深入淺析java中的抽象、繼承、接口和多態

深入淺析java中的抽象、繼承、接口和多態？相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

什么是繼承？

多個類中存在相同屬性和行為時，將這些內容抽取到單獨一個類中，那么多個類無需再定義這些屬性和行為，只要繼承那個類即可。

多個類可以稱為子類，單獨這個類稱為父類、超類或者基類。

子類可以直接訪問父類中的非私有的屬性和行為。

通過 extends 關鍵字讓類與類之間產生繼承關系。

class SubDemo extends Demo{} //SubDemo是子類，Demo是父類

繼承有什么好處？

提高代碼的復用性。

讓類與類之間產生了關系，是多態的前提。

繼承的特點

1、Java只支持單繼承，不支持多繼承。

//一個類只能有一個父類，不可以有多個父類。
class SubDemo extends Demo{} //ok
class SubDemo extends Demo1,Demo2...//error

2.Java支持多層（重）繼承(繼承體系)。

class A{}
class B extends A{}
class C extends B{}

使用繼承時的注意事項

如果類之間存在著：is a 的關系，就可以考慮使用繼承。

不要為了繼承部分功能，而去使用繼承。

super和this有什么區別？

super是一個關鍵字，代表父類的存儲空間標識。(可以理解為父親的引用)

super和this的用法相似。

this代表對象的引用(誰調用就代表誰)；
super代表當前子類對父類的引用。

使用場景

當子父類出現同名成員時，可以用super進行區分；
子類要調用父類構造函數時，可以使用super語句。

區別

1.成員變量

this.變量    --    本類的
super.變量    --    父類的

2.構造方法

this(...)    --    本類的
super(...)    --    父類的

3.成員方法

this.方法名()    --    本類的   
super.方法名()    --    父類的

super();和this();都是在構造函數的第一行，不能同時出現。

方法的重寫（覆蓋）

子類中出現與父類一模一樣的方法時（除了權限修飾符，權限修飾符大于等于不包括private，返回值類型，方法名和參數列表相同），會出現覆蓋操作，也稱為重寫或者復寫。

父類私有方法，子類看不到，因此父類私有方法的重寫也就無從談起。

覆蓋注意事項：

覆蓋時，子類方法權限一定要大于等于父類方法權限；

靜態只能覆蓋靜態。

覆蓋的使用場景：

當子類需要父類的功能，而功能主體子類有自己特有內容時，可以復寫父類中的方法，這樣，既沿襲了父類的功能，又定義了子類特有的內容。

方法重寫和重載有什么區別？

方法的重寫用在子類方法與父類方法一模一樣時，除權限修飾符，返回值類型，方法名和參數列表都是相同的。

重載用在同一個類中各方法方法名相同，參數列表不同（與返回值類型沒有關系）的情況。

子父類中構造方法的用法：

1.子類的初始化過程中，首先回去執行父類的初始化動作。因為子類的構造方法中默認有一個super()。子類要使用父類的成員變量，這個初始化，必須在子類初始化之前完成。所以，子類的初始化過程中，會先執行父類的初始化。

2.如果父類沒有無參構造方法

使用super調用父類的帶參構造。推薦方式。

使用this調用本身的其他構造。

靜態代碼塊、構造代碼塊，構造方法的執行順序：

父類靜態代碼塊→子類靜態代碼塊→父類構造代碼塊→父類構造方法→子類構造代碼塊→子類構造方法

final關鍵字

final是一個關鍵字，可以用于修飾類，成員變量，成員方法。

特點：

它修飾的類不能被繼承。

它修飾的成員變量是一個常量。

它修飾的成員方法是不能被子類重寫的。

final修飾的常量定義一般都有書寫規范,被final修飾的常量名稱,所有字母都大寫。

final修飾成員變量,必須初始化,初始化有兩種

顯示初始化；

構造方法初始化。
但是不能兩個一起初始化

final和private的區別：

final修飾的類可以訪問；
private不可以修飾外部類，但可以修飾內部類（其實把外部類私有化是沒有意義的）。

final修飾的方法不可以被子類重寫；
private修飾的方法表面上看是可以被子類重寫的，其實不可以，子類是看不到父類的私有方法的。

final修飾的變量只能在顯示初始化或者構造函數初始化的時候賦值一次，以后不允許更改；
private修飾的變量，也不允許直接被子類或一個包中的其它類訪問或修改，但是他可以通過set和get方法對其改值和取值。

