JavaSE进阶（二）—— 面向对象进阶（包、权限修饰符、抽象类、多态）

2023-11-02

一、包

1. 什么是包

2. 导包

2.1 final和abstract是什么关系

一、包

1. 什么是包

包是用来分门别类的管理各种不同类的，类似于文件夹、建包利于程序的管理和维护。
建包的语法格式：package 公司域名倒写.技术名称。报名建议全部英文小写，且具备意义。
建包语句必须在第一行，一般IDEA工具会帮助创建。

2. 导包

相同包下的类可以直接访问，不同包下的类必须导包,才可以使用！导包格式：import 包名.类名;
假如一个类中需要用到不同类，而这个两个类的名称是一样的，那么默认只能导入一个类，另一个类要带包名访问。

二、权限修饰符

1. 什么是权限修饰符

权限修饰符：是用来控制一个成员能够被访问的范围。
可以修饰成员变量，方法，构造器，内部类，不同权限修饰符修饰的成员能够被访问的范围将受到限制。

2. 权限修饰符的分类和具体作用范围

权限修饰符：有四种作用范围由小到大（private -> 缺省 -> protected - > public ）

3. 学完权限修饰符需要具备如下能力

能够识别别人定义的成员的访问范围。
自己定义成员（方法，成员变量，构造器等）一般需要满足如下要求：
- 成员变量一般私有。
- 方法一般公开。
- 如果该成员只希望本类访问，使用private修饰。
- 如果该成员只希望本类，同一个包下的其他类和子类访问，使用protected修饰。

三、final

1. final的作用

final 关键字是最终的意思，可以修饰（类、方法、变量）

修饰类：表明该类是最终类，不能被继承。
修饰方法：表明该方法是最终方法，不能被重写。
修饰变量：表示该变量第一次赋值后，不能再次被赋值(有且仅能被赋值一次)。

2. final修饰变量的注意

final修饰的变量是基本类型：那么变量存储的数据值不能发生改变。
final修饰的变量是引用类型：那么变量存储的地址值不能发生改变，但是地址指向的对象内容是可以发生变化的。

四、常量

1. 常量概述和基本作用

常量是使用了public static final修饰的成员变量，必须有初始化值，而且执行的过程中其值不能被改变。
常量名的命名规范：英文单词全部大写，多个单词下划线连接起来。

1.1 常量做信息配置的原理、优势

在编译阶段会进行“宏替换”：把使用常量的地方全部替换成真实的字面量。
维护系统容易，可读性更好。

2. 常量做信息标志和分类

代码可读性好，实现了软编码形式。

五、枚举

1. 枚举的概述

枚举是Java中的一种特殊类型
枚举的作用："是为了做信息的标志和信息的分类"。

1.1 定义枚举类的格式

/*
修饰符 enum 枚举名称{
    第一行都是罗列枚举类实例的名称。
}
*/
enum Season{  
    SPRING , SUMMER , AUTUMN , WINTER;
}

1.2 反编译后观察枚举的特征

enum Season{  
    SPRING , 
    SUMMER , 
    AUTUMN , 
    WINTER;
}

Compiled from "Season.java"
public final class Season extends java.lang.Enum<Season> {    
    public static final Season SPRING = new Season();
    public static final Season SUMMER = new Season();
    public static final Season AUTUMN = new Season();
    public static final Season WINTER = new Season();
    public static Season[] values();
    public static Season valueOf(java.lang.String);
}

1.3 枚举的特征

枚举类都是继承了枚举类型：java.lang.Enum
枚举都是最终类，不可以被继承。
构造器都是私有的，枚举对外不能创建对象。
枚举类的第一行默认都是罗列枚举对象的名称的。
枚举类相当于是多例模式。

2. 枚举的使用场景演示

2.1 选择常量做信息标志和分类

虽然可以实现可读性，但是入参值不受约束，代码相对不够严谨。

2.2 枚举做信息标志和分类

代码可读性好，入参约束严谨，代码优雅，是最好的信息分类技术！建议使用!

