Java-基础-面向对象三大特性

1. 封装

1、概念：

　　将类的某些信息隐藏在类内部，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操作和访问。

2、好处：

• 只能通过规定的方法访问数据。
• 隐藏类的实例细节，方便修改和实现。　

3、封装的实现步骤

需要注意：对封装的属性不一定要通过get/set方法，其他方法也可以对封装的属性进行操作。当然最好使用get/set方法，比较标准。

1.1 权限修饰符

修饰词	本类	同一个包的类	继承类	其他类
private	√	×	×	×
无（default）	√	√	×	×
protected	√	√	√	×
public	√	√	√	√

1.2 this关键字

B、this关键字

　1.this关键字代表当前对象

　　this.属性 操作当前对象的属性

　　this.方法 调用当前对象的方法。

　2.封装对象的属性的时候，经常会使用this关键字。

　3.当getter和setter函数参数名和成员函数名重合的时候

1.3 内部类

内部类（ Inner Class ）就是定义在另外一个类里面的类。与之对应，包含内部类的类被称为外部类。

那么问题来了：那为什么要将一个类定义在另一个类里面呢？清清爽爽的独立的一个类多好啊！！

　答：内部类的主要作用如下：

　1. 内部类提供了更好的封装，可以把内部类隐藏在外部类之内，不允许同一个包中的其他类访问该类。

　2. 内部类的方法可以直接访问外部类的所有数据，包括私有的数据。

　　3. 内部类所实现的功能使用外部类同样可以实现，只是有时使用内部类更方便。

　内部类可分为以下几种：

• 成员内部类

• 静态内部类

• 方法内部类

• 匿名内部类　　

2. 继承

1. 继承的概念

• 继承是类与类的一种关系，是一种“is a”的关系。比如“狗”继承“动物”，这里动物类是狗类的父类或者基类，狗类是动物类的子类或者派生类。如下图所示：

• 注：java中的继承是单继承，即一个类只有一个父类。

2. 继承的好处

• 子类拥有父类的所有属性和方法（除了private修饰的属性不能拥有）从而实现了实现代码的复用；

2.1 方法的重写

• 子类如果对继承的父类的方法不满意（不适合），可以自己编写继承的方法，这种方式就称为方法的重写。当调用方法时会优先调用子类的方法。

重写要注意的是

• 返回值类型
• 方法名
• 参数类型和个数

　都要与父类继承的方法相同，才叫方法的重写。

重载和重写的区别：

• 方法重写：相对继承而言，子类中对父类已经存在的方法进行区别化的修改。
• 方法重载：在同一个类中处理不同数据的多个相同方法名的多态手段

2.2 继承的初始化顺序

　基于上面两点，我们就知道实例化一个子类，java程序的执行顺序是：

　父类对象属性初始化—->父类对象构造方法—->子类对象属性初始化—>子类对象构造方法　　　

2.3 final

　使用final关键字做标识有“最终的”含义。

　　1. final 修饰类，则该类不允许被继承。

　　2. final 修饰方法，则该方法不允许被覆盖(重写)。

　　3. final 修饰属性，则该类的该属性不会进行隐式的初始化，所以 该final 属性的初始化属性必须有值，或在构造方法中赋值(但只能选其一，且必须选其一，因为没有默认值！)，且初始化之后就不能改了，只能赋值一次。

　　4. final 修饰变量，则该变量的值只能赋一次值，在声明变量的时候才能赋值，即变为常量。

2.4 Super

　在对象的内部使用，可以代表父类对象。

　　1、访问父类的属性：super.age

　　2、访问父类的方法：super.eat()

