day11_多态&抽象类&接口

1、多态

1.1 多态的概述（记忆）

什么是多态

同一对象，在不同时刻表现出来的不同形态。

多态的前提
- 有继承/实现关系
- 有方法重写
- 有父类对象的引用执行子类对象

1.2 多态中的成员访问特点（记忆）

成员访问特点
- 成员变量：编程看父类，运行看父类
- 成员方法：编译看父类，运行看子类
代码演示

public class Animal {

    public int age = 40;

    public void eat(){

        System.out.println("动物吃东西");

    }

}

public class Animal {

    public int age = 40;

    public void eat(){

        System.out.println("动物吃东西");

    }

}

public class AnimalDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //父类对象引用指向子类

        Animal a = new Cat();

        //调用成员变量：编译看父类，运行看父类

        System.out.println(a.age);

        //调用成员方法：编译看父类，运行看子类

        a.eat();

    }

}

1.3 多态的好处和弊端（记忆）

好处

提高程序的扩展性。定义方法时候，使用父类型作为参数，在使用的时候，使用具体的子类型参与操作。

弊端

不能使用子类特有的成员

1.4 多态中的转型（应用）

向上转型

父类对象的引用指向子类对象就是向上转型。

向下转型

格式：子类型对象名 = （子类型）父类引用;

代码演示

public class Animal {

    public void eat(){

        System.out.println("动物吃东西");

    }

}

public class Cat extends Animal{

    @Override

    public void eat() {

        System.out.println("猫吃鱼");

    }

    public void playGame(){

        System.out.println("猫捉秘藏");

    }

}

public class AnimalDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //多态

        //1.向上转型

        Animal a = new Cat();

        a.eat();

        //不能访问子类对象特有的方法

        //a.playGame();

        //向下转型

        Cat c = (Cat) a;

        c.eat();

        c.playGame();

    }

}

1.5 多态的案例（应用）

案例需求

请采用多态的思想实现猫和狗的案例，并在测试类中进行测试

代码实现

public class Animal {

    private String name;

    private int age;

    public Animal() {

    }

    public Animal(String name, int age) {

        this.name = name;

        this.age = age;

    }

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    public int getAge() {

        return age;

    }

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;

    }

    public void eat(){

        System.out.println("动物吃东西");

    }

}

public class Dog extends Animal{

    public Dog() {

    }

    public Dog(String name, int age) {

        super(name, age);

    }

    public void eat(){

        System.out.println("狗吃骨头");

    }

}

public class Cat extends Animal {

    public Cat() {

    }

    public Cat(String name, int age) {

        super(name, age);

    }

    @Override

    public void eat() {

        System.out.println("猫吃老鼠");

    }

}

public class AnimalDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //使用无参构造方法

        Animal a1 = new Cat();

        a1.setAge(5);

        a1.setName("加菲");

        System.out.println(a1.getName()+","+ a1.getAge());

        a1.eat();

        //使用带参的构造方法

        a1 =  new Cat("波斯",6);

        System.out.println(a1.getName()+","+ a1.getAge());

        a1.eat();

    }

}

2、抽象类

2.1 抽象类的概述（理解）

当我们在做子类共性抽取时，有些方法在父类中并没有具体的体现，这个时候就需要抽象类了！

抽象方法：没有方法体的方法应该定义为抽象方法

抽象类：由抽象方法的类必须定义为抽象类

2.2 抽象类的特点（记忆）

抽象类和抽象方法必须使用abstract关键字修饰

//抽象类的定义

public abstract class 类名 {}

//抽象方法的定义

public abstract void eat();

抽象类中不一定有抽象方法，有抽象方法的类一定是抽象类
抽象类不能实例化

抽象类不能实例化，但可通过子类对象实例化，编写方式参照多态，这叫抽象类多态。

抽象类的子类

要么重写抽象类中的所有抽象方法

要么还是抽象类

2.3 抽象类的成员特点（记忆）

成员的特点
- 成员变量
  - 既可以时变量
  - 也可以是常量
- 成员方法
  - 即可以是抽象方法
  - 可以是普通方法
- 构造方法
  - 即可以有空参构造
  - 也可以有有参构造
代码演示

public abstract class Animal {

    private int age =20;

    private final String city = "北京";

    public Animal() {

    }

    public Animal(int age) {

        this.age = age;

    }

    public int getAge() {

        return age;

    }

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;

    }

    public String getCity() {

        return city;

    }

    public void show(){

        age = 40;

        System.out.println(age);

        //city = "上海";//不能给最终变量city赋值

        System.out.println(city);

    }

    public abstract void eat();

}

public class Cat extends Animal{

    @Override

    public void eat() {

        System.out.println("猫吃鱼");

    }

}

public class AnimalDemo {

    public static void main(String[] args) {

        Animal a = new Cat();

        a.eat();

        a.show();

    }

}

2.4 抽象类的案例（应用）

案例需求

请采用抽象类的思想实现猫和狗的案例，并在测试类中进行测试

代码实现

public abstract class Animal {

    private String name;

    private int age;

    public Animal() {

    }

    public Animal(String name, int age) {

        this.name = name;

        this.age = age;

    }

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    public int getAge() {

        return age;

    }

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;

    }

    public abstract void eat();

}

public class Cat extends Animal {

    public Cat() {

    }

    public Cat(String name,int age){

        super(name,age);

    }

    @Override

    public void eat() {

        System.out.println("猫吃鱼");

    }

}

public class Dog extends Animal {

    @Override

    public void eat() {

        System.out.println("够吃骨头");

    }

}

public class AnimalDemo {

    public static void main(String[] args) {

        Animal a = new Cat();

        a.setAge(5);

        a.setName("加菲");

        System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());

        a.eat();

        a = new Cat("波斯",6);

