面向对象编程有三大特性:封装、继承、多态。
封装
- 封装是指将对象的属性(数据,如变量)和行为(操作数据的方法,如函数)捆绑在一起,同时隐藏对象内部的实现细节。
- 核心目的
- 提高代码安全性:防止外部程序随意篡改对象的内部属性,避免无效数据的产生。
- 提升代码可维护性:内部实现细节的修改不会影响外部调用者,降低代码耦合度。
- 增强代码复用性:封装后的类可以作为独立模块被多次引用。
- 具体实现:
- 使用 private 修饰成员变量
- 提供 public的getter/setter方法
java
public class User {
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
继承
- 继承:子类(派生类)继承父类(基类/超类)的属性和方法,实现代码复用,并建立 is-a 关系。子类无需重新编写父类的已有代码,同时还能根据需求扩展自身的独有属性和方法,甚至重写父类的方法。
- 核心目的
- 最大化代码复用:减少冗余代码,提高开发效率。
- 建立类的层次关系:清晰梳理类与类之间的逻辑关联(如"学生"是"人"的一种)。
- 为多态提供基础支撑。
- 具体实现
java
class Animal {
void eat() {}
}
class Dog extends Animal {
void bark() {}
}
- 注意事项:
- Java只支持单继承,Python支持多继承。
- 可以多层继承
- 可以实现多个接口
多态
- 多态:同一个方法调用,在不同对象上表现出不同的行为。
- 多态前提(java中)
- 有继承或接口关系
- 方法重写
- 父类引用指向子类对象
- 目的:
- 提高代码灵活性,降低代码耦合度
- 增强代码可扩展性,完美契合 "开闭原则"
- 简化代码结构,提高代码可维护性
- 代码示例:
java
// 1. 存在继承关系(父类Person)
class Person {
// 父类方法(非private、非static、非final,可被重写)
public void work() {
System.out.println("普通人的工作");
}
}
// 子类Student,继承Person
class Student extends Person {
// 2. 方法重写(严格遵循方法签名一致)
@Override
public void work() {
System.out.println("学生的工作:上课学习");
}
}
// 子类Teacher,继承Person
class Teacher extends Person {
// 2. 方法重写
@Override
public void work() {
System.out.println("老师的工作:备课授课");
}
}
public class PolymorphismTest {
public static void main(String[] args) {
// 3. 父类引用指向子类对象(核心条件)
Person p1 = new Student();
Person p2 = new Teacher();
// 触发多态:调用同一方法,呈现不同行为
p1.work(); // 输出:学生的工作:上课学习
p2.work(); // 输出:老师的工作:备课授课
}
}
- java与python多态前提条件的区别
二者的差异根源是 Java 为静态强类型语言(约束严格),Python 为动态弱类型语言(约束宽松,灵活度更高),具体前提条件对比如下:
| 对比维度 | Java 多态(必背,缺一不可) | Python 多态(无强制约束,灵活宽松) |
|---|---|---|
| 继承/接口依赖 | 必须具备类继承关系或接口实现关系,无此关系无法实现多态 | 无需强制依赖!① 支持继承(单 / 多继承)实现多态(与 Java 类似);② 核心支持鸭子类型:无任何继承 / 接口,只要对象拥有目标方法即可实现多态 |
| 方法重写要求 | 严格遵循规则:方法名、参数列表、返回值必须一致;父类方法不能是private/static/final;推荐显式标注@Override | 无严格规则,仅需子类与父类方法同名即可视为 "重写";可灵活修改参数 / 返回值;无强制@Override标注 |
| 对象引用绑定 | 必须满足父类/接口引用指向子类/实现类对象(静态类型声明为父类,实际指向子类实例),这是触发多态的关键 | 完全不需要!Python变量无固定类型声明,无需刻意绑定父类引用,直接使用子类实例或符合方法要求的对象即可触发多态 |