1. 抽象类
1.1 抽象类概念
在面向对象的概念中,所有的对象都是通过类来描绘的,但是反过来,并不是所有的类都是用来描绘对象的,如果 一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类就是抽象类。
以上代码中,这个方法是否可以不用实现? 这个写了跟没写是一样的
所以我们就可以不去实现他,类似c语言中的函数声明
但是呢,这里显示报错了
1,一个方法可以被修饰为abstract,此时代表这个方法可以不进行实现,被称为抽象方法!
2,如果一个类当中包含抽象方法,此时这个类必须时抽象类。若没有抽象方法,这个类也可以被写为抽象类。
问题:什么情况下一个类可以被定义为一个抽象类?
答:当不能具体描述一个对象的时候
3,抽象类中定义成员和普通类没有区别
4,抽象类不能具体的描述一个对象,在main方法中就不能被实例化
问题:抽象类不可以被实例化,那么存在的意义是什么?
答:为了被继承
5,当一个普通类继承这个抽象类之后,必须重写抽象类当中的抽象方法!
6,抽象类也可以发生向上转型,动态绑定,多态!
1.2 抽象类语法
在Java中,一个类如果被 abstract 修饰称为抽象类,抽象类中被 abstract 修饰的方法称为抽象方法,抽象方法不用给出具体的实现体。
注意:抽象类也是类,内部可以包含普通方法和属性,甚至构造方法
1.3 抽象类特性
- 抽象类不能直接实例化对象(上面以讲过)
2,抽象方法也需要满足重写的特点。被static,private,final修饰都不能发生重写的
所以abstract和final是对立的,不可能同时存在
- 抽象类必须被继承,并且继承后子类要重写父类中的抽象方法,否则子类也是抽象类,必须要使用 abstract 修饰
当一个普通类A继承了一个抽象类,不想重写这个抽象方法,此时,可以把这个普通类A改为抽象类。
但是,如果A这个抽象类再次被普通类B继承,此时B这个类,需要重新所以未被重写的抽象方法!
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抽象类中不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类一定是抽象类
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抽象类中可以有构造方法,供子类创建对象时,初始化父类的成员变量
1.4 抽象类的作用
抽象类本身不能被实例化, 要想使用, 只能创建该抽象类的子类. 然后让子类重写抽象类中的抽象方法.
使用抽象类相当于多了一重编译器的校验.
使用抽象类的场景就如上面的代码, 实际工作不应该由父类完成, 而应由子类完成. 那么此时如果不小心误用成父类了, 使用普通类编译器是不会报错的. 但是父类是抽象类就会在实例化的时候提示错误, 让我们尽早发现问题
2. 接口
2.1 接口的概念
在现实生活中,接口的例子比比皆是,比如:笔记本上的USB口,电源插座等。
电脑的USB口上,可以插:U盘、鼠标、键盘...所有符合USB协议的设备
电源插座插孔上,可以插:电脑、电视机、电饭煲...所有符合规范的设备
通过上述例子可以看出:接口就是公共的行为规范标准,大家在实现时,只要符合规范标准,就可以通用。 在Java中,接口可以看成是:多个类的公共规范,是一种引用数据类型。
2.2 语法规则
接口的定义格式与定义类的格式基本相同,将class关键字换成 interface 关键字,就定义了一个接口。
创建接口:
定义接口:interface + 接口名 会生成一个字节码文件
1,接口的定义可以使用interface定义
2,接口当中可以有方法和属性
但是这里报错了。接口当中的成员变量,默认为public static final修饰的,定义的时候必须初始化
以后定义的时候,可以省略掉public static final
3,接口当中方法默认是public abstract修饰的,你不写的时候也是抽象方法,不能有具体的实现。
4,接口当中使用default修饰的方法和static修饰的方法时可以有具体实现的 {}。
5,接口不可以被实例化
6,接口需要被实现,此时使用关键词implements来实现。
7,当一个类实现了一个接口,那么此时这个类就要重写这个方法。
8,接口也可以发生向上转型,也可以发生动态绑定,也可以发生多态!
提示:
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创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头.
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接口的命名一般使用 "形容词" 词性的单词.
