java学习资料-Java继承和多态

Java 继承和多态是面向对象编程中的核心概念，它们是Java中实现代码复用和灵活设计的关键机制。在Java中，继承允许一个类（子类）从另一个类（父类）继承特性，而多态则使得不同类型的对象能够共享相同的操作。 ### Java 继承 **1. 继承的定义** 继承是一种“is-a”关系，表示子类是父类的一种特殊情况。子类可以拥有父类的所有非私有成员（字段和方法），并且可以添加自己的特性。通过继承，我们可以在不重复编写相同代码的情况下扩展功能。 **2. 继承的语法** 在Java中，子类使用`extends`关键字继承父类。例如： ```java public class ChildClass extends ParentClass { // 子类的代码 } ``` **3. super关键字** 在子类中，`super`关键字用于引用父类的成员。例如，调用父类的构造函数或访问父类的成员变量和方法。 **4. 构造函数与继承** 子类可以调用父类的构造函数，以便在创建子类对象时初始化父类的成员。这通常在子类构造函数的第一行完成，使用`super()`调用。 ### 多态 **1. 多态的定义** 多态（Polymorphism）意味着一个接口可以有多种不同的表现形式。在Java中，多态分为编译时多态和运行时多态。编译时多态主要通过方法重载实现，运行时多态主要通过方法重写（Override）和接口实现实现。 **2. 方法重写** 当子类继承父类并覆盖（Override）父类的某个方法时，这就是方法重写。子类对象在运行时可以选择调用自己的方法，而不是父类的方法，这就是多态性的一种体现。 **3. 接口实现** 接口是Java中实现多态的另一种方式。一个类可以实现多个接口，每个接口代表一种行为，从而实现“鸭子类型”（即关注对象的行为，而非其具体类型）。 **4. 引用类型的转换** 在Java中，向上转型（Upcasting）是自动进行的，即子类对象可以被当作父类类型引用。而向下转型（Downcasting）需要显式进行，需要注意的是，只有真正的子类对象才能安全地向下转型。 ### 封装 **1. 封装的原理** 封装是面向对象编程的三大特性之一，它保护了类的数据不受外界非法访问。通过封装，我们可以隐藏类的实现细节，仅提供必要的公共接口供外部使用。 **2. 访问修饰符** 在Java中，访问修饰符如`private`、`protected`、`public`和默认（包访问）控制了类的字段和方法的可见性。`private`是最严格的访问级别，只允许在类内部访问。 **3. getter和setter方法** getter和setter方法用于访问和修改类的私有字段。getter方法返回字段的值，setter方法用来设置字段的值。在上述代码示例中，`Employee`类的属性被声明为`private`，然后通过`getName()`、`setAge()`等方法提供了对外操作这些属性的接口。 **4. 封装的好处** - 数据安全性：通过限制对字段的直接访问，可以防止外部代码错误地修改数据。 - 设计灵活性：隐藏实现细节使得类的内部结构可以随时调整，而不影响使用它的代码。 - 提高可维护性：封装可以减少代码之间的耦合度，使代码更容易理解和维护。 Java的继承和多态机制以及封装原则是构建面向对象软件的基础，它们使得代码更加模块化、易于维护和扩展。通过学习和熟练运用这些概念，开发者可以设计出高效、可复用的代码。