六、抽象类

1. 抽象类

在Java中abstract是抽象的意思，可以修饰类、成员方法。
abstract修饰类，这个类就是抽象类；修饰方法，这个方法就是抽象方法。

修饰符 abstract class 类名{ 
	修饰符 abstract 返回值类型 方法名称(形参列表)；
}

1.1 应用场景

抽象类可以理解成不完整的设计图，一般作为父类，让子类来继承。
当父类知道子类一定要完成某些行为，但是每个子类该行为的实现又不同，于是该父类就把该行为定义成抽象方法的形式，具体实现交给子类去完成。此时这个类就可以声明成抽象类。

1.2 注意事项

抽象方法只有方法签名，不能声明方法体。
一个类中如果定义了抽象方法，这个类必须声明成抽象类，否则报错。

2. 抽象类的特征、注意事项

类有的成员（成员变量、方法、构造器）抽象类都具备
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
一个类继承了抽象类必须重写完抽象类的全部抽象方法，否则这个类也必须定义成抽象类。
不能用abstract修饰变量、代码块、构造器。
最重要的特征：得到了抽象方法，失去了创建对象的能力（有得有失）

2.1 final和abstract是什么关系

互斥关系
abstract定义的抽象类作为模板让子类继承，final定义的类不能被继承。
抽象方法定义通用功能让子类重写，final定义的方法子类不能重写。

3. 抽象类的应用知识：模板方法模式

3.1 什么时候使用模板方法模式

使用场景说明：当系统中出现同一个功能多处在开发，而该功能中大部分代码是一样的，只有其中部分可能不同的时候。

3.2 模板方法模式实现步骤

1、定义一个抽象类。

2、定义2个方法，一个是模板方法：把相同代码放里面去，不同代码定义成抽象方法

3、子类继承抽象类，重写抽象方法。

模板方法我们是建议使用final修饰的，这样会更专业，那么为什么呢？

模板方法是给子类直接使用的，不是让子类重写的，一旦子类重写了模板方法，则模板方法就失效了，因此，加上final后可以防止子类重写了模板方法，这样更安全、专业。

3.3 模板方法模式解决了什么问题

提高了代码的复用性
模板方法已经定义了通用结构，模板方法不能确定的部分定义成抽象方法，交给子类实现，因此，使用者只需要关心自己需要实现的功能即可。

七、面向对象三大特征之三：多态

1. 什么是多态

指对象可以有多种形态。

2. 多态的常见形式

父类类型 对象名称 = new 子类构造器;

3. 多态中成员访问特点

方法调用：编译看左边，运行看右边。
变量调用：编译看左边，运行也看左边。（注意）

4. 多态的前提

有继承/实现关系；有父类引用指向子类对象；有方法重写（多态侧重行为多态）。

5. 多态的优势

在多态形式下，右边对象可以实现解耦合，便于扩展和维护。

定义方法的时候，使用父类型作为参数，该方法就可以接收这父类的一切子类对象，体现出多态的扩展性与便利。

多态下会产生的一个问题: 多态下不能使用子类的独有功能

6. 多态下: 类型转换问题

6.1 自动类型转换（从子到父)

Animal c = new Cat();

6.2 强制类型转换（从父到子)

从父到子（必须进行强制类型转换,否则报错）: 子类对象变量 = (子类)父类类型的变量

作用：可以解决多态下的劣势，可以实现调用子类独有的功能。

注意： 有继承/实现关系的类就可以在编译阶段进行强制类型转换；但是，如果转型后的类型和对象真实对象的类型不是同一种类型，那么在运行代码时，就会出现ClassCastException

Animal c = new Cat();
Dog d = (Dog)c; // 出现异常 ClassCastException

Java建议强转转换前使用instanceof判断当前对象的真实类型，再进行强制转换

变量名 instanceof 真实类型：判断关键字左边的变量指向的对象的真实类型，是否是右边的类型或者是其子类类型，是则返回true，反之返回false。

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