吴良超的学习笔记

Java 面向对象的几个概念

本文主要记录Java面向对象中几个容易混淆的概念。主要包括重写(override)与重载(overload),多态,抽象类与接口。

继承

在Java中,类的继承是单一继承,一个子类只能拥有一个父类。通过extends关键字实现类的继承。所有Java的类均是由java.lang.Object类继承而来的,所以Object是所有类的祖先类,而除了Object外,所有类必须有一个父类。

通过instanceof关键字可以判断一个对象是不是一个类的实例。见下面的例子:

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//A.java
class A{
}

//B.java
class B extends A{
public static void main(String[] args){
A a = new A();
B b = new B();
System.out.println(a instanceof A);
System.out.println(b instanceof B);
System.out.println(a instanceof B);
System.out.println(b instanceof A);
}
}

上述代码的输出为

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true
true
false
true

也就是说子类的对象也是父类的一个实例。

重写(override)与重载(overload)

重写(override)

重写(override)是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写,返回值和形参都不能改变。

重写有以下几点规则

  • 参数列表和返回类型必须完全与被重写方法相同;
  • 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如:如果父类的一个方法被声明为public,那么在子类中重写该方法就不能声明为protected。
  • 子类只能重写有访问权限的父类方法,在此基础上声明为final的方法不能被重写。
  • 重写的方法能够抛出任何非强制异常,无论被重写的方法是否抛出异常。但是,重写的方法不能抛出新的强制性异常,或者比被重写方法声明的更广泛的强制性异常,反之则可以
  • 构造方法不能被重写。 如果不能继承一个方法,则不能重写这个方法

详见下面的例子:

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class Animal{
public void move(){
System.out.println("动物可以移动");
}
}

class Dog extends Animal{
public void move(){
System.out.println("狗可以跑和走");
}
}

public class TestDog{
public static void main(String args[]){
Animal a = new Animal(); // Animal 对象
Animal b = new Dog(); // Dog 对象
a.move();// 执行 Animal 类的方法
b.move();//执行 Dog 类的方法
}
}

在上面的例子中可以看到,尽管b属于Animal类型,但是它运行的是Dog类的move方法。
这是由于在编译阶段,只是检查参数的引用类型
然而在运行时,Java虚拟机(JVM)指定对象的类型并且运行该对象的方法
因此在上面的例子中,之所以能编译成功,是因为Animal类中存在move方法,然而运行时,运行的是特定对象的方法。而这就是一个典型的多态例子。

再看看下面的例子能更好地理解上面的话

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class Animal{
public void move(){
System.out.println("动物可以移动");
}
}

class Dog extends Animal{
public void move(){
System.out.println("狗可以跑和走");
}
public void bark(){
System.out.println("狗可以吠叫");
}
}

public class TestDog{
public static void main(String args[]){
Animal a = new Animal(); // Animal 对象
Animal b = new Dog(); // Dog 对象
a.move();// 执行 Animal 类的方法
b.move();//执行 Dog 类的方法
b.bark();
}
}

以上实例编译运行结果如下:

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TestDog.java:30: cannot find symbol
symbol : method bark()
location: class Animal
b.bark();
^

该程序将抛出一个编译错误,因为b的引用类型Animal没有bark方法

当需要在子类中调用父类的被重写方法时,要使用super关键字。

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class Animal{
public void move(){
System.out.println("动物可以移动");
}
}

class Dog extends Animal{
public void move(){
super.move(); // 应用super类的方法
System.out.println("狗可以跑和走");
}
}

public class TestDog{
public static void main(String args[]){
Animal b = new Dog(); // Dog 对象
b.move(); //执行 Dog类的方法
}
}

以上实例编译运行结果如下:

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动物可以移动
狗可以跑和走

重载(overload)

重载(overloading) 是在一个类里面,方法名字相同,而参数不同,返回类型可以相同也可以不同。

重载有以下几点规则

  • 被重载的方法必须改变参数列表
  • 被重载的方法可以改变返回类型;
  • 被重载的方法可以改变访问修饰符,没有限制权限只能变大或变小的限制
  • 方法能够在同一个类中或者在一个子类中被重载。