多態

概念：

對象在不同時刻表現出來的不同狀態。

多態的前提：

要有繼承或者實現關系。

要有方法的重寫。

要有父類引用指向子類對象。

程序中的體現：

父類或者接口的引用指向或者接收自己的子類對象。

好處和作用：

多態的存在提高了程序的擴展性和后期可維護性。

弊端：

父類調用的時候只能調用父類里的方法，不能調用子類的特有方法，因為你并不清楚將來會有什么樣的子類繼承你。

多態的成員特點：

成員變量：編譯時期：看引用型變量所屬的類中是否有所調用的變量；

運行時期：也是看引用型變量所屬的類是否有調用的變量。

成員變量無論編譯還是運行都看引用型變量所屬的類，簡單記成員變量，編譯和運行都看等號左邊。

成員方法：編譯時期：要查看引用變量所屬的類中是否有所調用的成員；

運行時期：要查看對象所屬的類中是否有所調用的成員。如果父子出現同名的方法,會運行子類中的方法,因為方法有覆蓋的特性。

編譯看左邊運行看右邊。

靜態方法:編譯時期：看的引用型變量所屬的類中是否有所調用的變量；

運行時期：也是看引用型變量所屬的類是否有調用的變量。

編譯和運行都看等號左邊。

一定不能夠將父類的對象轉換成子類類型！

父類的引用指向子類對象，該引用可以被提升，也可以被強制轉換。

多態自始至終都是子類對象在變化！

//多態向下轉型和向上轉型的例子，多態轉型解決了多態中父類引用不能使用子類特有成員的弊端。
class PolymorphicTest2 {
  public static void main(String[] args) {
    Phone p1 = new Nokia();    //向上轉型，類型提升
    Nokia no = (Nokia)p1;     //向下轉型，強制將父類的引用轉換成子類類型，不能將Nokia類型轉成Moto或Nexus類型
    no.print();           //輸出結果為Phone---null---0，因為繼承了父類的方法

    Phone p2 = new Moto();
    Moto m = (Moto)p2;
    m.print();          //輸出結果為Moto---yellow---1599，方法重寫，子類方法覆蓋父類方法

    Phone p3 = new Nexus();
    Nexus ne = (Nexus)p3;
    ne.print();
  }
}

class Phone{  
  String color;
  int price;

  public void print(){
    System.out.println("Phone---" + color + "---" + price );
  }  
}

class Nokia extends Phone{
  String color = "red";
  int price = 1009;

  //public void print(){
  //  System.out.println("Nokia---" + color + "---" + price);
  //}
}

class Moto extends Phone{
  String color = "yellow";
  int price = 1599;

  public void print(){
    System.out.println("Moto---" + color + "---" + price);
  }
}

class Nexus extends Phone{
  String color = "black";
  int price = 1999;

  public void print(){
    System.out.println("Nexus---" + color + "---" + price);
  }
}
}

抽象（abstract）

抽象就是從多個事物中將共性的，本質的內容抽象出來。

抽象類：

Java中可以定義沒有方法體的方法，該方法的具體實現由子類完成，該方法稱為抽象方法，包含抽象方法的類就是抽象類。

由來：

多個對象都具備相同的功能，但是功能具體內容有所不同，那么在抽取過程中，只抽取了功能定義，并未抽取功能主體，那么只有功能聲明，沒有功能主體的方法稱為抽象方法。

抽象類特點：

抽象方法一定在抽象類中；

抽象方法和抽象類都必須被abstract關鍵字修飾；

抽象類不可以用new創建對象，因為調用抽象方法沒意義；

抽象類中的抽象方法要被使用，必須由子類復寫其所有的抽象方法后，建立子類對象調用； 如果子類只覆蓋了部分的抽象方法，那么該子類還是一個抽象類；

抽象類中可以有抽象方法，也可以有非抽象方法，抽象方法用于子類實例化；

如果一個類是抽象類，那么，繼承它的子類，要么是抽象類，要么重寫所有抽象方法。

特殊：抽象類中可以不定義抽象方法，這樣做僅僅是不讓該類建立對象。

抽象類的成員特點：

成員變量：可以是變量，也可以是常量；

構造方法：有構造方法；

成員方法：可以是抽象方法，也可以是非抽象方法。

abstract class 葵花寶典 {
  public abstract void 自宮();
}

class 岳不群 extends 葵花寶典 {
  public void 自宮(){
    System.out.println("剪刀");
  }
}

class 林平之 extends 葵花寶典{
  public void 自宮(){
    System.out.println("指甲刀");
  }
}
class AbstractTest {
  public static void main(String[] args) {
    岳不群 岳 = new 岳不群();
    岳.自宮();

    林平之 林 = new 林平之();
    林.自宮();
  }
}

抽象類注意事項：

抽象類不能被實例化，為什么還有構造函數？

只要是class定義的類里面就肯定有構造函數。抽象類中的函數是給子類實例化的。

一個類沒有抽象方法，為什么定義為抽象類?

