Java（171-194）【接口、多态】

1、接口概述与生活举例

接口就是一种公共的规范标准

只要符合规范标准，就可以大家通用

2、接口的定义基本格式

 public interface 接口名称 {    
    // 抽象方法     
    // 默认方法    
    // 静态方法     
    // 私有方法
}

3、接口的抽象方法定义

package cn.itcast.day10.demo01;

/*
在任何版本的Java中，接口都能定义抽象方法。
格式：
public abstract 返回值类型 方法名称(参数列表);

注意事项：
1. 接口当中的抽象方法，修饰符必须是两个固定的关键字：public abstract
2. 这两个关键字修饰符，可以选择性地省略。（今天刚学，所以不推荐。）
3. 方法的三要素，可以随意定义。
 */
public interface MyInterfaceAbstract {

    // 这是一个抽象方法
    public abstract void methodAbs1();

    // 这也是抽象方法
    abstract void methodAbs2();

    // 这也是抽象方法
    public void methodAbs3();

    // 这也是抽象方法
    void methodAbs4();

}

4、接口的抽象方法使用

alt+回车  显示所有抽象方法

package cn.itcast.day10.demo01;

public class MyInterfaceAbstractImpl implements MyInterfaceAbstract {
    @Override
    public void methodAbs1() {
        System.out.println("这是第一个方法！");
    }

    @Override
    public void methodAbs2() {
        System.out.println("这是第二个方法！");
    }

    @Override
    public void methodAbs3() {
        System.out.println("这是第三个方法！");
    }

    @Override
    public void methodAbs4() {
        System.out.println("这是第四个方法！");
    }
}

package cn.itcast.day10.demo01;

/*
接口就是多个类的公共规范。
接口是一种引用数据类型，最重要的内容就是其中的：抽象方法。

如何定义一个接口的格式：
public interface 接口名称 {
    // 接口内容
}

备注：换成了关键字interface之后，编译生成的字节码文件仍然是：.java --> .class。

如果是Java 7，那么接口中可以包含的内容有：
1. 常量
2. 抽象方法

如果是Java 8，还可以额外包含有：
3. 默认方法
4. 静态方法

如果是Java 9，还可以额外包含有：
5. 私有方法

接口使用步骤：
1. 接口不能直接使用，必须有一个“实现类”来“实现”该接口。
格式：
public class 实现类名称 implements 接口名称 {
    // ...
}
2. 接口的实现类必须覆盖重写（实现）接口中所有的抽象方法。
实现：去掉abstract关键字，加上方法体大括号。
3. 创建实现类的对象，进行使用。

注意事项：
如果实现类并没有覆盖重写接口中所有的抽象方法，那么这个实现类自己就必须是抽象类。
 */
public class Demo01Interface {

    public static void main(String[] args) {
        // 错误写法！不能直接new接口对象使用。
//        MyInterfaceAbstract inter = new MyInterfaceAbstract();

        // 创建实现类的对象使用
        MyInterfaceAbstractImpl impl = new MyInterfaceAbstractImpl();
        impl.methodAbs1();
        impl.methodAbs2();
    }

}

5、接口的默认方法的定义

6、接口的默认方法的使用

package cn.itcast.day10.demo01;

/*
从Java 8开始，接口里允许定义默认方法。
格式：
public default 返回值类型 方法名称(参数列表) {
    方法体
}

备注：接口当中的默认方法，可以解决接口升级的问题。
 */
public interface MyInterfaceDefault {

    // 抽象方法
    public abstract void methodAbs();

    // 新添加了一个抽象方法
//    public abstract void methodAbs2();

    // 新添加的方法 ，改成默认方法
    public default void methodDefault() {
        System.out.println("这是新添加的默认方法");
    }

}

package cn.itcast.day10.demo01;

/*
1. 接口的默认方法，可以通过接口实现类对象，直接调用。
2. 接口的默认方法，也可以被接口实现类进行覆盖重写。
 */
public class Demo02Interface {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建了实现类对象
        MyInterfaceDefaultA a = new MyInterfaceDefaultA();
        a.methodAbs(); // 调用抽象方法，实际运行的是右侧实现类。

        // 调用默认方法，如果实现类当中没有，会向上找接口
        a.methodDefault(); // 这是新添加的默认方法
        System.out.println("==========");

        MyInterfaceDefaultB b = new MyInterfaceDefaultB();
        b.methodAbs();
        b.methodDefault(); // 实现类B覆盖重写了接口的默认方法
    }

}

package cn.itcast.day10.demo01;

public class MyInterfaceDefaultA implements MyInterfaceDefault {
    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("实现了抽象方法，AAA");
    }
}

package cn.itcast.day10.demo01;

public class MyInterfaceDefaultB implements MyInterfaceDefault {
    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("实现了抽象方法，BBB");
    }

    @Override
    public void methodDefault() {
        System.out.println("实现类B覆盖重写了接口的默认方法");
    }
}