　super的应用：

　首先我们知道子类的构造的过程当中必须调用父类的构造方法。其实这个过程已经隐式地使用了我们的super关键字。

　这是因为如果子类的构造方法中没有显示调用父类的构造方法，则系统默认调用父类无参的构造方法。

　那么如果自己用super关键字在子类里调用父类的构造方法，则必须在子类的构造方法中的第一行。

3. 多态

面向对象的最后一个特性就是多态，那么什么是多态呢？多态就是对象的多种形态。

java里的多态主要表现在两个方面：

1. 引用多态

• 父类的引用可以指向本类的对象；
• 父类的引用可以指向子类的对象；

这两句话是什么意思呢，让我们用代码来体验一下，首先我们创建一个父类Animal和一个子类Dog，在主函数里如下所示：

注意：我们不能使用一个子类的引用来指向父类的对象，如：

• 这里我们必须深刻理解引用多态的意义，才能更好记忆这种多态的特性。
• 为什么子类的引用不能用来指向父类的对象呢？我在这里通俗给大家讲解一下：就以上面的例子来说，我们能说“狗是一种动物”，但是不能说“动物是一种狗”，狗和动物是父类和子类的继承关系，它们的从属是不能颠倒的。
• 当父类的引用指向子类的对象时，该对象将只是看成一种特殊的父类（里面有重写的方法和属性），反之，一个子类的引用来指向父类的对象是不可行的！！

2. 方法多态

• 根据上述创建的两个对象：本类对象和子类对象，同样都是父类的引用，当我们指向不同的对象时，它们调用的方法也是多态的。
  • 创建本类对象时，调用的方法为本类方法；
  • 创建子类对象时，调用的方法为子类重写的方法或者继承的方法；

使用多态的时候要注意：如果我们在子类中编写一个独有的方法（没有继承父类的方法），此时就不能通过父类的引用创建的子类对象来调用该方法！！！

注意： 继承是多态的基础。

3.1 引用类型转换

了解了多态的含义后，我们在日常使用多态的特性时经常需要进行引用类型转换。

3.1.1 向上类型转换(隐式/自动类型转换)

• 是小类型转换到大类型。
• 就以上述的父类Animal和一个子类Dog来说明，当父类的引用可以指向子类的对象时，就是向上类型转换。如：

3.1.2 向下类型转换(强制类型转换)

• 是大类型转换到小类型(有风险,可能出现数据溢出)。

• 上述代码再加上一行，我们再次将父类转换为子类引用，那么会出现错误，编译器不允许我们直接这么做，虽然我们知道这个父类引用指向的就是子类对象，但是编译器认为这种转换是存在风险的。如：

• 那么我们该怎么解决这个问题呢，我们可以在animal前加上（Dog）来强制类型转换。如：

• 但是如果父类引用没有指向该子类的对象，则不能向下类型转换，虽然编译器不会报错，但是运行的时候程序会出错，如：

• 其实这就是上面所说的子类的引用指向父类的对象，而强制转换类型也不能转换！！
• 还有一种情况是父类的引用指向其他子类的对象，则不能通过强制转为该子类的对象。如：

这是因为我们在编译的时候进行了强制类型转换，编译时的类型是我们强制转换的类型，所以编译器不会报错，

而当我们运行的时候，程序给animal开辟的是Dog类型的内存空间，这与Cat类型内存空间不匹配，

所以无法正常转换。这两种情况出错的本质是一样的，所以我们在使用强制类型转换的时候要特别注意这两种错误！！下面有个更安全的方式来实现向下类型转换。。。。

3.1.3 instanceof

• 来解决引用对象的类型，避免类型转换的安全性问题。
• instanceof是Java的一个二元操作符。它的作用是测试它左边的对象是否是它右边的类的实例，返回boolean类型的数据。

来使用instanceof运算符来规避上面的错误，代码修改如下：

补充说明：

• 在比较一个对象是否和另一个对象属于同一个类实例的时候，我们通常可以采用instanceof和getClass两种方法通过两者是否相等来判断，但是两者在判断上面是有差别的。
• Instanceof进行类型检查规则是:你属于该类吗？或者你属于该类的派生类吗？而通过getClass获得类型信息采用==来进行检查是否相等的操作是严格的判断,不会存在继承方面的考虑；