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阿里编码规范中约定, 接口中的方法和属性不要加任何修饰符号, 保持代码的简洁性.
2.3 接口使用
接口不能直接使用,必须要有一个"实现类"来"实现"该接口,实现接口中的所有抽象方法。
1.USB接口
2,鼠标类,实现USB接口
3,键盘类,实现USB接口
4,电脑类:使用USB设备及测试类
5,输出
2.4 接口特性
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接口类型是一种引用类型,但是不能直接new接口的对象
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接口中每一个方法都是public的抽象方法, 即接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract(只能是 public abstract,其他修饰符都会报错)
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接口中的方法是不能在接口中实现的,只能由实现接口的类来实现
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重写接口中方法时,不能使用默认的访问权限
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接口中可以含有变量,但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量
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接口中不能有静态代码块和构造方法
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接口虽然不是类,但是接口编译完成后字节码文件的后缀格式也是.class
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如果类没有实现接口中的所有的抽象方法,则类必须设置为抽象类
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jdk8中:接口中还可以包含default方法。
因为test3是一个默认方法,所以可以使用testDemo调用!
test2是一个静态方法,使用接口名去调用
static,private,final修饰的方法不能被重写
2.5 实现多个接口
在Java中,类和类之间是单继承的,一个类只能有一个父类,即Java中不支持多继承,但是一个类可以实现多个接口。
这个类同时具备了IA接口的行为和IB接口的行为
Java的接口解决了Java不能多继承的问题!
注意:一个类实现多个接口时,每个接口中的抽象方法都要实现,否则类必须设置为抽象类。
继承表达的含义是 is - a 语义, 而接口表达的含义是具有 xxx 特性
例如:鱼能游泳,狗能跑,鸭子能跑能游泳还能飞
上面的代码展示了 Java 面向对象编程中最常见的用法: 一个类继承一个父类, 同时实现多种接口
这样设计有什么好处呢? 时刻牢记多态的好处, 让程序猿忘记类型. 有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型, 而只关注某个类是否具备某种能力
2.6 接口间的继承
在Java中,类和类之间是单继承的,一个类可以实现多个接口,接口与接口之间可以多继承。即:用接口可以达到多继承的目的。
IC这个接口,不仅具备了自己的testC这个功能,还扩展了IA和IB的功能
接口间的继承相当于把多个接口合并在一起.
2.7 接口使用实例
例如:比较两个对象谁大谁小
对于引用数据类型来说,只能通过特定的方式来比较。此时就需要使用一个接口,这个接口当中的方法可以帮助我们完成任务!
我们就有一个Comparable接口来实现
此时,可以看到源码里面有一个compareTo方法
这个方法并没有实现,所以就要重写这个方法!
需要我们自定义: ------> 优化:
此时就可以实现两个对象的比较
对于compareTo来说不管根据什么比较,一定是指定了一种比较方式
字符串的比较也可根据compareTo来比较
再写一个例子:给对象数组排序
现在就是一个普通的代码
我们发现在运行是报错了。
在这里他并不知道要对谁进行排序,是name还是age?重大到小还是从小到大也没说
这里说类型转换异常,这是为什么呢?
在第320行,进入320行的源码
发现,将a数组元素下标runHi的值取出来强转为Comparable,所以这个类起码要实现这个接口,才能使他强转,问题就是现在并没有实现这个接口,
从大到小排序:
也可以自己实现一个方法:用冒泡排序
但是呢以上的代码都不太灵活,都已经写死了,写了name就只能比较name,写了age就只能比较age。
所以,我们可以让他灵活一点,我想根据年龄比较就年龄比较,想根据姓名比较就姓名比较
我们把Comparator称为比较器,在这呢是一个年龄比较器
这类的实现并没有写在学生类上,他很灵活,可以再写一个name比较器
还可以加上之前默认的
通过数组传Comparator
所以在这是可以传一个比较器的
2.8 Cloneable 接口
Java 中内置了一些很有用的接口, Clonable 就是其中之一.
Object 类中存在一个 clone 方法, 调用这个方法可以创建一个对象的 "拷贝". 但是要想合法调用 clone 方法, 必须要先实现 Clonable 接口, 否则就会抛出 CloneNotSupportedException 异常.
