7.1类的封装

封装将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，只能通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问。例如：一台计算机内部极其复杂，有主板、CPU、硬盘和内存，而一般用户不需要了解它的内部细节，不需要知道主板的型号、CPU 主频、硬盘和内存的大小，于是计算机制造商将用机箱把计算机封装起来，对外提供了一些接口，如鼠标、键盘和显示器等，这样当用户使用计算机就非常方便。

例：去饭馆点菜

public class Restaurant1 {//创建一个类
 
	public static void main(String[] args) {//主方法
		String cookName="Tom Cruise";//厨师的名字叫Tom Cruise
		System.out.println("**请让厨师为我做一份香辣肉丝。***");//输出
		System.out.println(cookName+"切葱花");//输出
		System.out.println(cookName+"洗蔬菜");//输出
		System.out.println(cookName+"开始烹饪"+"香辣肉丝");//输出
		System.out.println("**请问厨师叫什么名字？***");//输出
		System.out.println(cookName);//输出
		System.out.println("请让厨师给我切一点葱花。***");//输出
		System.out.println(cookName+"切葱花");//输出
	}
 
}

运行结果如下：

public class Restaurant3 {//创建一个类
public static void main(String[] args) {//主方法
		Cook2 cook=new Cook2();//创建厨师类的对象
		System.out.println("**请让厨师为我做一份香辣肉丝。***");//输出
		cook.cooking("香辣肉丝");//厨师烹饪香辣肉丝
		System.out.println("**你们的厨师叫什么名字？***");//输出
		System.out.println(cook.name);//厨师回答自己的名字
		System.out.println("**请让厨师给我切一点葱花。***");//输出
		cook.cutOnion();//厨师去切葱花
		}
}
class Cook2{//创建类
	private String name;//厨师的名字
	public Cook2(){//定义方法
		this.name="Tom Cruise";//厨师的名字叫Tom Cruise
	}
	private void cutOnion(){//厨师切葱花
		System.out.println(name+"切葱花");//输出信息
		}
	private void washVegetables(){//厨师洗蔬菜
		System.out.println(name+"洗蔬菜");//输出信息
	}
	void cooking(String dish){//厨师烹饪顾客点的菜
		
		washVegetables();//调用方法
		cutOnion();//调用方法
		System.out.println(name+"开始烹饪"+dish);//输出信息
		}
}

运行结果如下：

public class Restaurant4 {//创建类
private Cook2 cook=new Cook2();//餐厅封装的厨师类
public void takeOlder(String dish){//下单	Restaurant2 a=new Restaurant2();//创建一个对象
	cook.cooking(dish);//通知厨师做菜
	System.out.println("您的菜好了，请慢用。");//输出信息
}
public String saySorry(){//拒绝顾客请求
	return"抱歉，餐厅不提供此项服务。";//返回字符串
	
}
	public static void main(String[] args) {//主方法
		Restaurant4 water=new Restaurant4();//创建餐厅对象，为顾客提供服务
		System.out.println("**请让厨师为我做一份香辣肉丝。***");//输出
		water.takeOlder("香辣肉丝");//服务员给顾客下单
		System.out.println("**你们的厨师叫什么名字？***");//输出信息
		System.out.println(water.saySorry());//服务员给顾客善意的答复
		System.out.println("**请让厨师给我切一点葱花。***");//输出信息
		System.out.println(water.saySorry());//服务员给顾客善意的答复
	}
 
}

运行结果如下：

新建狗

package boketask;

public class dog {
	public void find(String  target) {//寻找，目标是 target
		System.out.println("狗饿了，闻着味儿：" +target);//输出函数
	}
	public void run () {//奔跑
		System.out.println("狗跑去了食堂。");
	}
	public boolean catchPrey(String prey) {//捕捉食物，返回捕捉是否成功
		System.out.println("狗开始找食物    找到了——" +prey);
		return true;//返回成功
	}
		public void eat(String food) {//吃食物，参数是food
			System.out.println("狗吃" +food);
		}
		public void sleep() {
			System.out.println("狗睡觉");
		}
		public static void main(String[] args) {
			dog dog1 = new dog();
		    dog1.find("香喷喷的肉");
		dog1.run();
		dog1.catchPrey("一坨屎");
		dog1.eat("shi");
		dog1.sleep();
		
