一. 封装
那封装是什么呢?
在面向对象程式设计方法中,封装(英语:Encapsulation)是指一种将抽象性函式接口的实现细节部分包装、隐藏起来的方法。
1.1 封装的目的
- 直接通过操控类对象来达到目的,不需要对具体实现十分了解,使类属性和方法的具体实现对外不可见。不但方便还起到了保护作用。
- 封装最主要的功能在于我们能修改自己的实现代码,而不用修改那些调用我们代码的程序片段。
- 适当的封装可以让程式码更容易理解与维护,也加强了程式码的安全性。
1.2 封装的好处
- 良好的封装能够减少耦合。
- 类内部的结构可以*修改。
- 可以对成员变量进行更精确的控制。
- 隐藏信息,实现细节。
1.3 封装的步骤
修改属性的可见性来限制对属性的访问(一般限制为private),例如:
- public class Person {
- private String name ; // 姓名
- private String gender ; // 性别
- private int age; // 年龄
- }
这段代码中,将 name 、sex和 age 属性设置为私有的,只能本类才能访问,其他类都访问不了,如此就对信息进行了隐藏。
对每个值属性提供对外的公共方法访问,也就是创建一对赋取值方法,用于对私有属性的访问,例如:
- public class Person {
- private String name ; // 姓名
- private String gender ; // 性别
- private int age; // 年龄
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
- public String getName() {
- return name;
- }
- public void setGender(String gender) {
- this.gender = gender;
- }
- public String gender(){
- return gender;
- }
- public void setAge(int age) {
- this.age = age;
- }
- public int getAge() {
- return age;
- }
- }
采用 this 关键字调用本类中的属性,也就是类中的成员变量。主要为了解决实例变量(private String name)和局部变量(setName(String name)
中的name变量)之间发生的同名的冲突。
1.4 封装的例子
创建一个用户类User:
- 代码如下:
- package com.nz.pojo;
- public class User {
- private String username; // 用户名
- private String password; // 密码
- public String getUsername() {
- return username;
- }
- public void setUsername(String username) {
- this.username = username;
- }
- public String getPassword() {
- return password;
- }
- public void setPassword(String password) {
- this.password = password;
- }
- }
-
编写测试User的
demo:EncapsulationDemo
代码如下:
- package com.nz;
- import com.nz.pojo.User;
- public class EncapsulationDemo {
- public static void main(String[] args) {
- User user = new User();
- user.setUsername("太子爷哪吒");
- user.setPassword("520");
- System.out.println("username: " + user.getUsername() + "-----------"
- + "password: " + user.getPassword());
- }
- }
执行结果如下:
username:太子爷哪吒-----------password520
1.5 小结
封装实际上是将类的某些信息隐藏在类的内部,不允许外部程序直接访问,而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的访问和操作。就是把我们想提供给外界的一些方法给暴露出来,以便外界能调用到我们。
二. 继承
2.1 继承的介绍
继承是java面向对象编程技术的一块基石,因为它允许创建分等级层次的类。描述的是事物之间的所属关系,这种关系是:is-a 的关系。
继承:就是子类继承父类的属性和行为,使得子类对象(实例)可以直接具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。
2.2 生活中的继承
兔子和长颈鹿属于食草动物类,老虎和狮子属于食肉动物类。而食草动物和食肉动物又是属于动物类。
那是不是兔子、长颈鹿、老虎、狮子都属于动物类呢?答案是没错滴!虽然食草动物和食肉动物都是属于动物,但是两者的属性和行为上有差别,所以子类会具有父类的一般特性也会具有自身的特性。我们就可以再多个类中存在相同属性和行为时,我们可以将这些内容抽取到单独一个类中,那么多个类无需再定义这些属性和行为,只要继承那一个类即可。
2.3 继承的好处
- 提高代码的复用性(减少代码冗余,相同代码重复利用)。
- 使类与类之间产生了关系。
- 子类拥有父类非 private 的属性、方法。
- 子类可以拥有自己的属性和方法,即子类可以对父类进行扩展。
- 子类可以用自己的方式实现父类的方法。
- 提高了类之间的耦合性(继承的缺点,耦合度高就会造成代码之间的联系越紧密,代码独立性越差)。
- Java 的继承是单继承,但是可以多重继承,单继承就是一个子类只能继承一个父类,多重继承就是,例如 B 类继承 A 类,C 类继承 B 类,所以按照关系就是 B 类是 C 类的父类,A 类是 B 类的父类,这是 Java 继承区别于 C++ 继承的一个特性。
2.4 继承的格式
在Java当中会通过extends
关键字可以申明一个类是从另外一个类继承而来的,一般形式如下:
- class 父类 {
- }
- class 子类 extends 父类 {
- }
需要注意一点: Java 不支持多继承,但支持多重继承。就如下:
- class A {
- }
- class B extends A { (对的)
- }
- class C extends A, B { (错的)
- }
- class C extends B { (对的)
- }
顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object,作为父类。
