封装、继承和多态是面向对象编程(OOP)的三个核心概念。下面我将分别解释这些概念,并给出相应的示例。
封装
概念:封装是将数据(变量)和操作数据的方法(函数)组合到一个类中,并通过访问修饰符(如public、private、protected)来限制对数据的访问级别。封装可以隐藏类的内部实现细节,只提供必要的接口与外部交互,从而增强代码的安全性和可维护性。
示例:
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| | public class Person {
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| | private String name; // 私有变量,只能在类内部访问
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| | private int age;
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| | // 提供公共的getter和setter方法来访问和修改私有变量
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| | public String getName() {
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| | return name;
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| | }
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| | public void setName(String name) {
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| | this.name = name;
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| | }
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| | public int getAge() {
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| | return age;
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| | }
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| | public void setAge(int age) {
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| | this.age = age;
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| | }
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| | }
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继承
概念:继承允许我们创建一个新的类(子类或派生类),它继承自一个已存在的类(父类或基类)的属性和方法。子类可以添加新的属性和方法,也可以重写父类的方法。继承提高了代码的复用性,使得代码更加易于维护和管理。
示例:
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| | public class Animal {
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| | void eat() {
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| | System.out.println("Animal eats");
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| | }
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| | }
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| | public class Dog extends Animal { // Dog类继承自Animal类
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| | void bark() {
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| | System.out.println("Dog barks");
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| | }
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| | // 重写父类的eat方法
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| | @Override
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| | void eat() {
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| | System.out.println("Dog eats dog food");
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| | }
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| | }
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多态
概念:多态是指同一操作作用于不同的对象,可以有不同的解释和执行结果。在Java中,多态主要通过方法的重写(Override)和重载(Overload)来实现。同时,多态也体现在父类引用指向子类对象时,可以调用子类重写后的方法。
示例(重写导致多态):
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| | public class Main {
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| | public static void main(String[] args) {
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| | Animal animal = new Dog(); // 父类引用指向子类对象
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| | animal.eat(); // 输出 "Dog eats dog food",因为Dog类重写了eat方法
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| | }
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| | }
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示例(重载导致多态,但重载通常不直接涉及子类与父类的关系):
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| | public class Calculator {
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| | // 重载add方法,接受两个int参数
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| | int add(int a, int b) {
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| | return a + b;
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| | }
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| | // 重载add方法,接受两个double参数
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| | double add(double a, double b) {
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| | return a + b;
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| | }
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| | public static void main(String[] args) {
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| | Calculator calc = new Calculator();
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| | int sum1 = calc.add(2, 3); // 调用int版本的add方法
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| | double sum2 = calc.add(2.5, 3.5); // 调用double版本的add方法
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| | System.out.println("Sum1: " + sum1); // 输出 "Sum1: 5"
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| | System.out.println("Sum2: " + sum2); // 输出 "Sum2: 6.0"
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| | }
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| | }
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以上示例展示了面向对象编程中封装、继承和多态的基本概念及其用法。