7、接口的静态方法的定义

static

8、接口的静态方法的使用

package cn.itcast.day10.demo01;

/*
注意事项：不能通过接口实现类的对象来调用接口当中的静态方法。
正确用法：通过接口名称，直接调用其中的静态方法。
格式：
接口名称.静态方法名(参数);
 */
public class Demo03Interface {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建了实现类对象
        MyInterfaceStaticImpl impl = new MyInterfaceStaticImpl();

        // 错误写法！
//        impl.methodStatic();

        // 直接通过接口名称调用静态方法
        MyInterfaceStatic.methodStatic();
    }

}

9、接口的私有方法的定义

10、接口的私有方法的使用

package cn.itcast.day10.demo01;

public interface MyInterfacePrivateB {

    public static void methodStatic1() {
        System.out.println("静态方法1");
        methodStaticCommon();
    }

    public static void methodStatic2() {
        System.out.println("静态方法2");
        methodStaticCommon();
    }

    private static void methodStaticCommon() {
        System.out.println("AAA");
        System.out.println("BBB");
        System.out.println("CCC");
    }

}

package cn.itcast.day10.demo01;

public class Demo04Interface {

    public static void main(String[] args) {
        MyInterfacePrivateB.methodStatic1();
        MyInterfacePrivateB.methodStatic2();
        // 错误写法！
//        MyInterfacePrivateB.methodStaticCommon();
    }

}

11、接口的常量定义和使用

package cn.itcast.day10.demo01;

/*
接口当中也可以定义“成员变量”，但是必须使用public static final三个关键字进行修饰。
从效果上看，这其实就是接口的【常量】。
格式：
public static final 数据类型 常量名称 = 数据值;
备注：
一旦使用final关键字进行修饰，说明不可改变。

注意事项：
1. 接口当中的常量，可以省略public static final，注意：不写也照样是这样。
2. 接口当中的常量，必须进行赋值；不能不赋值。
3. 接口中常量的名称，使用完全大写的字母，用下划线进行分隔。（推荐命名规则）
 */
public interface MyInterfaceConst {

    // 这其实就是一个常量，一旦赋值，不可以修改
    public static final int NUM_OF_MY_CLASS = 12;

}

package cn.itcast.day10.demo01;

public class Demo05Interface {

    public static void main(String[] args) {
        // 访问接口当中的常量
        System.out.println(MyInterfaceConst.NUM_OF_MY_CLASS);
    }

}

12、接口小结

13、继承父类并实现多个接口

package cn.itcast.day10.demo02;

public abstract class MyInterfaceAbstract implements MyInterfaceA, MyInterfaceB {
    @Override
    public void methodA() {

    }

    @Override
    public void methodAbs() {

    }

    @Override
    public void methodDefault() {

    }

}

14、接口之间的多继承

15、多态的概述

extends和implements实现是多态性的前提。

16、多态的格式与使用

new的谁就用谁的方法

package cn.itcast.day10.demo04;

/*
代码当中体现多态性，其实就是一句话：父类引用指向子类对象。

格式：
父类名称 对象名 = new 子类名称();
或者：
接口名称 对象名 = new 实现类名称();
 */
public class Demo01Multi {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用多态的写法
        // 左侧父类的引用，指向了右侧子类的对象
        Fu obj = new Zi();

        obj.method();
        obj.methodFu();
    }
}

17、多态中成员变量的使用特点

package cn.itcast.day10.demo05;

/*
访问成员变量的两种方式：

1. 直接通过对象名称访问成员变量：看等号左边是谁，优先用谁，没有则向上找。
2. 间接通过成员方法访问成员变量：看该方法属于谁，优先用谁，没有则向上找。
 */
public class Demo01MultiField {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用多态的写法，父类引用指向子类对象
        Fu obj = new Zi();
        System.out.println(obj.num); // 父：10
//        System.out.println(obj.age); // 错误写法！
        System.out.println("=============");

        // 子类没有覆盖重写，就是父：10
        // 子类如果覆盖重写，就是子：20
        obj.showNum();
    }

}

package cn.itcast.day10.demo05;

public class Fu /*extends Object*/ {

    int num = 10;

    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }

    public void method() {
        System.out.println("父类方法");
    }

    public void methodFu() {
        System.out.println("父类特有方法");
    }

}

package cn.itcast.day10.demo05;

public class Zi extends Fu {

    int num = 20;

    int age = 16;

    @Override
    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }

    @Override
    public void method() {
        System.out.println("子类方法");
    }

    public void methodZi() {
        System.out.println("子类特有方法");
    }
}

18、多态中成员方法的使用特点

package cn.itcast.day10.demo05;