        System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());

        a.eat();

    }

}

3、接口

3.1 接口的概述（理解）

接口就是一种公共的规范标准，只要符合规范标准，大家都可以通用。

Java中的接口更多的体现在对行为的抽象！

3.2 接口的特点（记忆）

接口用关键字interface修饰

public interface 接口名 { }

类实现接口用implements表示

public clas 类名 implements 接口名 { }

接口不能实例化

参照多态的方式，通过实现类对象实例化，这叫接口多态。

多态的形式：具体类多态、抽象类多态、接口多态

接口的子类

要么重写接口中所有方法

要么子类也是抽象类

3.3 接口的成员特点（记忆）

成员特点
- 成员特点

只能是常量，默认修饰符：public static final

- 构造方法

没有，应为接口不能被实例化，所以没有具体存在

- 成员方法

只能是抽象方法，默认修饰符：public abstract

代码演示

public interface Inter {

    int num = 10;//public static final int num = 10;

    void method();//public abstract void method();

    void show();//public abstract void show();

}

public class InterImpl implements Inter{

    public InterImpl() {

    }

    @Override

    public void method() {

        System.out.println("method");

    }

    @Override

    public void show() {

        System.out.println("show");

    }

}

    public static void main(String[] args) {

        Inter i = new InterImpl();

        System.out.println(Inter.num);//10

    }

}

3.4 接口的案例（应用）

案例需求

对猫和狗进行训练，他们就可以跳高了，这里加入跳高功能。
请采用抽象类和接口来实现猫狗案例，并在测试类中进行测试。

代码实现

public abstract class Animal {

    private String name;

    private int age;

    public Animal() {

    }

    public Animal(String name, int age) {

        this.name = name;

        this.age = age;

    }

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    public int getAge() {

        return age;

    }

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;

    }

    public abstract void eat();

}

public interface Jumpping {

    void jump();

}

public class Cat extends Animal implements Jumpping{

    public Cat() {

    }

    public Cat(String name, int age) {

        super(name, age);

    }

    @Override

    public void eat() {

        System.out.println("猫吃鱼");

    }

    @Override

    public void jump() {

        System.out.println("猫可以调高");

    }

}

public class AnimalDemo {

    public static void main(String[] args) {

        Jumpping j = new Cat();

        j.jump();

        Animal a = new Cat();

        a.setAge(5);

        a.setName("加菲");

        System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());

        a.eat();

        a = new Cat("波斯",6);

        System.out.println(a.getName()+","+a.getAge());

        a.eat();

    }

}

3.5 类和接口的关系（记忆）

类与类的关系

继承关系，只能单继承，但是可以多层继承

类与接口的关系

实现关系，可以单实现，也可以多实现，还可以在继承一个类的同时实现多个接口。

3.6 抽象类与接口的区别（记忆）

成员区别
- 抽象类

变量、常量；有构造方法；也有非抽象方法

- 接口

常量，抽象方法

关系区别
- 类与类：继承、单继承
- 类与接口：实现，可以单实现，也可以多实现
- 接口与接口：继承，单继承，多继承
设计理念区别
- 抽象类

对类的抽象，包括属性、行为

- 接口

对行为的抽象

4、综合案例

4.1 案例需求（理解）

我们现在有乒乓球运动员和篮球运动员，乒乓球教练和篮球教练。为了出国交流，跟乒乓球相关的人员都需要学习英语。请用所学知识分析，这个案例中有哪些具体类，哪些抽象类，哪些接口，并用代码实现。

4.2 代码实现（应用）

//抽象人类

public abstract class Person {

    private String name;

    private int age;

    public Person() {

    }

    public Person(String name, int age) {

        this.name = name;

        this.age = age;

    }

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    public int getAge() {

        return age;

    }

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;

    }

    public abstract void eat();

}

//抽象教练

public abstract class Coach extends Person{

    public Coach() {

    }

    public Coach(String name, int age) {

        super(name, age);

    }

    public abstract void teach();

}

//抽象运动员

public abstract class Player extends Person {

    public Player() {

    }

    public Player(String name, int age) {

        super(name, age);

    }

    public abstract void study();

}

//学英语接口

public interface SpeakEnglish {

    public abstract void speak();

}

//篮球教练

public class BasketballCoach extends Coach{

    public BasketballCoach() {

    }

    public BasketballCoach(String name, int age) {

        super(name, age);

    }

    @Override

    public void teach() {

        System.out.println("篮球教练教如何运球和投篮");

    }

    @Override

    public void eat() {

        System.out.println("篮球教练吃羊奶，喝羊奶");

    }

}

//篮球运动员

public class BasketballPlayer extends Player{

    @Override

    public void eat() {

        System.out.println("篮球运动员学习如何运球和投球");

    }

    @Override

    public void study() {

        System.out.println("篮球运动员学习如何运球和投蓝");

    }

}

//兵乓球教练

public class PingBangCoach extends Coach implements SpeakEnglish{

    @Override

    public void teach() {

        System.out.println("兵乓求教练教如何发球和接球");

    }

    @Override

    public void eat() {

        System.out.println("兵乓球教练吃小白菜，和大米粥");

    }

    @Override

    public void speak() {

        System.out.println("兵乓球教练说英语");

    }

}

//兵乓球运动员

public class PingBangPlayer extends Player implements SpeakEnglish{

    public PingBangPlayer() {

    }

    public PingBangPlayer(String name, int age) {

        super(name, age);

    }

    @Override

    public void eat() {

        System.out.println("兵乓球运动员学习如何发球和接球");

    }

    @Override

    public void study() {

        System.out.println("兵乓球运动员吃大白菜，喝小米粥");

    }

    @Override

    public void speak() {

        System.out.println("兵乓球运动员说英语");

    }

}