		}
		
	}

运行结果如下：

2.类的继承：

3.方法的重写

class Computer2{//父类：电脑
	void showPicture(){//定义一个方法
		System.out.println("鼠标单击");//输出信息
	}
}
public class Pad2 extends Computer2 {//创建一个类并继承父类
void showPicture(){//重写父类的方法
	System.out.println("手指点击触摸屏");//输出信息
}
	public static void main(String[] args) {//主方法
		Computer2 pc=new Computer2();//电脑类
		System.out.print("pc打开图片：");//输出信息
		pc.showPicture();//调用方法
		Pad2 ipad=new Pad2();//平板电脑类
		System.out.print("ipad打开图片：");//输出信息
		ipad.showPicture();//重写父类方法
		Computer2 computerpad=new Pad2();//父类声明，子类实现
		System.out.print("computerpad打开图片：");//输出信息
		computerpad.showPicture();//调用父类方法，实现子类重写的逻辑
	}
 
}

运行结果如下：

注意：在java语言中，一个类只可以有一个父类！

super关键字

Object类——所有类的父类

1.getClass()方法

2.toString()方法

3.equals()方法

比较两个对象的实际内容。

class V{//自定义类V
	
}
public class OverWriteEquals {//创建一个方法
 
	public static void main(String[] args) {//主方法
		String s1="123";//实例化两个对象，内容相同
		String s2="123";//实例化对象
		System.out.println(s1.equals(s2));//使用equals()方法
		V v1=new V();//实例化两个V类对象
		V v2=new V();//实例化对象
		System.out.println(v1.equals(v2));//使用equals()方法
	}
 
}

运行结果如下：

类的多态

类的多态性指“一种定义，多种实现”，类的多态性可以从两方面体现：方法的重载，类的上下转型。

方法的重载：重载（不需要继承）：返回参数不同、传入参数不同、方法名相同

public class OverLoadTest {//定义一个方法
	public static int add(int a){//定义一个方法并传入一个int型参数
		return a;//返回一个整型值
	}
	public static int add(int a,int b){//定义一个方法并传入两个参数
		return a+b;//返回a+b的值
	}
	public static double add(double a,double b){//定义一个方法并传入两个参数
		return a+b;//返回a+b的值
	}
	public static int add(int a,double b){//定义一个方法并传入两个参数
		return (int)(a+b);//返回a+b的值，同时利用强制转换成int型
	}
	public static int add(double a,int b){//定义一个方法并传入两个参数
		return (int)(a+b);//返回a+b的值，同时利用强制转换成int型
	}
	public static int add(int...a){//定义一个不定长参数方法
		int s=0;//定义一个int型变量并赋予初值
		for(int i=0;i<a.length;i++){//遍历数组
			s+=a[i];//总计
		}
		return s;//返回s的值
	}
	public static void main(String[] args) {//主方法
		System.out.println("调用add(int)方法："+add(1));//调用方法并输出
		System.out.println("调用add(int,int)方法："+add(1,2));//调用方法并输出
		System.out.println("调用add(double,double)方法："+add(2.1,3.3));//调用方法并输出
		System.out.println("调用add(int a,double b)方法："+add(1,3.3));//调用方法并输出
		System.out.println("调用add(double a,int b)方法："+add(2.1,3));//调用方法并输出
		System.out.println("调用add(int...a)不定长参数方法："+add(1,2,3,4,5,6,7,8,9));//调用方法并输出
		System.out.println("调用add(int...a)不定长参数方法："+add(2,3,4 ));//调用方法并输出
 
