1.封裝
- 在面向對象程式設計方法中，封裝（英語：Encapsulation）是指，一種將抽象性函式接口的實作細節部份包裝、隱藏起來的方法。
- 封裝可以被認為是一個保護屏障，防止該類的代碼和數據被外部類定義的代碼隨機訪問。
- 要訪問該類的代碼和數據，必須通過嚴格的接口控制。
- 封裝最主要的功能在於我們能修改自己的實現代碼，而不用修改那些調用我們代碼的程序片段。
- 適當的封裝可以讓程式碼更容易理解與維護，也加強了程式碼的安全性。
實例：
public class EncapTest{ private String name; private String idNum; private int age; public int getAge(){ return age; } public String getName(){ return name; } public String getIdNum(){ return idNum; } public void setAge( int newAge){ age = newAge; } public void setName(String newName){ name = newName; } public void setIdNum( String newId){ idNum = newId; } }
以上實例中public方法是外部類訪問該類成員變量的入口。
通常情況下，這些方法被稱為getter和setter方法。
因此，任何要訪問類中私有成員變量的類都要通過這些getter和setter方法。
通過如下的例子說明EncapTest類的變量怎樣被訪問：
public class RunEncap{ public static void main(String args[]){ EncapTest encap = new EncapTest(); encap.setName("James"); encap.setAge(20); encap.setIdNum("12343ms"); System.out.print("Name : " + encap.getName()+ " Age : "+ encap.getAge()); } }
以上代碼編譯運行結果如下:
Name : James Age : 20
2.繼承
概念：
繼承是java面向對象編程技術的一塊基石，因為它允許創建分等級層次的類。
繼承就是子類繼承父類的特征和行為，使得子類對象（實例）具有父類的實例域和方法，或子類從父類繼承方法，使得子類具有父類相同的行為。
兔子和羊屬於食草動物類，獅子和豹屬於食肉動物類。
食草動物和食肉動物又是屬於動物類。
所以繼承需要符合的關系是：is-a，父類更通用，子類更具體。
雖然食草動物和食肉動物都是屬於動物，但是兩者的屬性和行為上有差別，所以子類會具有父類的一般特性也會具有自身的特性。
類繼承的格式：
在 Java 中通過 extends 關鍵字可以申明一個類是從另外一個類繼承而來的，一般形式如下：
class 父類 { } class 子類 extends 父類 { }
為什么需要繼承
接下來我們通過實例來說明這個需求。
開發動物類，其中動物分別為企鵝以及老鼠，要求如下：
企鵝：屬性（姓名，id），方法（吃，睡，自我介紹）
老鼠：屬性（姓名，id），方法（吃，睡，自我介紹）
企鵝類
public class Penguin { private String name; private int id; public Penguin(String myName, int myid) { name = myName; id = myid; } public void eat(){ System.out.println(name+"正在吃"); } public void sleep(){ System.out.println(name+"正在睡"); } public void introduction() { System.out.println("大家好！我是" + id + "號" + name + "."); } }
老鼠類
public class Mouse { private String name; private int id; public Mouse(String myName, int myid) { name = myName; id = myid; } public void eat(){ System.out.println(name+"正在吃"); } public void sleep(){ System.out.println(name+"正在睡"); } public void introduction() { System.out.println("大家好！我是" + id + "號" + name + "."); } }
從這兩段代碼可以看出來，代碼存在重復了，導致后果就是代碼量大且臃腫，而且維護性不高(維護性主要是后期需要修改的時候，就需要修改很多的代碼，容易出錯)，所以要從根本上解決這兩段代碼的問題，就需要繼承，將兩段代碼中相同的部分提取出來組成 一個父類：
public class Animal { private String name; private int id; public Animal(String myName, int myid) { name = myName; id = myid; } public void eat(){ System.out.println(name+"正在吃"); } public void sleep(){ System.out.println(name+"正在睡"); } public void introduction() { System.out.println("大家好！我是" + id + "號" + name + "."); } }
這個Animal類就可以作為一個父類，然后企鵝類和老鼠類繼承這個類之后，就具有父類當中的屬性和方法，子類就不會存在重復的代碼，維護性也提高，代碼也更加簡潔，提高代碼的復用性（復用性主要是可以多次使用，不用再多次寫同樣的代碼） 繼承之后的代碼：
企鵝類
public class Penguin extends Animal { public Penguin(String myName, int myid) { super(myName, myid); } }
老鼠類
public class Mouse extends Animal { public Mouse(String myName, int myid) { super(myName, myid); } }
繼承類型
需要注意的是 Java 不支持多繼承，但支持多重繼承。
繼承的特性
- 子類擁有父類非 private 的屬性、方法。
