封装、继承、多态、抽象

2024-10-28 22:12

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封装、继承、多态

封装

封装是把数据和操作数据的方法绑定起来,对数据的访问只能通过已定义的接口。(信息隐藏或数据访问保护)

  • 属性可用来描述同一类事物的特征,方法可描述一类事物可做的操作。封装就是把属于同类事务的共性(属性和方法)归到一个类中,以方便使用。

  • 面向对象的本质就是将现实世界描绘成一系列完全自治、封闭的对象。我们在类中编写的方法就是对实现细节的一种封装;我们编写一个类就是对数据和数据操作的封装。可以说,封装就是隐藏一切可隐藏的东西,只向外界提供最简单的编程接口(可以想想普通洗衣机和全自动洗衣机的差别,明显全自动洗衣机封装更好因此操作起来更简单;我们现在使用的智能手机也是封装得足够好的,因为几个按键就搞定了所有的事情)。

get和set方法

继承

继承是从已有类得到继承信息创建新类的过程

  • 提供继承信息的类被称为父类(超类、基类);得到继承信息的类被称为子类(派生类)。继承让变化中的软件系统有了一定的延续性,同时继承也是封装程序中可变因素的重要手段。

关于继承如下 3 点请记住:

  1. 子类拥有父类对象所有的属性和方法(包括私有属性和私有方法),但是父类中的私有属性和方法子类是无法访问,只是拥有。

  2. 子类可以拥有自己属性和方法,即子类可以对父类进行扩展。

  3. 子类可以用自己的方式实现父类的方法。

多态性

多态性是指允许不同子类型的对象对同一消息作出不同的响应

  • 简单的说就是用同样的对象引用调用同样的方法但是做了不同的事情。多态性分为编译时的多态性和运行时的多态性。如果将对象的方法视为对象向外界提供的服务,那么运行时的多态性可以解释为:当A系统访问B系统提供的服务时,B系统有多种提供服务的方式,但一切对A系统来说都是透明的(就像电动剃须刀是A系统,它的供电系统是B系统,B系统可以使用电池供电或者用交流电,甚至还有可能是太阳能,A系统只会通过B类对象调用供电的方法,但并不知道供电系统的底层实现是什么,究竟通过何种方式获得了动力)。

多态的实现方式:重写接口

抽象类和抽象方法

Java中实现多态的机制 java中实现多态的机制是依靠父类或接口的引用指向子类。从而实现了一个对象多种形态的特性。其中父类的引用是在程序运行时动态的指向具体的实例,调用该引用的方法时,不是根据引用变量的类型中定义的方法来运行,而是根据具体的实例的方法。

抽象

抽象定义

  • 抽象讲的是如何隐藏方法的具体实现,让调用者只需要关心方法提供了哪些功能,并不需要知道这些功能是如何实现的。

  • 在面向对象编程中,我们常借助编程语言提供的接口类(比如 Java 中的 interface 关键字语法)或者抽象类(比如 Java 中的 abstract 关键字语法)这两种语法机制,来实现抽象这一特性。

抽象类(abstract)和接口(interface)的区别

  1. 相同点:两者都是抽象类,都不能实例化。interface实现类及abstrct class的子类都必须要实现已经声明的抽象方法。

  2. 不同点: 两种的语法区别

  • 抽象类可以有构造方法,接口不能有构造方法

  • 抽象类中可以有普通成员变量,接口中没有普通成员变量

  • 抽象类中可以包含非抽象的普通方法,接口中的所有方法必须是抽象的,不能有非抽象的普通方法

  • 抽象类中抽象方法的访问类型可以是public,protected和默认类型虽然(eclipse下不报错,但应该也不行),但接口中的抽象方法只能是public类型,并且默认即为public abstract类型

  • 抽象类中可以包含静态方法,接口中不能包含静态方法

  • 抽象类和接口中都可以包含静态成员变量,抽象类中的静态成员变量的访问类型可以任意,但接口中定义的变量只能是public static final类型,并且默认即为public static final类型

  • 一个类可以实现多个接口,但只能继承一个抽象类

备注:在JDK8中,接口也可以定义静态方法,可以直接用接口名调用。实现类和实现是不可以调用的。如果同时实现两个接口,接口中定义了一样的默认方法,则必须重写,不然会报错。

两者在应用上的区别 接口更多的是在系统架构设计方法发挥作用,主要用于定义模块之间的通信契约。而抽象类在代码实现方面发挥作用,可以实现代码的重用

抽象类总结

  1. 抽象类不能被实例化,如果被实例化,就会报错,编译无法通过。只有抽象类的非抽象子类可以创建对象。

  2. 抽象类中不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类必定是抽象类。

  3. 抽象类中的抽象方法只是声明,不包含方法体,就是不给出方法的具体实现也就是方法的具体功能。

  4. 构造方法,类方法(用static修饰的方法)不能声明为抽象方法。

  5. 抽象类的子类必须给出抽象类中的抽象方法的具体实现,除非该子类也是抽象类。

封装和抽象的关系

  • 封装:关注的是具体的实现

  • 抽象:是一种思维方式,将类的使用和这个类的具体实现分开

使用

  • 抽象作为一个非常宽泛的设计思想,在代码设计中,起到非常重要的指导作用。很多设计原则都体现了抽象这种设计思想,比如基于接口而非实现编程、开闭原则(对扩展开放、对修改关闭)、代码解耦(降低代码的耦合性)等。

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