	}
 
}

运行结果如下：

注意：虽然在方法的重载中可以使两个方法的返回类型不同，但只有返回类型不同不足以区分两个方法的重载，还需要通过参数的个数以及参数的类型来设置。

向上转型：子类转变成父类类型

class Quadrangle{//四边形类
public static void draw(Quadrangle q){//四边形类中的方法
//SomeSentence
}
}
public class Parallelogram extends Quadrangle{//平行四边形类，继承了四边形类
public static void main(String args[]){//主方法
Parallelogram p=new Parallelogram();//实例化平行四边形类对象引用
draw(p);//调用父类方法
}
}

运行无结果。

向下转型：父类转变成子类使用强制转换

class Quadrangle{//父类
	public static void draw(Quadrangle q){//父类方法
		//SomeSentence
	}
}
public class Parallelogram extends Quadrangle {//子类继承父类
 
	public static void main(String[] args) {//主方法
	draw(new Parallelogram());//调用方法并传入子类对象
	Quadrangle q=new Parallelogram();//将平行四边形对象看作是四边形对象，称为向上转型操作
	Parallelogram p=q;//向下转型
 
	}
 
}

运行结果如下：

instanceof关键字

当在程序中执行向下转型操作时，如果父类对象不是子类对象的实例，就会发生classcastException异常，所以在执行向下转型之前需要养成一个良好的习惯，就是判断父类对象是否为子类对象的实例。

myobject instanceof ExampleClass//判断是否为该类的实例对象

myobject:某类的对象引用。

ExampleClass:某个类

使用instanceof操作符的表达式返回值为布尔值。

class Quadrangle{//类名
	public static void draw(Quadrangle q){//构造一个方法并传入一个参数
		//SomeSentence
	}
}
class Square extends Quadrangle{//构造一个类并继承另一个类
	//SomeSentence
}
class Anything{//构造一个类
	//SomeSentence
}
public class Parallelogram extends Quadrangle {//创建一个类并继承另一个类
 
	public static void main(String[] args) {//主方法
		Quadrangle q=new Quadrangle();//创建一个对象
		if(q instanceof Parallelogram){//判断该对象是否属于该类
			Parallelogram p=(Parallelogram)q;//进行强制转换
		}
		if(q instanceof  Square){//判断该对象是否属于该类
			Square s=(Square) q;//进行强制转换
		}
		System.out.println(q instanceof  Anything );//输出信息
	}
 
}

运行结果如下：

抽象类与接口

如果一个方法使用 abstract 来修饰，则说明该方法是抽象方法，抽象方法只有声明没有实现。需要注意的是 abstract 关键字只能用于普通方法，不能用于 static 方法或者构造方法中。

抽象方法的 3 个特征如下：

抽象方法没有方法体
抽象方法必须存在于抽象类中
子类重写父类时，必须重写父类所有的抽象方法

抽象类与抽象方法：在java中设置抽象类不可以实例化对象。
如果一个方法使用 abstract 来修饰，则说明该方法是抽象方法，抽象方法只有声明没有实现。需要注意的是 abstract 关键字只能用于普通方法，不能用于 static 方法或者构造方法中。

抽象方法的 3 个特征如下：

[权限修饰符] abstract class 类名{
类体
}
使用abstract关键字定义的类称为抽象类，而使用abstract关键字定义的方法称为抽象方法。

[权限修饰符]abstract 方法返回值类型方法名（参数列表）;
从上面的语法可以看出，抽象方法是直接以分号结尾的，它没有方法体，抽象方法本身没有任何意义。除非它被重写，而承载这个抽象方法的抽象类必须被继承。

注意：构造方法不能定义为抽象方法

public abstract class Market {//创建类
public String name;//商场名称
public String goods;//商品名称
public abstract void shop();//抽象方法，用来输出信息
	
 
}

public class TaobaoMarket extends Market {//创建类并继承商场类
 
	@Override
	public void shop() {//重写方法
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(name+"网购"+goods);	//输出信息	
	}
 