- 子類可以擁有自己的屬性和方法，即子類可以對父類進行擴展。
- 子類可以用自己的方式實現父類的方法。
- Java 的繼承是單繼承，但是可以多重繼承，單繼承就是一個子類只能繼承一個父類，多重繼承就是，例如 A 類繼承 B 類，B 類繼承 C 類，所以按照關系就是 C 類是 B 類的父類，B 類是 A 類的父類，這是 Java 繼承區別於 C++ 繼承的一個特性。
- 提高了類之間的耦合性（繼承的缺點，耦合度高就會造成代碼之間的聯系越緊密，代碼獨立性越差）。
繼承關鍵字
繼承可以使用 extends 和 implements 這兩個關鍵字來實現繼承，而且所有的類都是繼承於 java.lang.Object，當一個類沒有繼承的兩個關鍵字，則默認繼承object（這個類在 java.lang 包中，所以不需要 import）祖先類。
extends關鍵字
在 Java 中，類的繼承是單一繼承，也就是說，一個子類只能擁有一個父類，所以 extends 只能繼承一個類。
public class Animal { private String name; private int id; public Animal(String myName, String myid) { //初始化屬性值 } public void eat() { //吃東西方法的具體實現 } public void sleep() { //睡覺方法的具體實現 } } public class Penguin extends Animal{ }
implements關鍵字
使用 implements 關鍵字可以變相的使java具有多繼承的特性，使用范圍為類繼承接口的情況，可以同時繼承多個接口（接口跟接口之間采用逗號分隔）。
public interface A { public void eat(); public void sleep(); } public interface B { public void show(); } public class C implements A,B { }
super 與 this 關鍵字
super關鍵字：我們可以通過super關鍵字來實現對父類成員的訪問，用來引用當前對象的父類。
this關鍵字：指向自己的引用。
class Animal { void eat() { System.out.println("animal : eat"); } } class Dog extends Animal { void eat() { System.out.println("dog : eat"); } void eatTest() { this.eat(); // this 調用自己的方法 super.eat(); // super 調用父類方法 } } public class Test { public static void main(String[] args) { Animal a = new Animal(); a.eat(); Dog d = new Dog(); d.eatTest(); } }
輸出結果為：
animal : eat dog : eat animal : eat
final關鍵字
final 關鍵字聲明類可以把類定義為不能繼承的，即最終類；或者用於修飾方法，該方法不能被子類重寫：
聲明類：
final class 類名 {//類體}
聲明方法：
修飾符(public/private/default/protected) final 返回值類型 方法名(){//方法體}
注:實例變量也可以被定義為 final，被定義為 final 的變量不能被修改。被聲明為 final 類的方法自動地聲明為 final，但是實例變量並不是 final
構造器
子類是不繼承父類的構造器（構造方法或者構造函數）的，它只是調用（隱式或顯式）。如果父類的構造器帶有參數，則必須在子類的構造器中顯式地通過 super 關鍵字調用父類的構造器並配以適當的參數列表。
如果父類構造器沒有參數，則在子類的構造器中不需要使用 super 關鍵字調用父類構造器，系統會自動調用父類的無參構造器。
3.多態
多態是同一個行為具有多個不同表現形式或形態的能力。
多態就是同一個接口，使用不同的實例而執行不同操作，如圖所示
多態性是對象多種表現形式的體現。
1 現實中，比如我們按下 F1 鍵這個動作： 2 如果當前在 Flash 界面下彈出的就是 AS 3 的幫助文檔； 3 如果當前在 Word 下彈出的就是 Word 幫助； 4 在 Windows 下彈出的就是 Windows 幫助和支持。 5 同一個事件發生在不同的對象上會產生不同的結果。
多態的優點
1. 消除類型之間的耦合關系
2. 可替換性
3. 可擴充性
4. 接口性
5. 靈活性
6. 簡化性
多態存在的三個必要條件
- 繼承
- 重寫
- 父類引用指向子類對象
父類引用指向子類對象
子類重寫父類方法
父類引用調用子類重寫后的方法
執行結果：子類重寫的方法
比如：
Parent p = new Child();
當使用多態方式調用方法時，首先檢查父類中是否有該方法，如果沒有，則編譯錯誤；如果有，再去調用子類的同名方法。
多態的好處：可以使程序有良好的擴展，並可以對所有類的對象進行通用處理。
以下是一個多態實例的演示，詳細說明請看注釋
public class Test { public static void main(String[] args) { show(new Cat()); // 以 Cat 對象調用 show 方法 show(new Dog()); // 以 Dog 對象調用 show 方法 Animal a = new Cat(); // 向上轉型 a.eat(); // 調用的是 Cat 的 eat Cat c = (Cat)a; // 向下轉型 c.work(); // 調用的是 Cat 的 work } public static void show(Animal a) { a.eat(); // 類型判斷 if (a instanceof Cat) { // 貓做的事情 Cat c = (Cat)a; c.work(); } else if (a instanceof Dog) { // 狗做的事情 Dog c = (Dog)a; c.work(); } } } abstract class Animal { abstract void eat(); } class Cat extends Animal { public void eat() { System.out.println("吃魚"); } public void work() { System.out.println("抓老鼠"); } } class Dog extends Animal { public void eat() { System.out.println("吃骨頭"); } public void work() { System.out.println("看家"); } }
