1、接口
2、多态
Java中引用数据类型只有三种,分别是类(class)、接口(interface)、数组。
Java把内存分成两种,一种叫做栈内存,一种叫做堆内存。在函数中定义的一些【基本类型的变量】和【对象的引用变量】都是在函数的【栈内存】中分配。
当在一段代码块中定义一个变量时,java就在栈中为这个变量分配内存空间,当超过变量的作用域后,java会自动释放掉为该变量分配的内存空间,该内存空间可以立刻被另作他用。
【堆内存用于存放由new创建的对象或数组】。在堆中分配的内存,由java虚拟机自动垃圾回收器来管理。
在堆中产生了一个数组或者对象后,还可以在栈中定义一个特殊的变量,这个变量的取值等于【数组或者对象在堆内存中的首地址】,在栈中的这个特殊的变量就变成了数组或者对象的引用变量,以后就可以在程序中使用栈内存中的引用变量来访问堆中的数组或者对象,引用变量相当于为数组或者对象起的一个别名。
【引用变量是普通变量,定义时在栈中分配内存,引用变量在程序运行到作用域外释放。】
而数组&对象本身在堆中分配,即使程序运行到使用new产生数组和对象的语句所在地代码块之外,数组和对象本身占用的堆内存也不会被释放,【数组和对象在没有引用变量指向它的时候,才变成垃圾】,不能再被使用,但是仍然占着内存,在随后的一个不确定的时间被垃圾回收器释放掉。这个也是java比较占内存的主要原因,实际上,栈中的变量指向堆内存中的变量,这就是 Java 中的指针!
01接口的概念
* A:接口的概念
接口是功能的集合,同样可看做是一种数据类型,是比抽象类更为抽象的”类”。
接口只描述所应该具备的方法,并没有具体实现,具体的实现由接口的实现类(相当于接口的子类)来完成。这样将功能的定义与实现分离,优化了程序设计。
请记住:一切事物均有功能,即一切事物均有接口。
02接口的定义
1 | * A: 接口的定义 |
03接口的实现类
* A: 类与接口的关系
1 | "类与接口的关系为实现关系,即类实现接口"。实现的动作类似继承,只是关键字不同,"实现使用 implements " |
04接口中成员变量的特点
1 | A:成员变量特点 |
05接口中成员方法的特点
1 | * A: 成员方法特点 |
06实现类还是一个抽象类
A: 接口的实现类
一个类如果实现类接口,有两种操作方法:
第一:实现类是【非抽象类】,就需要【重写接口中所有】的抽象方法.
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第二:实现类也声明为【抽象类】,那么实现类【可以不重写】接口中的抽象方法。
07类和接口的多实现
* A:接口的多实现
了解了接口的特点后,那么想想为什么要定义接口,使用抽象类描述也没有问题,接口到底有啥用呢?
接口最重要的体现:解决多继承的弊端。将多继承这种机制在java中通过多实现完成了。
* B 多实现的优点
* 怎么解决多继承的弊端呢?
* 弊端:多继承时,当多个父类中有相同功能时,子类调用会产生不确定性。
* 其实核心原因就是在于多继承父类中功能有主体,而导致调用运行时,不确定运行哪个主体内容。
* 为什么多实现能解决了呢?