}

public class GoShopping {//类名
 
	public static void main(String[] args) {//主方法
		// TODO Auto-generated method stub
Market market=new WallMarket();//向上转型
market.name="沃尔玛";//赋值
market.goods="七匹狼西服";//赋值
market.shop();//调用方法
market=new TaobaoMarket();//创建一个对象
market.name="淘宝";//赋值
market.goods="韩都衣舍花裙";//赋值
market.shop();//调用方法
	}
 
}

运行结果如下：

使用抽象类和抽象方法时，需要遵守以下原则：

接口的声明及实现：

接口是抽象类的延申，可以将它看作是纯粹的抽象类，接口中的所有方法都没有方法体。即全部都是抽象方法。抽象类是从多个类中抽象出来的模板，如果将这种抽象进行的更彻底，则可以提炼出一种更加特殊的“抽象类”——接口（Interface）。接口是 Java 中最重要的概念之一，它可以被理解为一种特殊的类，不同的是接口的成员没有执行体，是由全局常量和公共的抽象方法所组成。

定义接口：

[修饰符]interface 接口名[extends 父接口名列表]{
[public] [static] [final]常量;
[public] [abstract] 方法;
}

一个类实现一个接口可以使用implements关键字

public class Parallelogram extends Quadrangle implements drawTest{
....//
}

说明：在接口中定义的任何变量都自动是static和final的，因此，在接口中定义变量时，必须进行初始化，而且，实现接口的子类不能对接口的变量重新赋值。

interface drawTest{//定义接口
	public void draw();//定义方法
}
class ParallelogramgleUseInterface implements drawTest{//创建类并继承接口
 
	@Override
	public void draw() {//重写方法
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("平行四边形.draw()");//输出
	}
	
}
class SquareUseInterface implements drawTest{//创建类并继承接口
 
	@Override
	public void draw() {//重写方法
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("正方形.draw()");//输出
	}
	
}
public class QuadrangleUseInterface {//创建类
 
	public static void main(String[] args) {//主方法
		// TODO Auto-generated method stub
		drawTest[]d={//定义一个一维数组
				new SquareUseInterface(),new ParallelogramgleUseInterface()};//向上转型
		for(int i=0;i<d.length;i++){//遍历数组
			d[i].draw();//输出元素
		}
 
	}
 
}

运行结果如下：

说明：由于接口中的方法都是抽象的，因此，当子类实现接口时，必须实现接口中所有的方法。

多重继承

区分抽象类与接口

抽象类与接口是java语言中对抽象概念进行定义的两种机制，正是由于他们的存在才赋予java强大的面向对象的能力。他们两者之间对抽象概念的支持有很大的相似，甚至可以互换，但是也有区别。尽管抽象类和接口之间存在较大的相同点，甚至有时候还可以互换，但这样并不能弥补他们之间的差异之处。下面将从语法层次和设计层次两个方面对抽象类和接口进行阐述。

访问控制

访问控制符

在 Java 语言中提供了多个作用域修饰符，其中常用的有 public、private、protected、final、abstract、static、transient 和 volatile，这些修饰符有类修饰符、变量修饰符和方法修饰符。

通过使用访问控制修饰符来限制对对象私有属性的访问，可以获得 3 个重要的好处。

防止对封装数据的未授权访问。
有助于保证数据完整性。
当类的私有实现细节必须改变时，可以限制发生在整个应用程序中的“连锁反应”。

访问控制符是一组限定类、属性或方法是否可以被程序里的其他部分访问和调用的修饰符。类的访问控制符只能是空或者 public，方法和属性的访问控制符有 4 个，分别是 public、 private、protected 和 friendly，其中 friendly 是一种没有定义专门的访问控制符的默认情况。

java类包

在编写 Java 程序时，随着程序架构越来越大，类的个数也越来越多，这时就会发现管理程序中维护类名称也是一件很麻烦的事，尤其是一些同名问题的发生。有时，开发人员还可能需要将处理同一方面的问题的类放在同一个目录下，以便于管理。

包允许将类组合成较小的单元（类似文件夹），它基本上隐藏了类，并避免了名称上的冲突。包允许在更广泛的范围内保护类、数据和方法。你可以在包内定义类，而在包外的代码不能访问该类。这使你的类相互之间有隐私，但不被其他世界所知。

package 包名;

