JAVA-深入理解Java三大特性:封装、继承、多态

By timebusker on June 23, 2015

面向对象编程有三大特性:封装、继承、多态

封装——隐藏内部细节

封装隐藏了类的内部实现机制,可以在不影响使用的情况下改变类的内部结构,同时也保护了数据。 对外界而已它的内部细节是隐藏的,暴露给外界的只是它的访问方法。

  • 良好的封装能够减少耦合
  • 类内部的结构可以自由修改
  • 可以对成员进行更精确安全的控制
  • 隐藏信息,实现细节。

继承——代码复用

  • 继承是为了重用父类代码。两个类若存在IS-A的关系就可以使用继承,同时继承也为实现多态做了铺垫。
  • 《Think in java》:复用代码是Java众多引人注目的功能之一。
  • 继承定义了类如何相互关联,共享特性。

  • 子类拥有父类非private的属性和方法。
  • 子类可以拥有自己属性和方法,即子类可以对父类进行扩展。
  • 子类可以用自己的方式实现父类的方法(重写/重载)。
继承:构造器、protected关键字、向上转型
  • 构造器:构造器而言,它只能够被调用,而不能被继承 对于继承而已,子类会默认调用父类的构造器,但是如果没有默认的父类构造器,子类必须要显示的指定父类的构造器, 而且必须是在子类构造器中做的第一件事(第一行代码)。

  • protected关键字:将属性保持为private(我们应当一致保留更改底层实现),通过protected方法来控制类的继承者的访问权限。

  • 向上转型 将子类转换成父类,在继承关系上面是向上移动的,所以一般称之为向上转型。由于向上转型是从一个叫专用类型向较通用类型转换, 所以它总是安全的,唯一发生变化的可能就是属性和方法的丢失。

慎用继承
  • 父类变,子类就必须变。
  • 继承破坏了封装,对于父类而言,它的实现细节对与子类来说都是透明的。
  • 继承是一种强耦合关系。

多态——一种定义多种实现

多态就是指程序中定义的引用变量所指向的具体类型和通过该引用变量发出的方法调用在编程时并不确定,而是在程序运行期间才确定, 即一个引用变量倒底会指向哪个类的实例对象,该引用变量发出的方法调用到底是哪个类中实现的方法,必须在由程序运行期间才能决定。 因为在程序运行时才确定具体的类,这样,不用修改源程序代码,就可以让引用变量绑定到各种不同的类实现上, 从而导致该引用调用的具体方法随之改变,即不修改程序代码就可以改变程序运行时所绑定的具体代码,让程序可以选择多个运行状态。

通过父类引用子类(向上转型),同时只有在运行时才会知道引用变量所指向的具体实例对象——多态

指向子类的父类引用由于向上转型了,它只能访问父类中拥有的方法和属性,而对于子类中存在而父类中不存在的方法,该引用是不能使用的,尽管是重载该方法。若子类重写了父类中的某些方法,在调用该些方法的时候,必定是使用子类中定义的这些方法(动态连接、动态调用)。

Java实现多态有三个必要条件:继承、重写、向上转型。

基于接口实现的多态

继承是通过重写父类的同一方法的几个不同子类来体现的,那么就可就是通过实现接口并覆盖接口中同一方法的几不同的类体现的。

在接口的多态中,指向接口的引用必须是指定这实现了该接口的一个类的实例程序,在运行时,根据对象引用的实际类型来执行对应的方法。

继承都是单继承,只能为一组相关的类提供一致的服务接口。但是接口可以是多继承多实现,它能够利用一组相关或者不相关的接口进行组合与扩充,能够对外提供一致的服务接口。所以它相对于继承来说有更好的灵活性。