* 因为接口中的功能都没有方法体,由子类来明确。
C :案例演示
interface Fu1
{
void show1();
}
interface Fu2{
void show2();
}
class Zi implements Fu1,Fu2 { // 多实现。同时实现多个接口。
public void show1(){}
public void show2(){}
}
08类在继承类的同时实现多接口
A: 继承的同时实现接口
* 接口和类之间可以通过实现产生关系,同时也学习了类与类之间可以通过继承产生关系。当一个类已经继承了一个父类,它又需要扩展额外的功能,这时接口就派上用场了。
* 子类通过继承父类扩展功能,通过继承扩展的功能都是子类应该具备的基础功能。如果子类想要继续扩展其他类中的功能呢?这时通过实现接口来完成。
* 接口的出现避免了单继承的局限性。父类中定义的事物的基本功能。接口中定义的事物的扩展功能。
B: 代码演示1
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23//父类:抽象类
abstract class Fu {
public abstract void show();
}
//接口
interface Inter {
pulbic abstract void show1();
}
//接口
interface kock {
pulbic abstract void show1();
}
//类Zi在继承父类Fu的同时实现多接口(Inter,kock)
class Zi extends Fu implements Inter,kock {
//重写接口的抽象方法
public void show1() {
}
//重写父类的抽象方法
public void show(){
}
}
接口的出现避免了单继承的局限性。父类中定义的事物的基本功能。接口中定义的事物的扩展功能。
09接口的多继承
* A: 接口的多继承
* 学习类的时候,知道类与类之间可以通过继承产生关系,接口和类之间可以通过实现产生关系,那么接口与接口之间会有什么关系。
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* 【多个接口】之间可以使用【 extends 】进行【多继承】。
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* 【类】【没有】【多继承】
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* 【接口】【有】【多继承】
B 代码演示1
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34 interface AA{
void fun_A();
}
interface BB{
void fun_B();
}
interface CC{
void fun_C();
}
//接口DD 多继承 AA,BB,CC
interface DD extends AA,BB,CC{
void fun_D();
}
//EE类实现接口DD
public class EE implements DD{
//EE类实现接口DD,需要重写DD以及DD多继承接口的全部抽象方法
public void fun_D(){
System.out.println("重写fun_D");
}
public void func_A(){
System.out.println("重写fun_A");
}
public void func_B(){
System.out.println("重写fun_B");
}
public void func_C(){
System.out.println("重写fun_C");
}
}
在开发中如果多个接口中存在相同方法,这时若有个类实现了这些接口,那么就要实现接口中的方法,由于接口中的方法是抽象方法,子类实现后也不会发生调用的不确定性。
10接口思想
* A:接口的思想
* 前面学习了接口的代码体现,现在来学习接口的思想,接下里从生活中的例子进行说明。
* 举例:我们都知道电脑上留有很多个插口,而这些插口可以插入相应的设备,这些设备为什么能插在上面呢?
* 主要原因是这些设备在生产的时候符合了这个插口的使用规则,否则将无法插入接口中,更无法使用。发现这个插口的出现让我们使用更多的设备。
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* B: 接口的好处
* 总结:接口在开发中的它好处
* 1、接口的出现扩展了功能。
* 2、接口其实就是暴漏出来的规则。
* 3、接口的出现【降低】了【耦合性】,即设备与设备之间实现了【解耦】。
* 接口的出现方便后期使用和维护,一方是在使用接口(如电脑),一方在实现接口(插在插口上的设备)。例如:笔记本使用这个规则(接口),电脑外围设备实现这个规则(接口)。
11接口和抽象类的区别
* A: 明白了接口思想和接口的用法后,接口和抽象类的区别是什么呢?接口在生活体现也基本掌握,那在程序中接口是如何体现的呢?
通过实例进行分析和代码演示抽象类和接口的用法。
* B: 举例:
* 犬:
行为:
吼叫;
吃饭;
* 缉毒犬:
行为:
吼叫;
吃饭;
缉毒;
* C:思考:
* 由于犬分为很多种类,他们吼叫和吃饭的方式不一样,在描述的时候不能具体化,也就是吼叫和吃饭的行为不能明确。
* 当描述行为时,行为的具体动作不能明确,这时,可以将这个行为写为抽象行为,那么这个类也就是抽象类。
* 可是当缉毒犬有其他额外功能时,而这个功能并不在这个事物的体系中。这时可以让缉毒犬具备犬科自身特点的同时也有其他额外功能,可以将这个额外功能定义接口中。
* D: 代码演示
1 | interface 缉毒{ |
* E: 接口和抽象类区别总结
1 | 相同点: |
12多态概述
* A: 多态概述
1 | 多态是继封装、继承之后,面向对象的第三大特性。 |
13多态调用的三种格式
1 | * A:"多态的定义格式": |
14多态成员方法的特点
1 | * A: 掌握了多态的基本使用后,那么多态出现后类的成员有啥变化呢? |
1 | public class Base |
A.首先,需要明白类的加载顺序。
(1) 父类静态代码块(包括静态初始化块,静态属性,但不包括静态方法)
(2) 子类静态代码块(包括静态初始化块,静态属性,但不包括静态方法 )
(3) 父类非静态代码块( 包括非静态初始化块,非静态属性 )
(4) 父类构造函数
