Java-对象-多态

it2026-01-02  1

文章目录

1.多态1.1多态的概述(记忆)1.2多态中的成员访问特点(记忆)1.3多态的好处和弊端(记忆)1.4多态中的转型(应用)1.5多态的案例(应用) 2.抽象类2.1抽象类的概述(理解)2.2抽象类的特点(记忆)2.3抽象类的成员特点(记忆)2.4抽象类的案例(应用) 3.接口3.1接口的概述(理解)3.2接口的特点(记忆)3.3接口的成员特点(记忆)3.4接口的案例(应用)3.5类和接口的关系(记忆)3.6抽象类和接口的区别(记忆) 4.综合案例4.1案例需求(理解)4.2代码实现(应用)

1.多态

1.1多态的概述(记忆)

什么是多态

​ 同一个对象,在不同时刻表现出来的不同形态

多态的前提

要有继承或实现关系要有方法的重写要有父类引用指向子类对象

1.2多态中的成员访问特点(记忆)

成员访问特点

成员变量

​ 编译看父类,运行看父类

成员方法

​ 编译看父类,运行看子类

代码演示

动物类

public class Animal { public int age = 40; public void eat() { System.out.println("动物吃东西"); } }

猫类

public class Cat extends Animal { public int age = 20; public int weight = 10; @Override public void eat() { System.out.println("猫吃鱼"); } public void playGame() { System.out.println("猫捉迷藏"); } }

测试类

public class AnimalDemo { public static void main(String[] args) { //有父类引用指向子类对象 Animal a = new Cat(); System.out.println(a.age); // System.out.println(a.weight); a.eat(); // a.playGame(); } }

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

​ 不能使用子类的特有成员,和特有方法

1.4多态中的转型(应用)

向上转型

​ 父类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

动物类 public class Animal { public void eat() { System.out.println("动物吃东西"); } } 猫类 public class Cat extends Animal { @Override public void eat() { System.out.println("猫吃鱼"); } public void playGame() { System.out.println("猫捉迷藏"); } } 测试类 public class AnimalDemo { public static void main(String[] args) { //多态 //向上转型 Animal a = new Cat(); a.eat(); // 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

动物类 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"); } } 猫类 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"); } } 狗类 public class Dog extends Animal { public Dog() { } public Dog(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { System.out.println("狗吃骨头"); } } 测试类 public class AnimalDemo { public static void main(String[] args) { //创建猫类对象进行测试 Animal a = new Cat(); a.setName("加菲"); a.setAge(5); System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge()); a.eat(); a = new Cat("加菲", 5); System.out.println(a.getName() + "," + a.getAge()); a.eat(); } }

2.抽象类

2.1抽象类的概述(理解)

​ 当我们在做子类共性功能抽取时,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!

​ 在Java中,一个没有方法体的方法应该定义为抽象方法,而类中如果有抽象方法,该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

​ 抽象类如何实例化呢?参照多态的方式,通过子类对象实例化,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 既可以是变量也可以是常量 构造方法 空参构造有参构造 成员方法 抽象方法普通方法

代码演示

动物类 public abstract class Animal { private int age = 20; private final String city = "北京"; public Animal() {} public Animal(int age) { this.age = age; } public void show() { age = 40; System.out.println(age); // city = "上海"; System.out.println(city); } public abstract void eat(); } 猫类 public class Cat extends Animal { @Override public void eat() { System.out.println("猫吃鱼"); } } 测试类 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

动物类 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(); } 猫类 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"); } } 狗类 public class Dog extends Animal { public Dog() { } public Dog(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { System.out.println("狗吃骨头"); } } 测试类 public class AnimalDemo { public static void main(String[] args) { //创建对象,按照多态的方式 Animal a = new Cat(); a.setName("加菲"); a.setAge(5); System.out.println(a.getName()+","+a.getAge()); a.eat(); System.out.println("--------"); a = new Cat("加菲",5); 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 class 类名 implements 接口名 {}

接口不能实例化

​ 接口如何实例化呢?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

​ 要么重写接口中的所有抽象方法

​ 要么子类也是抽象类

3.3接口的成员特点(记忆)

成员特点

成员变量

​ 只能是常量 ​ 默认修饰符:public static final

构造方法

​ 没有,因为接口主要是扩展功能的,而没有具体存在

成员方法

​ 只能是抽象方法

​ 默认修饰符:public abstract

​ 关于接口中的方法,JDK8和JDK9中有一些新特性,后面再讲解

代码演示

接口 public interface Inter { public int num = 10; public final int num2 = 20; // public static final int num3 = 30; int num3 = 30; // public Inter() {} // public void show() {} public abstract void method(); void show(); } 实现类 public class InterImpl extends Object implements Inter { public InterImpl() { super(); } @Override public void method() { System.out.println("method"); } @Override public void show() { System.out.println("show"); } } 测试类 public class InterfaceDemo { public static void main(String[] args) { Inter i = new InterImpl(); // i.num = 20; System.out.println(i.num); // i.num2 = 40; System.out.println(i.num2); System.out.println(Inter.num); } }

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

动物类 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(); } 跳高接口 public interface Jumpping { public abstract void jump(); } 猫类 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("猫可以跳高了"); } } 测试类 public class AnimalDemo { public static void main(String[] args) { //创建对象,调用方法 Jumpping j = new Cat(); j.jump(); System.out.println("--------"); Animal a = new Cat(); a.setName("加菲"); a.setAge(5); System.out.println(a.getName()+","+a.getAge()); a.eat(); // a.jump(); a = new Cat("加菲",5); System.out.println(a.getName()+","+a.getAge()); a.eat(); System.out.println("--------"); Cat c = new Cat(); c.setName("加菲"); c.setAge(5); System.out.println(c.getName()+","+c.getAge()); c.eat(); c.jump(); } }

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

接口与接口的关系

​ 继承关系,可以单继承,也可以多继承

3.6抽象类和接口的区别(记忆)

成员区别

抽象类

​ 变量,常量;有构造方法;有抽象方法,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

​ 对类抽象,包括属性、行为

接口

​ 对行为抽象,主要是行为

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(); } 抽象运动员类 public abstract class Player extends Person { public Player() { } public Player(String name, int age) { super(name, age); } public abstract void study(); } 抽象教练类 public abstract class Coach extends Person { public Coach() { } public Coach(String name, int age) { super(name, age); } public abstract void teach(); } 学英语接口 public interface SpeakEnglish { public abstract void speak(); } 蓝球教练 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("篮球教练吃羊肉,喝羊奶"); } } 乒乓球教练 public class PingPangCoach extends Coach implements SpeakEnglish { public PingPangCoach() { } public PingPangCoach(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void teach() { System.out.println("乒乓球教练教如何发球和接球"); } @Override public void eat() { System.out.println("乒乓球教练吃小白菜,喝大米粥"); } @Override public void speak() { System.out.println("乒乓球教练说英语"); } } 乒乓球运动员 public class PingPangPlayer extends Player implements SpeakEnglish { public PingPangPlayer() { } public PingPangPlayer(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void study() { System.out.println("乒乓球运动员学习如何发球和接球"); } @Override public void eat() { System.out.println("乒乓球运动员吃大白菜,喝小米粥"); } @Override public void speak() { System.out.println("乒乓球运动员说英语"); } } 篮球运动员 public class BasketballPlayer extends Player { public BasketballPlayer() { } public BasketballPlayer(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void study() { System.out.println("篮球运动员学习如何运球和投篮"); } @Override public void eat() { System.out.println("篮球运动员吃牛肉,喝牛奶"); } }
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