见下面的例子

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public class Overloading {

public int test(){
System.out.println("test1");
return 1;
}

public void test(int a){
System.out.println("test2");
}

//以下两个参数类型顺序不同
public String test(int a,String s){
System.out.println("test3");
return "returntest3";
}

public String test(String s,int a){
System.out.println("test4");
return "returntest4";
}

public static void main(String[] args){
Overloading o = new Overloading();
System.out.println(o.test());
o.test(1);
System.out.println(o.test(1,"test3"));
System.out.println(o.test("test4",1));
}
}

重写(override)与重载(overload)的区别

区别点 重写(override) 重载(overload)
参数列表 不能改变 必须改变
返回类型 不能改变 可以改变
范围 只能在子类中重写 可以在当前类或子类中重载
权限 重写的方法的访问权限只能变大 重载方法的访问权限无变化限制
异常 可以减少或删除,不能抛出新的或者更广的异常 无添加减少的限制

多态

从字面上的意思解释,多态是同一个行为具有多个不同表现形态的能力。反映在Java面向对象中指的是同一方法(参数列表和返回类型都相同)有具有多种实现方式

因此,结合上面说到的内容,多态存在有以下三个必要条件:

  • 继承
  • 重写
  • 父类引用指向子类对象

当使用多态方式调用方法时,首先检查父类中是否有该方法,如果没有,则编译错误;如果有,再去调用子类的同名方法。

上面的重写所提到的例子就是一个典型的多态例子。

抽象类与接口

抽象类

抽象类不能实例化对象,抽象类的用途在于声明了一系列需要被继承并实现的抽象方法,然后被其他类继承并实现。也是因为这个原因,通常在设计阶段决定要不要设计抽象类。

抽象类通过abstract class来定义,同时需要注意如果一个类包含抽象方法,那么该类一定要声明为抽象类;但是抽象类可以不包含抽象方法,也可以同时包含抽象方法和非抽象方法

见下面的例子

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// Employee.java
public abstract class Employee
{

private String name;
private String address;
private int number;
public abstract double computePay();
}

// seller.java
public class seller
{

public double computePay
{

}
}

继承抽象类后需要注意下面两点:

  • 如果一个类包含抽象方法,那么该类必须是抽象类。
  • 任何子类必须重写父类所有的抽象方法,否则需要声明自身为抽象类。

接口(interface)

接口(英文:Interface),在JAVA中是抽象方法的集合,接口通常以 interface 来声明。一个类通过继承接口的方式,从而来继承接口的抽象方法。

接口并不是类,编写接口的方式和类很相似,但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。

接口有以下特性:

  • 接口是隐式抽象的,当声明一个接口的时候,不必使用abstract关键字。
  • 接口中每一个方法也是隐式抽象的,声明时同样不需要abstract关键子。
  • 接口中的方法都是公有的。

如下面就声明了一个接口:

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interface Animal {
public void eat();
public void travel();
}

当类实现接口的时候,类要实现接口中所有的方法。否则,类必须声明为抽象的类。
类使用implements关键字实现接口,且一个类可以实现多个接口

下面是实现上面的接口的一个例子:

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public class MammalInt implements Animal{

public void eat(){
System.out.println("Mammal eats");
}

public void travel(){
System.out.println("Mammal travels");
}

public int noOfLegs(){
return 0;
}

public static void main(String args[]){
MammalInt m = new MammalInt();
m.eat();
m.travel();
}
}

一个接口能继承另一个接口,和类之间的继承方式比较相似。接口的继承使用extends关键字,见下面的例子

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// Sports.java
public interface Sports
{

public void setHomeTeam(String name);
public void setVisitingTeam(String name);
}

// Football.java
public interface Football extends Sports
{

public void homeTeamScored(int points);
public void visitingTeamScored(int points);
public void endOfQuarter(int quarter);
}

除此之外,接口还允许多继承,但是 Java 中是不允许类的多继承的。如下面的接口就继承了上面的两个接口

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public interface Socer extends Sports, Football
{


}

接口与抽象类非常相似,两者的区别入下:

区别 接口 抽象类
继承(实现)的个数 一个类可实现多个接口 一个类仅能继承一个抽象类
内部是否可以含有实现的方法 没有实现的方法 可以有实现的方法

参考:http://www.runoob.com/java