不想被繼承，還不想被實例化。

抽象關鍵字abstract不可以和哪些關鍵字共存？

final：如果方法被抽象，就需要被覆蓋，而final是不可以被覆蓋，所以沖突。

private：如果函數被私有了，子類無法直接訪問，怎么覆蓋呢？

static：不需要對象，類名就可以調用抽象方法。而調用抽象方法沒有意義。

接口（interface）

接口是抽象方法和常量值的集合。從本質上講，接口是一種特殊的抽象類，這種抽象類只包含常量和方法的定義，而沒有變量和方法的實現。

格式：interface 接口名{}

接口的出現將”多繼承“通過另一種形式體現出來，即”多實現“。

實現（implements）

格式：class 類名 implements 接口名 {}

特點：

接口不能被實例化。

一個類如果實現了接口，要么是抽象類，要么實現接口中的所有方法。

接口的成員特點：

接口中的成員修飾符是固定的！

成員常量：public static final，接口里定義的變量是全局常量，而且修飾符只能是這三個關鍵字，都可以省略，常量名要大寫。

成員方法：public abstract，接口里定義的方法都是抽象的，兩個修飾符關鍵字可省略。

推薦：永遠手動給出修飾符。

繼承與實現的區別：

類與類之間稱為繼承關系：因為該類無論是抽象的還是非抽象的，它的內部都可以定義非抽象方法，這個方法可以直接被子類使用，子類繼承即可。只能單繼承，可以多層繼承。（(class)）

類與接口之間是實現關系：因為接口中的方法都是抽象的，必須由子類實現才可以實例化。可以單實現，也可以多實現；還可以在繼承一個類的同時實現多個接口。（(class) extends (class) implements (interface1,interface2…)）

接口與接口之間是繼承關系：一個接口可以繼承另一個接口，并添加新的屬性和抽象方法，并且接口可以多繼承。（(interface) extends (interface1,interface2…)）

抽象類和接口的區別：

成員變量

抽象類能有變量也可以有常量

接口只能有常量

成員方法

抽象類可以有非抽象的方法,也可以有抽象的方法

接口只能有抽象的方法

構造方法

-抽象類有構造方法
-接口沒有構造方法

類與抽象類和接口的關系

類與抽象類的關系是繼承 extends

類與接口的關系是實現 implements

接口的思想特點：

1.接口是對外暴露的規則；

2.接口是程序的功能擴展；

3.接口的出現降低耦合性；(實現了模塊化開發,定義好規則,每個人實現自己的模塊,大大提高了開發效率)

4.接口可以用來多實現；

5.多個無關的類可以實現同一個接口；

6.一個類可以實現多個相互直接沒有關系的接口；

7.與繼承關系類似，接口與實現類之間存在多態性。

//運動員和教練的案例（下圖是思路分析）

/*
  籃球運動員和教練
  乒乓球運動員和教練
  現在籃球運動員和教練要出國訪問,需要學習英語
  請根據你所學的知識,分析出來哪些是類,哪些是抽象類,哪些是接口
*/
interface SpeakEnglish {
  public abstract void speak();
}

interface GoAboard{
  public abstract void aboard();
}

abstract class Person {
  private String name;
  private int age;

  public Person(){}

  public Person(String name,int age){
    this.name = name;
    this.age = age;
  }

  public void setName(String name){
    this.name = name;
  }
  public String getName(){
    return name;
  }

  public void setAge(int age){
    this.age = age;
  }
  public int getAge(){
    return age;
  }

  //吃飯
  public abstract void eat();
  //睡覺
  public void sleep(){
    System.out.println("Zzz...");
  }
}
//運動員
abstract class Player extends Person {
  public abstract void study();
}
//教練
abstract class Coach extends Person {
  public abstract void teach();
}

//籃球運動員
class BasketballPlayer extends Player implements SpeakEnglish,GoAboard{
  public void eat(){
    System.out.println(getAge() + "歲的" + getName() + "吃雞腿");
  }

  public void study(){
    System.out.println(getAge() + "歲的" + getName() + "學扣籃");
  }

  public void speak(){
    System.out.println(getAge() + "歲的" + getName() + " Say Hello World");
  }

  public void aboard(){
    System.out.println(getAge() + "歲的" + getName() + " Go Aboard");
  }
}
//乒乓運動員
class PingPangPlayer extends Player{
  public void eat(){
    System.out.println(getAge() + "歲的" + getName() + "吃雞蛋");
  }

