Java的三大特性之封装、继承、多态-----最简理解

根据网上其他地方的解释，以及查找资料，将自己对java三大特性的理解展示如下。

封装：（属性私有，set/get，在set中限定一些不安全的情况）

封装是指把一个对象的状态信息（也就是属性）隐藏在对象内部，不允许外部对象直接访问对象的内部信息。但是可以提供一些可以被外界访问的方法来操作属性。

代码举例：

public class Person {//Person类的成员变量String name; //姓名int age;    //年龄int sex;    //性别String role; //角色public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public int getSex() {return sex;}public void setSex(int sex) {this.sex = sex;}public String getRole() {return role;}public void setRole(String role) {this.role = role;}
}

测试：

public class ApplicationTest {public static void main(String[] args) {Person person = new Person();   //实例化 Personperson.setName("宇晨");  //name赋值为：宇晨person.setAge(20);      person.setSex("男");person.setRole("学生");System.out.println(person.getName()+","+person.getAge()+","+person.getSex()+","+person.getRole());}
}

输出：

使用封装的好处

1、良好的封装能够减少耦合

2、类中的内部结构（属性）可以按照需求进行修改（重新赋值）。

3、可以对成员进行更精确的控制。

4、能够隐藏代码实现的细节。

5、系统可维护性增加了。

继承：

不同类型的对象，相互之间可能会拥有一些相同共同点。例如：教师角色应该做什么？学生角色应该做什么？家庭角色应该做什么？都有共同点就是-应该做什么。

继承的本质是对某一批类的抽象，是使用已存在的类的定义作为基类建立新类的技术，新类的定义可以继承父类，从而增加新的数据或新的功能，但不能选择性地继承父类。通过使用继承，可以快速地创建新的类，可以提高代码的重用，程序的可维护性，节省大量创建新类的时间，提高我们的开发效率。

关于继承如下 3 点应该记住：

子类拥有父类对象所有的属性和方法（包括私有属性和私有方法），但是父类中的私有属性和方法子类是无法访问，只是拥有。
子类仍拥有自己属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。
子类可以使用自己的方式实现父类的方法。

代码举例（先介绍原始）：

//定义一个Person类
/*public class Person {//Person类的成员变量String name; //姓名int age;    //年龄int sex;    //性别String role; //角色//Person类的方法public void TeacherDoing(){  //教师要做的事情System.out.println("老师负责传道受业！");}public void StudentDoing(){ //学生要做的事情System.out.println("学生要努力学习！");}public void FamilyDoing(){  //家庭要做的事情System.out.println("成为孩子最坚实的后盾！");}}

测试：

public class ApplicationTest {/*  public static void main(String[] args) {Person person1 = new Person();person1.StudentDoing()；}
}

输出：

原始方式，可以使用if判断的方式将不同角色的人的方法，放到一个方法Doing（）内，根据传入的角色不同调用不同的方法。进行修改：

public class Person {//Person类的成员变量String name; //姓名int age;    //年龄int sex;    //性别String role; //角色//使用 if 判断方式选择 不同方法public void Doing(String role) {  // 集合到同一个方法内if ("teacher".equals(role)) { //当传入角色为 teacher时System.out.println("老师负责传道受业！");}if ("student".equals(role)) {  //当传入角色为 student时System.out.println("学生要努力学习！");}if ("family".equals(role)) {  //当传入角色为 family时System.out.println("成为孩子最坚实的后盾！");}}}

测试：

public class ApplicationTest {// 测试方式一：public static void main(String[] args) {Person person1 = new Person();person1.Doing("student");}

输出：

弊端：仅适合角色不多的情况。如果角色较多，社会产生许多If 判断代码，代码产生冗余。

方式二（继承），由于Teacher、Student、Family都有一个共同点 Doing做什么，接下来可以使用继承的方式实现代码复用。

代码举例（使用继承）：

public class Person {//Person类的成员变量String name; //姓名int age;    //年龄String sex;    //性别String role; //角色//共同的方法Doing（）,表示应该做的事情；public void  Doing(){ }}

测试：

public class ApplicationTest {// 测试方式二（使用了继承，实现多态方式）：public static void main(String[] args) {Person person2_1 = new Teacher();  //向上转型，Person为父类，Teacher是子类person2_1.Doing();Person person2_2 = new Student(); //向上转型，Person为父类，Student是子类person2_2.Doing();Person person2_3 = new Family();//向上转型，Person为父类，Family是子类person2_3.Doing();}
}

输出：

多态（重要）：

多态，顾名思义，表示一个对象具有多种状态，具体表现为父类的引用指向子类的实例。

多态性是指允许不同子类型的对象对同一消息作出不同的响应。简单可以理解为：不同的对象调用统一个方法实现不同功能。（如上面继承，既是多态的摆弄先形式）。

实现多态的条件:

1、继承：对象类型和引用类型之间具有继承（类）/实现（接口）的关系。简单理解：必须有子类和父类的继承关系；
2、重写：子类必须按照需要重写父类的某些方法，调用的时候调用的是子类重写的方法而不是原本父类中的方法。
3、向上转型：父类引用需要指向子类对象

代码举例：

public class Person {//Person类的成员变量String name = "宇晨"; //姓名public void doing(){System.out.println("我是小-doing方法！");}public void Doing(){System.out.println("我是大-Doing方法！");doing();}}

继承代码：

public class Polymorphic extends Person{String name="四夕-宇晨";@Overridepublic void doing() { //重写System.out.println("重写了小-doing()方法！");}public void Doing(String name) { //重载System.out.println("我是重载方法！");doing();}public void other(){System.out.println("我是其他方法！");}
}

测试：

public class ApplicationTest {//测试多态：public static void main(String[] args) {Person person = new Polymorphic();  //向上转型,Person的引用指向Polymorphic对象。person.Doing();person.doing();//  person.other(); //不能调用此方法因为Person类里面，没有定义other()这个方法。//直接调用成员变量，查看结果System.out.println(person.name);}
}

结果分析：

子类 Ployamorphic重载了Doing()方法，重写了doing()方法，当我们调用person.Doing()方法时，因为向上转型的原则，先会调用父类中的Doing()方法（子类中的doing()重载后丢失），在调用子类中的doing()方法。因为重写了doing()方法，当我们调用person.doing()方法时，直接调用子类中的doing()方法。

直接调用成员变量结果是：宇晨。

我们发现如果方法被重写了，他是成员变量也重复定义了，父类的引用指向子类的对象，调用的方法将是子类的，而成员变量的值将是父类的。这是java的编译机制造成的。方法时在运行的时候取值不定，所以方法时动态绑定的，而成员变量的初值是编译的时候就绑定的。所以为了避免这类问题，java程序员通常会使用方法，而不是直接使用成员变量。

Person person = new Polymorphic(); //向上转型不需要强转
Polymorphic ploymorphic = (Polymorphic) new Person();//向下转型需要强转
ploymorphic.other();  //此时可以调用other()方法
总结：“编译看左边，运行看右边” 也就是编译的时候，会看左边引用类型是否能正确编译通过，运行的时候是调用右边的对象的方法。

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