而且一般习惯使用更抽象、更一般化的形态表示这个事物；多态在Java中的体现：父类型引用指向子类实例对象；接口引用指向实现类对象；多态的前提：必须有继承或者接口实现的关系；多态的好处：提高代码的复用性，提高程序的扩展性；多态的弊端：不能使用子类对象特有的属性和功能；解决多态弊端的方法：使用强制类型转换；使用强制类型转换容易出现类型转换异常，解决的办法是转换前使用比较运算符：instanceof判断；多态使用中成员的特点：编译时，所有成员都看父类；运行时，只有非静态成员函数看子类；静态成员不参与多态；4.接口4.1.接口的引入需求：分别描述以下三种动物的行为：狗：吃；叫；猫：吃；叫；猪：吃；叫；接下来，需求升级：狗和猫经过训练，都学会了表演；4.2.接口的代码体现：4.2.1.接口的声明格式：接口使用关键字：interface声明；4.2.2.接口中能书写的成员：接口和类不同，在接口中可以书写的内容，都已经被Java固定了：成员变量：只能使用一下修饰符：public static final;也就是说，接口中的成员变量，都是常量；成员函数：只能使用修饰符：public abstract ;也就是说，接口中的方法，都是公共和抽象的；这些修饰符，是Java在语法层面固定的，我们可以省略不写，编译器会帮我们加上；要写，就只能这么写，不能改写；一般函数前面的修饰符，推荐public不要省略；4.2.3.接口的实现：接口和抽象类一样，都无法实例化；需要使用一个类来实现接口，使用关键字：implements4.2.4.多态使用接口：一般开发中，都会通过多态的方式使用接口；接口类型的引用指向实现类的对象；4.3.接口的多实现&多继承接口的多实现小结：一个类可以实现多个接口，多个接口之间使用逗号分开；如果一个类实现了接口，就必须实现接口中的所有方法，否则这个类应该定义为抽象的；当使用其中一个接口来利用多态的形式使用实现类的对象时，只能访问属于这个接口的属性和方法；接口的多继承接口和类之间是实现的关系，接口和接口之间是继承的关系；而且接口支持多继承；3、接口的使用思想4.3.1.接口的作用总结1、接口可以描述事物不属于继承体系中的扩展的功能；2、通过多态的方式使用接口，可以提高程序的扩展性；3、接口实现了java中的多继承；4.3.2.使用接口定义规则规则，就是规范，是一种约定；需求：模拟电脑使用键盘和鼠标传统方式：class Keyboard{void open(){System.out.println("键盘打开");}void close(){System.out.println("键盘关闭");}void work(){System.out.println("键盘输入");}}class Mouse{void open(){System.out.println("鼠标打开");}void close(){System.out.println("鼠标关闭");}void work(){System.out.println("鼠标移动");}}class Computer{//表示电脑使用鼠标void useMouse(Mouse m){m.open();m.work();m.close();}//表示电脑使用键盘void useKeyboard(Keyboard kb){kb.open();kb.work();kb.close();}}class Test7{public static void main(String[] args){Computer com = new Computer();eKeyboard(new Keyboard());eMouse(new Mouse());}}使用USB接口：interface USB{public void open();public void close();public void work();}class Keyboard implements USB{public void open(){System.out.println("键盘打开");}public void close(){System.out.println("键盘关闭");}public void work(){System.out.println("键盘输入");}}class Mouse implements USB{public void open(){System.out.println("鼠标打开");}public void close(){System.out.println("鼠标关闭");}public void work(){System.out.println("鼠标移动");}}class Computer{//表示电脑使用USBvoid useUSB(USB usb){usb.open();usb.work();usb.close();}}class Test8{public static void main(String[] args){Computer com = new Computer();eUSB(new Keyboard());eUSB(new Mouse());}}5.接口和抽象类的区别5.1.接口和抽象类的区别5.2.接口和抽象类的使用练习需求：描述手机和电脑，都有开机、关机和可以玩游戏的功能；6.适配器设计模式6.1.适配器模式6.2.生活中的适配6.3.Java中的适配。