執行以上程序，輸出結果為：
吃魚
抓老鼠
吃骨頭
看家
吃魚
抓老鼠
4.抽象
4.1抽象（abstract）的使用
當父類的某些方法不確定時，可以用abstract關鍵字來修飾該方法[抽象方法]，用abstract來修飾該類[抽象類]。
我們都知道，父類是將子類所共同擁有的屬性和方法進行抽取，這些屬性和方法中，有的是已經明確實現了的，有的還無法確定，那么我們就可以將其定義成抽象，在后日子類進行重用，進行具體化。這樣，抽象類也就誕生了。
例如，定義了“動物”父類，其中“動物名稱”和“動物年齡”屬性已經明確了，但是“動物叫”的方法沒有明確，此時就可以將“動物叫”定義為抽象方法。
所以，抽象類是為了把相同的但不確定的東西的提取出來，為了以后的重用。定義成抽象類的目的，就是為了在子類中實現抽象類。
package javastudy; public class AbstractDemo1 { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub } } // 這就是一個抽象類 abstract class Animal { String name; int age; // 動物會叫 public abstract void cry(); // 不確定動物怎么叫的。定義成抽象方法，來解決父類方法的不確定性。抽象方法在父類中不能實現，所以沒有函數體。但在后續在繼承時，要具體實現此方法。 } // 抽象類可以被繼承 // 當繼承的父類是抽象類時，需要將抽象類中的所有抽象方法全部實現。 class cat extends Animal { // 實現父類的cry抽象方法 public void cry() { System.out.println("貓叫:"); } }
抽象總結規定
-
1. 抽象類不能被實例化(初學者很容易犯的錯)，如果被實例化，就會報錯，編譯無法通過。只有抽象類的非抽象子類可以創建對象。
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2. 抽象類中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的類必定是抽象類。
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3. 抽象類中的抽象方法只是聲明，不包含方法體，就是不給出方法的具體實現也就是方法的具體功能。
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4. 構造方法，類方法（用 static 修飾的方法）不能聲明為抽象方法。
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5. 抽象類的子類必須給出抽象類中的抽象方法的具體實現，除非該子類也是抽象類。
- 6.、一旦類中包含了abstract方法，那類該類必須聲明為abstract類。
5.接口的定義和實現
5.1接口的定義
使用interface來定義一個接口。接口定義同類的定義類似，也是分為接口的聲明和接口體，其中接口體由常量定義和方法定義兩部分組成。定義接口的基本格式如下：
[修飾符] interface 接口名 [extends 父接口名列表]{
[public] [static] [final] 常量;
[public] [abstract] 方法;
}
修飾符：可選，用於指定接口的訪問權限，可選值為public。如果省略則使用默認的訪問權限。
接口名：必選參數，用於指定接口的名稱，接口名必須是合法的Java標識符。一般情況下，要求首字母大寫。
extends 父接口名列表：可選參數，用於指定要定義的接口繼承於哪個父接口。當使用extends關鍵字時，父接口名為必選參數。
方法：接口中的方法只有定義而沒有被實現。
例如，定義一個用於計算的接口，在該接口中定義了一個常量PI和兩個方法，具體代碼如下：
1 public interface CalInterface 2 { 3 final float PI=3.14159f;//定義用於表示圓周率的常量PI 4 float getArea(float r);//定義一個用於計算面積的方法getArea() 5 float getCircumference(float r);//定義一個用於計算周長的方法getCircumference() 6 }
5.2接口的實現
接口在定義后，就可以在類中實現該接口。在類中實現接口可以使用關鍵字implements，其基本格式如下：
[修飾符] class <類名> [extends 父類名] [implements 接口列表]{
}
修飾符：可選參數，用於指定類的訪問權限，可選值為public、abstract和final。
類名：必選參數，用於指定類的名稱，類名必須是合法的Java標識符。一般情況下，要求首字母大寫。
extends 父類名：可選參數，用於指定要定義的類繼承於哪個父類。當使用extends關鍵字時，父類名為必選參數。
implements 接口列表：可選參數，用於指定該類實現的是哪些接口。當使用implements關鍵字時，接口列表為必選參數。當接口列表中存在多個接口名時，各個接口名之間使用逗號分隔。
在類中實現接口時，方法的名字、返回值類型、參數的個數及類型必須與接口中的完全一致，並且必須實現接口中的所有方法。例如，編寫一個名稱為Cire的類，該類實現5.7.1節中定義的接口Calculate，具體代碼如下：
public class Cire implements CalInterface { public float getArea(float r) { float area=PI*r*r;//計算圓面積並賦值給變量area return area;//返回計算后的圓面積 } public float getCircumference(float r) { float circumference=2*PI*r; //計算圓周長並賦值給變量circumference return circumference; //返回計算后的圓周長 } public static void main(String[] args) { Cire c = new Cire(); float f = c.getArea(2.0f); System.out.println(Float.toString(f)); } }
在類的繼承中，只能做單重繼承，而實現接口時，一次則可以實現多個接口，每個接口間使用逗號“,”分隔。