/*
在多态的代码当中，成员方法的访问规则是：
    看new的是谁，就优先用谁，没有则向上找。

口诀：编译看左边，运行看右边。

对比一下：
成员变量：编译看左边，运行还看左边。
成员方法：编译看左边，运行看右边。
 */
public class Demo02MultiMethod {

    public static void main(String[] args) {
        Fu obj = new Zi(); // 多态

        obj.method(); // 父子都有，优先用子
        obj.methodFu(); // 子类没有，父类有，向上找到父类

        // 编译看左边，左边是Fu，Fu当中没有methodZi方法，所以编译报错。
//        obj.methodZi(); // 错误写法！
    }

}

19、使用多态的好处

20、对象的向上转型

其实就是多态写法

21、对象的向下转型

package cn.itcast.day10.demo06;

/*
向上转型一定是安全的，没有问题的，正确的。但是也有一个弊端：
对象一旦向上转型为父类，那么就无法调用子类原本特有的内容。

解决方案：用对象的向下转型【还原】。
 */
public class Demo01Main {

    public static void main(String[] args) {
        // 对象的向上转型，就是：父类引用指向之类对象。
        Animal animal = new Cat(); // 本来创建的时候是一只猫
        animal.eat(); // 猫吃鱼

//        animal.catchMouse(); // 错误写法！

        // 向下转型，进行“还原”动作
        Cat cat = (Cat) animal;
        cat.catchMouse(); // 猫抓老鼠

        // 下面是错误的向下转型
        // 本来new的时候是一只猫，现在非要当做狗
        // 错误写法！编译不会报错，但是运行会出现异常：
        // java.lang.ClassCastException，类转换异常
        Dog dog = (Dog) animal;
    }

}

22、用Instanceof关键字查找父类引用对象是什么子类

package cn.itcast.day10.demo06;

/*
如何才能知道一个父类引用的对象，本来是什么子类？
格式：
对象 instanceof 类名称
这将会得到一个boolean值结果，也就是判断前面的对象能不能当做后面类型的实例。
 */
public class Demo02Instanceof {

    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog(); // 本来是一只狗
        animal.eat(); // 狗吃SHIT

        // 如果希望掉用子类特有方法，需要向下转型
        // 判断一下父类引用animal本来是不是Dog
        if (animal instanceof Dog) {
            Dog dog = (Dog) animal;
            dog.watchHouse();
        }
        // 判断一下animal本来是不是Cat
        if (animal instanceof Cat) {
            Cat cat = (Cat) animal;
            cat.catchMouse();
        }

        giveMeAPet(new Dog());
    }

    public static void giveMeAPet(Animal animal) {
        if (animal instanceof Dog) {
            Dog dog = (Dog) animal;
            dog.watchHouse();
        }
        if (animal instanceof Cat) {
            Cat cat = (Cat) animal;
            cat.catchMouse();
        }
    }

}

23、笔记本综合案例

24、代码实现

package cn.itcast.day10.demo07;

public interface USB {

    public abstract void open(); // 打开设备

    public abstract void close(); // 关闭设备

}

package cn.itcast.day10.demo07;

// 鼠标就是一个USB设备
public class Mouse implements USB {
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("打开鼠标");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("关闭鼠标");
    }

    public void click() {
        System.out.println("鼠标点击");
    }
}

package cn.itcast.day10.demo07;

// 键盘就是一个USB设备
public class Keyboard implements USB {
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("打开键盘");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("关闭键盘");
    }

    public void type() {
        System.out.println("键盘输入");
    }
}

package cn.itcast.day10.demo07;

public class Computer {

    public void powerOn() {
        System.out.println("笔记本电脑开机");
    }

    public void powerOff() {
        System.out.println("笔记本电脑关机");
    }

    // 使用USB设备的方法，使用接口作为方法的参数
    public void useDevice(USB usb) {
        usb.open(); // 打开设备
        if (usb instanceof Mouse) { // 一定要先判断
            Mouse mouse = (Mouse) usb; // 向下转型
            mouse.click();
        } else if (usb instanceof Keyboard) { // 先判断
            Keyboard keyboard = (Keyboard) usb; // 向下转型
            keyboard.type();
        }
        usb.close(); // 关闭设备
    }

}

package cn.itcast.day10.demo07;

public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
        // 首先创建一个笔记本电脑
        Computer computer = new Computer();
        computer.powerOn();

        // 准备一个鼠标，供电脑使用
//        Mouse mouse = new Mouse();
        // 首先进行向上转型
        USB usbMouse = new Mouse(); // 多态写法
        // 参数是USB类型，我正好传递进去的就是USB鼠标
        computer.useDevice(usbMouse);

        // 创建一个USB键盘
        Keyboard keyboard = new Keyboard(); // 没有使用多态写法
        // 方法参数是USB类型，传递进去的是实现类对象
        computer.useDevice(keyboard); // 正确写法！也发生了向上转型
        // 使用子类对象，匿名对象，也可以
//        computer.useDevice(new Keyboard()); // 也是正确写法

        computer.powerOff();
        System.out.println("==================");

        method(10.0); // 正确写法，double --> double
        method(20); // 正确写法，int --> double
        int a = 30;
        method(a); // 正确写法，int --> double
    }

    public static void method(double num) {
        System.out.println(num);
    }

}