JAVA的三大特性:封装、继承、多态

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一、JAVA三大特性


1- 封装:

封装是指把一个对象的状态信息(也就是属性)隐藏在对象内部,不允许外部对象直接访问对象的内部信息。但是可以提供一些可以被外界访问的方法来操作属性。


2- 继承:

拓展已存在的代码模块,目的是为了代码复用。


3- 多态

对象的编译时类型和运行时类型不一致,具体表现为父类的引用指向子类的实例。PS:JAVA引用变量有两个类型(编译时类型和运行时类型)。其中,编译时类型由声明该变量时使用的类型(父类)决定,运行时类型由实际赋给该变量的对象决定(子类)。



那么为什么要用多态呢?具有两个好处:

  • 应用程序不必为每一个派生类编写功能调用,只需要对抽象基类进行处理即可。大大提高程序的可复用性。//继承
  • 派生类的功能可以被基类的方法或引用变量所调用,这叫向后兼容,可以提高可扩充性和可维护性。 //多态的真正作用.


多态的特点:

  • 对象类型和引用类型之间具有继承(类)/实现(接口)的关系;
  • 引用类型变量发出的方法调用的到底是哪个类中的方法,必须在程序运行期间才能确定;
  • 多态不能调用“只在子类存在但在父类不存在”的方法;
  • 如果子类重写了父类的方法,真正执行的是子类覆盖的方法,如果子类没有覆盖父类的方法,执行的是父类的方法。



下面伪代码举例多态:

  • 父类方法:a
  • 子类方法:a,b
  • 父类 A = new 子类();//多态
  • A.a();//执行的是子类方法
  • A.b();//会报错,因为父类没有方法b
  • (子类)A.b();//支持,把A强制转换为子类


二、多态详解


  1. 面向对象的三大特性

    :封装、继承、多态。从一定角度来看,封装和继承几乎都是为多态而准备的。这是我们最后一个概念,也是最重要的知识点。


  2. 多态的定义

    :指允许不同类的对象对同一消息做出响应。即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。(发送消息就是函数调用)


  3. 实现多态的技术称为

    :动态绑定(dynamic binding),是指在执行期间判断所引用对象的实际类型,根据其实际的类型调用其相应的方法。


  4. 多态的作用

    :消除类型之间的耦合关系。


  5. 现实中,关于多态的例子不胜枚举

    。比方说按下 F1 键这个动作,如果当前在 Flash 界面下弹出的就是 AS 3 的帮助文档;如果当前在 Word 下弹出的就是 Word 帮助;在 Windows 下弹出的就是 Windows 帮助和支持。同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果。

下面是多态存在的三个必要条件,要求大家做梦时都能背出来!

多态存在的三个必要条件

一、要有继承;

二、要有重写;

三、父类引用指向子类对象。


多态的好处

1.可替换性(substitutability)。多态对已存在代码具有可替换性。例如,多态对圆Circle类工作,对其他任何圆形几何体,如圆环,也同样工作。


2.可扩充性(extensibility)。多态对代码具有可扩充性。增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性,以及其他特性的运行和操作。实际上新加子类更容易获得多态功能。例如,在实现了圆锥、半圆锥以及半球体的多态基础上,很容易增添球体类的多态性。


3.接口性(interface-ability)。多态是超类通过方法签名,向子类提供了一个共同接口,由子类来完善或者覆盖它而实现的。如图8.3 所示。图中超类Shape规定了两个实现多态的接口方法,computeArea()以及computeVolume()。子类,如Circle和Sphere为了实现多态,完善或者覆盖这两个接口方法。


4.灵活性(flexibility)。它在应用中体现了灵活多样的操作,提高了使用效率。


5.简化性(simplicity)。多态简化对应用软件的代码编写和修改过程,尤其在处理大量对象的运算和操作时,这个特点尤为突出和重要。

Java中多态的实现方式:接口实现,继承父类进行方法重写,同一个类中进行方法重载。

一个小题目:


(一)相关类

class A ...{  
         public String show(D obj)...{  
                return ("A and D");  
         }   
         public String show(A obj)...{  
                return ("A and A");  
         }   
}   
class B extends A...{  
         public String show(B obj)...{  
                return ("B and B");  
         }  
         public String show(A obj)...{  
                return ("B and A");  
         }   
}  
class C extends B...{}   
class D extends B...{}


(二)问题:以下输出结果是什么?

        A a1 = new A();          
        A a2 = new B();  
        B b = new B();  
        C c = new C();   
        D d = new D();   
        System.out.println(a1.show(b));   ①  
        System.out.println(a1.show(c));   ②  
        System.out.println(a1.show(d));   ③  
        System.out.println(a2.show(b));   ④  
        System.out.println(a2.show(c));   ⑤  
        System.out.println(a2.show(d));   ⑥  
        System.out.println(b.show(b));    ⑦  
        System.out.println(b.show(c));    ⑧  
        System.out.println(b.show(d));    ⑨


(三)答案

①   A and A
②   A and A
③   A and D
④   B and A
⑤   B and A
⑥   A and D
⑦   B and B
⑧   B and B
⑨   A and D



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