2.5 继承的demo
- 编写一个父类极其对应的子类信息
结构如下:
代码如下:
父类Person:
- package com.nz.pojo;
- public class Person {
- private String name ;
- private int age ;
- public String getName() {
- return name;
- }
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
- public int getAge() {
- return age;
- }
- public void setAge(int age) {
- this.age = age;
- }
- }
子类Student没有额外的属性和方法:
- package com.nz.pojo;
- /**
- * 继承了Person特有的name, age,
- * 没有额外的独有属性和方法
- */
- public class Student extends Person{
- }
子类Teacher多了一个工资的属性和独有的教书方法:
- package com.nz.pojo;
- /**
- * 继承了Person特有的name, age,
- * 多了自己独有的工资属性还有独有的教书方法
- */
- public class Teacher extends Person{
- // 工资
- private double salary ;
- // 特有方法
- public void teach(){
- System.out.println("老师在认真教书!");
- }
- public double getSalary() {
- return salary;
- }
- public void setSalary(double salary) {
- this.salary = salary;
- }
- }
编写测试代码:
- package com.nz;
- import com.nz.pojo.Student;
- import com.nz.pojo.Teacher;
- public class InheritDemo {
- public static void main(String[] args) {
- Teacher teacher = new Teacher();
- teacher.setName("太子爷哪吒");
- teacher.setAge(18);
- teacher.setSalary(1999.99);
- System.out.println(teacher.getName());
- System.out.println(teacher.getAge());
- System.out.println(teacher.getSalary());
- teacher.teach();
- Student student = new Student();
- student.setName("哪吒");
- student.setAge(12);
- //student.setSalary(1999.99); // student没有工资属性,报错!
- System.out.println(student.getName());
- System.out.println(student.getAge());
- }
- }
结果如下:
太子爷哪吒
18
1999.99
老师在认真教书!
哪吒
12
从结果来看,子类继承父类,就可以直接得到父类的成员变量和方法。而子类可以编写一些特有的属性和方法,但是是否可以继承所有成分呢?
2.6 子类不能继承的内容
并不是父类的所有内容都可以给子类继承的:
2.6.1 super 与 this 关键字
这里先将这两个关键字,super和this在继承关系中,运用比较频繁。
- super关键字:我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问,用来引用当前对象的父类。
- this关键字:指向自己本类的引用。
super和this完整的用法如下:
- this.成员变量 -- 本类的
- super.成员变量 -- 父类的
- this.成员方法名() -- 本类的
- super.成员方法名() -- 父类的
具体演示,创建测试InheritDemo2:
- package com.nz;
- public class InheritDemo2 {
- public static void main(String[] args) {
- Animal a = new Animal();
- a.eat();
- Cat cat = new Cat();
- cat.eatFish();
- }
- }
- class Animal {
- void eat() {
- System.out.println("animal : eat");
- }
- }
- class Cat extends Animal {
- void eat() {
- System.out.println("cat : eat");
- }
- void eatFish() {
- this.eat(); // this 调用自己的方法
- super.eat(); // super 调用父类方法
- }
- }
调用结果如下:
animal : eat
cat : eat
animal : eat
注意:
子类的每个构造方法中均有默认的super(),调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。
super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行,所以不能同时出现。
2.6.2 构造器不能被继承
-
子类不能继承父类的构造器(构造方法或者构造函数),它只是调用(隐式或显式)。因为子类有自己的构造器。值得注意的是子类可以继承父类的私有成员(成员变量,方法),只是子类无法直接访问而已,可以通过
getter/setter
方法访问父类的private成员变量。 -
如果父类的构造器带有参数,则必须在子类的构造器中显式地通过
super
关键字调用父类的构造器并配以适当的参数列表。 -
如果父类构造器没有参数,则在子类的构造器中不需要使用
super
关键字调用父类构造器,系统会自动调用父类的无参构造器。
演示过程:
- package com.nz;
- public class InheritDemo3 {
- public static void main(String[] args) {
- System.out.println("------Teacher 类继承------");
- Teacher teacher = new Teacher();
- Teacher teacher2 = new Teacher("张三");