  public void study(){
    System.out.println(getAge() + "歲的" + getName() + "學扣球");
  }
}
//籃球教練
class BasketballCoach extends Coach implements SpeakEnglish {
  public void eat(){
    System.out.println(getAge() + "歲的" + getName() + "啃雞爪");
  }

  public void teach(){
    System.out.println(getAge() + "歲的" + getName() + "教扣籃");
  }

  public void speak(){
    System.out.println(getAge() + "歲的" + getName() + " Say Hello Java");
  }

  public void aboard(){
    System.out.println(getAge() + "歲的" + getName() + " Go Aboard");
  }
}
//乒乓球教練
class PingPangCoach extends Coach{
  public void eat(){
    System.out.println(getAge() + "歲的" + getName() + "吃雞蛋皮");
  }

  public void teach(){
    System.out.println(getAge() + "歲的" + getName() + "教扣球");
  }
}
class PlayerAndCoach {
  public static void main(String[] args) {
    //籃球運動員
    BasketballPlayer bp = new BasketballPlayer();
    bp.setName("郭艾倫");
    bp.setAge(33);
    bp.eat();
    bp.sleep();
    bp.study();
    bp.speak();
    bp.aboard();
    System.out.println("***********************");
    //籃球教練
    BasketballCoach bc = new BasketballCoach();
    bc.setName("波波維奇");
    bc.setAge(65);
    bc.eat();
    bc.sleep();
    bc.teach();
    bc.speak();
    bc.aboard();
    System.out.println("***********************");
    //多態
    Person p = new BasketballPlayer();
    p.setName("Kobe Bryant");
    p.setAge(33);
    p.eat();
    p.sleep();
    //p.study();
    //p.speak();

    BasketballPlayer bp2 = (BasketballPlayer)p;
    bp2.study();
    bp2.speak();
    bp2.aboard();
    System.out.println("***********************");
  }
}

內部類

將一個類定義在另一個類里面，里面的那個類就稱為內部類。內部類的出現，再次打破了Java單繼承的局限性。

訪問特點：

內部類可以直接訪問外部類的成員，包括私有成員。

外部類要訪問內部類的成員，必須要建立內部類的對象。

內部類分類及共性：

共性：

內部類仍然是一個獨立的類，在編譯之后會內部類會被編譯成獨立的.class文件，但是前面冠以外部類的類名和$符號。

內部類不能用普通的方式訪問。內部類是外部類的一個成員，因此內部類可以自由地訪問外部類的成員變量，無論是否是private的。

成員內部類

在外部類中有成員變量和成員方法，成員內部類就是把整個一個類作為了外部類的成員；

成員內部類是定義在類中方法外的類；

創建對象的格式為：外部類名.內部類名 對象名 = 外部類對象.內部類對象；

成員內部類之所以可以直接訪問外部類的成員，那是因為內部類中都持有一個外部類對象的引用：外部類名.this；

成員內部類可以用的修飾符有final，abstract，public，private，protected，static.

靜態內部類

靜態內部類就是成員內部類加上靜態修飾符static，定義在類中方法外。

在外部類中訪問靜態內部類有兩種場景：

在外部類中訪問靜態內部類中非靜態成員：*外部類名.內部類名 對象名 = 外部類名.內部對象*，需要通過創建對象訪問；

在外部類中訪問靜態內部類中的靜態成員：同樣可以使用上面的格式進行訪問，也可以直接使用外部類名.內部類名.成員。

局部內部類

局部內部類是定義在方法中的類。

方法內部類只能在定義該內部類的方法內實例化，不可以在此方法外對其實例化。

方法內部類對象不能使用該內部類所在方法的非final局部變量。

可以用于方法內部類的修飾符有final，abstract；

靜態方法中的方法內部類只能訪問外部的靜態成員。

匿名內部類

匿名內部類是內部類的簡化寫法，是建立一個帶內容的外部類或者接口的子類匿名對象。

前提：

內部類可以繼承或實現一個外部類或者接口。

格式：

new 外部類名或者接口名(){重寫方法};

通常在方法的形式參數是接口或者抽象類，并且該接口中的方法不超過三個時，可以將匿名內部類作為參數傳遞。

不同修飾符修飾的內容(和內部類無關)

 注意，常見規則如下：

以后，所有的類都用public修飾。并且，在一個java文件中，只寫一個類。

以后，所有的成員變量用private修飾。

以后，所有的成員方法用public修飾。

如果是抽象類或者接口：public abstract + …

以后，所有的構造方法用public修飾。

如果類是工具類或者單例類：構造用private修飾

四種權限修飾符

看完上述內容，你們掌握深入淺析java中的抽象、繼承、接口和多態的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！