java面向对象的封装性、继承性和多态性

布满荆棘的人生 2023-07-17 07:28 7阅读 0赞

## 封装性 ##

**面向对象的特征一：封装与隐藏**  
**1.为什么要引入封装性？**  
我们程序设计追求“高内聚，低耦合”。  
高内聚 ：类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉；  
低耦合 ：仅对外暴露少量的方法用于使用。

隐藏对象内部的复杂性，只对外公开简单的接口。便于外界调用，从而提高系统的可扩展性、可维护性。通俗的说，把该隐藏的隐藏起来，该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。

**2.问题引入：**  
当我们创建一个类的对象以后，我们可以通过"对象.属性"的方式，对对象的属性进行赋值。这里，赋值操作要受到属性的数据类型和存储范围的制约。除此之外，没其他制约条件。但是，在实际问题中，我们往往需要给属性赋值加入额外的限制条件。这个条件就不能在属性声明时体现，我们只能通过方法进行限制条件的添加。（比如：setLegs()同时，我们需要避免用户再使用"对象.属性"的方式对属性进行赋值。则需要将属性声明为私有的(private).  
–>此时，针对于属性就体现了封装性。  
**3.封装性思想具体的代码体现：**  
体现一：将类的属性xxx私化(private),同时，提供公共的(public)方法来获取(getXxx)和设置(setXxx)此属性的值

private double radius;
    public void setRadius(double radius){ 
    	this.radius = radius;
    }
    public double getRadius(){ 
    	return radius;
    }

体现二：不对外暴露的私有的方法  
体现三：单例模式（将构造器私有化）  
体现四：如果不希望类在包外被调用，可以将类设置为缺省的。

**4.Java规定的四种权限修饰符**  
4.1 权限从小到大顺序为：private < 缺省 < protected < public  
4.2 具体的修饰范围：

4.3 权限修饰符可用来修饰的结构说明：  
4种权限都可以用来修饰类的内部结构：属性、方法、构造器、内部类  
修饰类的话，只能使用：缺省、public

## 继承性 ##

**1.为什么要有类的继承性？(继承性的好处）**

*  ① 减少了代码的冗余，提高了代码的复用性
 *  ② 便于功能的扩展
 *  ③ 为之后多态性的使用，提供了前提  
    图示：  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NjA1MTQ1_size_16_color_FFFFFF_t_70]

**2.继承性的格式：**

class A extends B{ }
     *    A:子类、派生类、subclass
     *    B:父类、超类、基类、superclass

**3.子类继承父类以后有哪些不同？**  
3.1体现：一旦子类A继承父类B以后，子类A中就获取了父类B中声明的所有的属性和方法。

*  特别的，父类中声明为private的属性或方法，子类继承父类以后，仍然认为获取了父类中私的结构。只因为封装性的影响，使得子类不能直接调用父类的结构而已。  
    3.2 子类继承父类以后，还可以声明自己特有的属性或方法：实现功能的拓展。
 *  子类和父类的关系，不同于子集和集合的关系。
 *  extends：延展、扩展

**4.Java中继承性的说明**

1.  一个类可以被多个子类继承。
2.  Java中类的单继承性：一个类只能有一个父类
3.  子父类是相对的概念。
4.  子类直接继承的父类，称为：直接父类。间接继承的父类称为：间接父类
5.  子类继承父类以后，就获取了直接父类以及所间接父类中声明的属性和方法

图示：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NjA1MTQ1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**5.java.lang.Object类的理解**

1.  如果我们没显式的声明一个类的父类的话，则此类继承于java.lang.Object类
2.  所的java类（除java.lang.Object类之外都直接或间接的继承于java.lang.Object类
3.  意味着，所的java类具有java.lang.Object类声明的功能。

## 多态性 ##

**1.多态性的理解**：可以理解为一个事物的多种形态。  
**2.何为多态性**：  
对象的多态性：父类的引用指向子类的对象（或子类的对象赋给父类的引用）  
举例：

Person p = new Man();
    Object obj = new Date();

**3.多态性的使用：虚拟方法调用**  
有了对象的多态性以后，我们在编译期，只能调用父类中声明的方法，但在运行期，我们实际执行的是子类重写父类的方法。

*  总结：编译，看左边；运行，看右边。

**4.多态性的使用前提：**

*  ① 类的继承关系
 *  ② 方法的重写

5.多态性的应用举例：  
举例一：

public void func(Animal animal){ 
    //Animal animal = new Dog();
    		animal.eat();
    		animal.shout();
    	}

举例二：

public void method(Object obj){ 
    		
    	}

举例三：

class Driver{ 
    	
    	public void doData(Connection conn){ 
    	//conn = new MySQlConnection(); 
    	// conn = new OracleConnection();
    		//规范的步骤去操作数据
    // conn.method1();
    // conn.method2();
    // conn.method3();
    		
    	}
    	
    }

**6.多态性使用的注意点：**  
对象的多态性，只适用于方法，不适用于属性（编译和运行都看左边）

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**7.关于向上转型与向下转型：**

*  7.1 向上转型：多态
 *  7.2 向下转型：

7.2.1 为什么使用向下转型：
    有了对象的多态性以后，内存中实际上是加载了子类特有的属性和方法的，但是由于变量声明为父类类型，导致编译时，只能调用父类中声明的属性和方法。子类特有的属性和方法不能调用。如何才能调用子类特的属性和方法？使用向下转型。

7.2.2 如何实现向下转型：
    使用强制类型转换符：()

7.2.3 使用时的注意点：
    ① 使用强转时，可能出现ClassCastException的异常。
    ② 为了避免在向下转型时出现ClassCastException的异常，我们在向下转型之前，先进行instanceof的判断，一旦返回true，就进行向下转型。如果返回false，不进行向下转型。

7.2.4 instanceof的使用：
    ① a instanceof A:判断对象a是否是类A的实例。如果是，返回true；如果不是，返回false。
    ② 如果 a instanceof A返回true,则 a instanceof B也返回true.其中，类B是类A的父类。
    ③ 要求a所属的类与类A必须是子类和父类的关系，否则编译错误。

7.2.5 图示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NjA1MTQ1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
**8. 面试题：**  
8.1 谈谈你对多态性的理解？  
① 实现代码的通用性。  
② Object类中定义的public boolean equals(Object obj)\{ \}  
JDBC:使用java程序操作(获取数据库连接、CRUD)数据库(MySQL、Oracle、DB2、SQL Server)  
③ 抽象类、接口的使用肯定体现了多态性。（抽象类、接口不能实例化）  
8.2 多态是编译时行为还是运行时行为？

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