- System.out.println("------Student 类继承------");
- Student student = new Student();
- Student student2 = new Student("张三三");
- }
- }
- // 父类
- class Person {
- private String name;
- Person(){
- System.out.println("调用了父类的无参构造器: Person()");
- }
- Person(String name) {
- System.out.println("调用了父类的带参构造器: Person(String name)");
- this.name = name;
- }
- }
- // Teacher子类继承Person
- class Teacher extends Person{
- private String name;
- Teacher(){
- // 自动调用父类的无参数构造器 因为会有默认super();
- System.out.println("Teacher");
- }
- public Teacher(String name){
- super("太子爷哪吒"); // 调用父类中带有参数的构造器
- System.out.println("Teacher(String name):"+name);
- this.name = name;
- }
- }
- // Student子类继承Person
- class Student extends Person{
- private String name;
- Student(){
- super("heihei"); // 调用父类中带有参数的构造器
- System.out.println("SubClass2");
- }
- public Student(String name){ // 自动调用父类的无参数构造器
- System.out.println("Student(String name):"+name);
- this.name = name;
- }
- }
结果如下:
------Teacher 类继承------
调用了父类的无参构造器: Person()
Teacher
调用了父类的带参构造器: Person(String name)
Teacher(String name):张三
------Student 类继承------
调用了父类的带参构造器: Person(String name)
SubClass2
调用了父类的无参构造器: Person()
Student(String name):张三三
2.6.3 final修饰的类不能被继承
final 关键字主要用在三个地方:变量、方法、类。
- 修饰类:表示该类不能被继承;
- 修饰方法:表示方法不能被重写;
- 修饰变量:表示变量只能一次赋值以后值不能被修改(常量)。
final 的特点:
- 对于一个 final 变量,如果是基本数据类型的变量,则其数值一旦在初始 化之后便不能更改;如果是引用类型的变量,则在对其初始化之后便不 能再让其指向另一个对象。
- 当用 final 修饰一个类时,表明这个类不能被继承。final 类中的所有成员 方法都会被隐式地指定为 final 方法。
- 使用 final 方法的原因有两个。第一个原因是把方法锁定,以防任何继承 类修改它的含义;第二个原因是效率。在早期的 Java 实现版本中,会将 final 方法转为内嵌调用。但是如果方法过于庞大,可能看不到内嵌调用 带来的任何性能提升(现在的 Java 版本已经不需要使用 final方法进行这些优化了)。类中所有的 private 方法都隐式地指定为 final。
我们测试下修饰类后到底能不能继承:
- package com.nz;
- public class InheritDemo4 {
- }
- // 父类
- final class Fu {
- private String name;
- }
- //class Zi extends Fu{ // Cannot inherit from final 'com.nz.Fu' 会显示没办法继承Fu
- //}
结果:可以看出来在被final修饰的Fu类没办法继承,而且在编译期间就会报错了,没办法通过运行。
2.7 方法重写
2.7.1 介绍
子类中出现与父类一模一样的方法时(返回值类型,方法名和参数列表都相同),会出现覆盖效果,也称为重写或者复写。声明不变,重新实现。
2.7.2 使用场景与案例
发生在子父类之间的关系。
子类继承了父类的方法,但是子类觉得父类的这方法不足以满足自己的需求,子类重新写了一个与父类同名的方法,以便覆盖父类的该方法。
写个测试案例:
- package com.nz;
- public class InheritDemo5 {
- public static void main(String[] args) {
- // 创建子类对象
- Cat lanMao = new Cat();
- // 调用父类继承而来的方法
- lanMao.run();
- // 调用子类重写的方法
- lanMao.sing();
- }
- }
- class Animal{
- public void sing(){
- System.out.println("动物都可以唱歌!");
- }
- public void run(){
- System.out.println("动物都可以跑!");
- }
- }
- class Cat extends Animal {
- public void sing(){
- System.out.println("我们一起学猫叫,一起喵喵喵!让我们一起撒个娇");
- }
- }
运行结果:
动物都可以跑!
我们一起学猫叫,一起喵喵喵!让我们一起撒个娇
可以看出,蓝猫调用了重写后的sing方法。
2.7.2 @Override重写注解
- @Override:注解,重写注解校验!
- 这个注解标记的方法,就说明这个方法必须是重写父类的方法,否则编译阶段报错。
- 建议重写都加上这个注解,一方面可以提高代码的可读性,一方面可以防止重写出错!
加上后的子类代码形式如下:
- class Cat extends Animal {
- // 声明不变,重新实现
- // 方法名称与父类全部一样,只是方法体中的功能重写了!
- @Override
- public void sing(){
- System.out.println("我们一起学猫叫,一起喵喵喵!让我们一起撒个娇");
- }
- }
2.7.3 注意事项
- 方法重写是发生在子父类之间的关系。
- 子类方法覆盖父类方法,必须要保证权限大于等于父类权限。
- 子类方法覆盖父类方法,返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样。
总结
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