前提:任何一个对象默认都是继承于Object类的,他是所有类的父类,双击shift可搜索Object
例如:
进入Object类
可以发现,Object有clone这个方法,为什么在 . 的时候找不到这个方法?
这里Object是由protected修饰的,只能是不同包子类才能访问,而且还需要super访问,Student在Demo3这个路径底下,Object在Java.lang这个路径底下
所以就要重写这里的clone,说是重写,其实自己的clone方法里面调用了一个super
现在就可以调用了
但是呢为什么还是会报错?
因为是把父类给到子类,向下转型,需要强转为Student 那为啥还报错?
这是异常的原因,后续会讲到
现在就可以运行了 又为什么运行时报错了?
要想克隆成功,必须实现一个Cloneable接口
但是呢,我们实现这个接口为什么没有重写方法,可进入这个接口源码
发现,这个接口并没有一个抽象方法,此时这个接口叫做空接口或者叫做标记接口。只要实现了这个克隆接口,才证明当前类才能被克隆!!!
浅拷贝和深拷贝:
浅拷贝:
在上面代码中增加一代点代码
这里只是克隆了student1所指向的对象(Student),并没有克隆m的值,实际上student2还是指向的是student1 m的值
所以这里的输出结果,改变了student2的值,student1的值也跟着改变了,这就叫浅拷贝!
深拷贝:
按照以上代码,我们就需要把m的值跟着克隆一份,就不会修改student1的值了
通过上述代码发现,是通过super.clone来克隆student1对象,定义一个tmp来接受
但是tmp里面的m并没有克隆,所以我们需要把m也跟着克隆,那怎么样才能去克隆m所指向的这个Money呢? 所以Money这个类也要支持克隆
目前这个m还是student1的m,通过this去调用代表当前对象的m
2.9 抽象类和接口的区别
抽象类和接口都是 Java 中多态的常见使用方式. 都需要重点掌握. 同时又要认清两者的区别(重要!!! 常见面试题)
核心区别: 抽象类中可以包含普通方法和普通字段, 这样的普通方法和字段可以被子类直接使用(不必重写), 而接口中不能包含普通方法, 子类必须重写所有的抽象方法
如之前写的 Animal 例子. 此处的 Animal 中包含一个 name 这样的属性, 这个属性在任何子类中都是存在的. 因此此 处的 Animal 只能作为一个抽象类, 而不应该成为一个接口
3. Object类
Object是Java默认提供的一个类。Java里面除了Object类,所有的类都是存在继承关系的。默认会继承Object父类。即所有类的对象都可以使用Object的引用进行接收。
例如:
所以在开发之中,Object类是参数的最高统一类型。但是Object类也存在有定义好的一些方法。如下:双击shift,搜索Object
3.1 对象比较equals方法
此时,当前类并没有equals这个方法,那为什么能调用,因为继承Object的
那为什么是false(equals判断是否一样),这里他们比较了两个对象的地址,所以返回false
进入equals的源码
可以发现这两种写法是一样的
发现他提供equals没有实现,我们自己实现一个方法
所以,equals的功能是比较相不相同,在某些情况下,我们需要重写这个方法!
比如String就重写了! Object原生的是比较地址的!!!
结论:比较对象中内容是否相同的时候,一定要重写equals方法。
3.2 hashcode方法
toString方法的源码:
我们看到了hashCode()这个方法,他帮我算了一个具体的对象位置,这里面涉及数据结构,但是我们还没学数据结构,没法讲述,所以我们只能说它是个内存地址。
然后调用Integer.toHexString()方法,将这个地址以16进制输出。
我们来到hashcode的源码:
这个方法是由native修饰的,说明底层代码是由c/c++写的,会返回一个整数
观察下面代码:从代码上看确实是两个不同的对象,但是从业务逻辑上来说,认为是同一个人
所以,我们期望这两个对象放到同一位置,意味着返回的整数值应该是一样的!!!
但是这里的值并不是一样的!
所以,我们就要重写hashcode值
生成hashcode值就是是根据age,name生成,equals就是根据name,age同时一样来判断
总结:只要是自定义类型,一定要重写hashcode方法和equals方法!!!