(5) 子类非静态代码块 ( 包括非静态初始化块,非静态属性 )
(6) 子类构造函数
其中:类中静态块按照声明顺序执行,并且(1)和(2)不需要调用new类实例的时候就执行了(意思就是在类加载到方法区的时候执行的)
B.其次,需要理解子类覆盖父类方法的问题,也就是方法重写实现多态问题。
Base b = new Sub();它为多态的一种表现形式,声明是Base,实现是Sub类, 理解为 b 编译时表现为Base类特性,运行时表现为Sub类特性。
当子类覆盖了父类的方法后,意思是父类的方法已经被重写,题中 父类初始化调用的方法为子类实现的方法,子类实现的方法中调用的baseName为子类中的私有属性。
由A.可知,此时只执行到步骤4.,子类非静态代码块和初始化步骤还没有到,子类中的baseName还没有被初始化。所以此时 baseName为空。 所以为null。
15instanceof关键字
1 | * A: 作用 |
16多态-向上转型
* A: 多态的转型分为向上转型与向下转型两种:
* B: 向上转型(自动类型转换):
* 当有子类对象赋值给一个父类引用时,便是向上转型,多态本身就是向上转型的过程。
1 | 使用格式: |
17多态-向下转型
* A: 向下转型(强制类型转换):
1 | * 一个已经向上转型的子类对象可以使用强制类型转换的格式, |
18多态的好处和弊端
1 | * A: 多态的好处和弊端 |
1 | * C 多态总结: |
19多态举例
1 | * A: 刘老师和刘大爷的故事 |
20笔记本电脑案例
* A:案例介绍
* 定义USB接口(具备开启功能、关闭功能),笔记本要使用USB设备,即笔记本在生产时需要预留可以插入USB设备的USB接口,即就是笔记本具备使用USB设备的功能,
* 但具体是什么USB设备,笔记本并不关心,只要符合USB规格的设备都可以。鼠标和键盘要想能在电脑上使用,那么鼠标和键盘也必须遵守USB规范,不然鼠标和键盘的生产出来无法使用
* 进行描述笔记本类,实现笔记本使用USB鼠标、USB键盘
USB接口,包含开启功能、关闭功能
笔记本类,包含运行功能、关机功能、使用USB设备功能
鼠标类,要符合USB接口
键盘类,要符合USB接口
* B: 案例分析
* 阶段一:
使用笔记本,笔记本有运行功能,需要笔记本对象来运行这个功能
* 阶段二:
想使用一个鼠标,又有一个功能使用鼠标,并多了一个鼠标对象。
* 阶段三:
还想使用一个键盘 ,又要多一个功能和一个对象
* 问题:每多一个功能就需要在笔记本对象中定义一个方法,不爽,程序扩展性极差。
降低鼠标、键盘等外围设备和笔记本电脑的耦合性。
21笔记本电脑案例代码实现
1 | * A: 代码实现 |
22小结
接口:理解为是一个特殊的抽象类,但它不是类,是一个接口
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接口的特点:1
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4
5
61,定义一个接口用interface关键字
interface Inter{}
2,一个类实现一个接口,实现implements关键字
class Demo implements Inter{}
3, 接口不能直接创建对象
通过多态的方式,由子类来创建对象,接口多态
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接口中的成员特点:1
2
3
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5
6
7
8成员变量:
只能是final 修饰的常量
默认修饰符: public static final
构造方法:
无
成员方法:
只能是抽象方法
默认修饰符: public abstract
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类与类,类与接口,接口与接口之间的关系
类与类之间:继承关系,单继承,可以是多层继承
类与接口之间: 实现关系,单实现,也可以多实现
接口与接口之间:继承关系,单继承,也可以是多继承
Java中的类可以继承一个父类的同时,实现多个接口
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多态:理解为同一种物质的多种形态
多态使用的前提:
1,有继承或者实现关系
2,要方法重写
3,父类引用指向子类对象
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多态的成员访问特点:
方法的运行看右边,其他都看左边
多态的好处:
提高了程序的扩展性
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多态的弊端:
不能访问子类的特有功能
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多态的分类
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类的多态1
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11abstract class Fu {
public abstract void method();
}
class Zi extends Fu {
public void method(){
System.out.println(“重写父类抽象方法”);
}
}
//类的多态使用
Fu fu= new Zi();
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接口的多态1
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10interface Fu {
public abstract void method();
}
class Zi implements Fu {
public void method(){
System.out.println(“重写接口抽象方法”);
}
}
//接口的多态使用
Fu fu = new Zi();
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instanceof 关键字
格式: 对象名 instanceof 类名
返回值: true, false
作用: 判断指定的对象 是否为 给定类创建的对象