Java 包的命名规则如下：

包名全部由小写字母（多个单词也全部小写）。
如果包名包含多个层次，每个层次用“.”分割。
包名一般由倒置的域名开头，比如 com.baidu，不要有 www。
自定义包不能 java 开头。

注意：如果在源文件中没有定义包，那么类、接口、枚举和注释类型文件将会被放进一个无名的包中，也称为默认包。在实际企业开发中，通常不会把类定义在默认包下。

包导入
如果使用不同包中的其它类，需要使用该类的全名（包名+类名）。代码如下：
example.Test test = new example.Test();
 
其中，example 是包名，Test 是包中的类名，test 是类的对象。
 
为了简化编程，Java 引入了 import 关键字，import 可以向某个 Java 文件中导入指定包层次下的某个类或全部类。import 语句位于 package 语句之后，类定义之前。一个 Java 源文件只能包含一个 package 语句，但可以包含多个 import 语句。
 
使用 import 导入单个类的语法格式如下：
import 包名+类名;
 
上面语句用于直接导入指定类，例如导入前面的 example.Test 类，代码如下：
import example.Test;
 
使用 import 语句导入指定包下全部类的用法按如下：
import example.*;
 
上面 import 语句中的星号（*）只能代表类，不能代表包，表明导入 example 包下的所有类。

系统包
Java SE 提供了一些系统包，其中包含了 Java 开发中常用的基础类。在 Java 语言中，开发人员可以自定义包，也可以使用系统包，常用的系统包如表 1 所示。
 
表1 Java中常用的系统包
包	说明
java.lang	Java 的核心类库，包含运行 Java 程序必不可少的系统类，如基本数据类型、基本数学函数、
字符串处理、异常处理和线程类等，系统默认加载这个包
java.io	Java 语言的标准输入/输出类库，如基本输入/输出流、文件输入/输出、过滤输入/输出流等
java.util	包含如处理时间的 Date 类，处理动态数组的 Vector 类，以及 Stack 和 HashTable 类
java.awt	构建图形用户界面（GUI）的类库，低级绘图操作 Graphics 类、图形界面组件和布局管理
（如 Checkbox 类、Container 类、LayoutManger 接口等），以及用户界面交互控制和事
件响应（如 Event 类）
java.awt.image	处理和操纵来自网上的图片的 Java 工具类库
java.wat.peer	很少在程序中直接用到，使得同一个 Java 程序在不同的软硬件平台上运行
java.net	实现网络功能的类库有 Socket 类、ServerSocket 类
java.lang.reflect	提供用于反射对象的工具
java.util.zip	实现文件压缩功能
java.awt.datatransfer	处理数据传输的工具类，包括剪贴板、字符串发送器等
java.sql	实现 JDBC 的类库
java.rmi	提供远程连接与载入的支持
java. security	提供安全性方面的有关支持
读者现在只需对这些包有一个大致印象即可，随着教程后面的介绍，读者会逐渐熟悉它们的用法。

final关键字

final 在 Java 中的意思是最终，也可以称为完结器，表示对象是最终形态的，不可改变的意思。final 应用于类、方法和变量时意义是不同的，但本质是一样的，都表示不可改变，类似 C# 里的 sealed 关键字。

final class FinalClass {//创建类
	int a=3;//定义一个整型变量并赋予初值
	void doit(){//定义一个方法
	}
	public static void main(String[] args) {//主方法
		// TODO Auto-generated method stub
FinalClass f=new FinalClass();//创建对象
f.a++;//调用成员变量并进行自增运算
System.out.println(f.a);//输出
	}
 
}

运行结果如下：

final方法：定义为final的方法不能被重写。

class Parents{//类名
	private final void doit(){//方法
		System.out.println("父类.doit()");//输出
	}
	final void doit2(){//方法
		System.out.println("父类.doit2()");//输出
	}
	public void doit3(){//方法
		System.out.println("父类.doit3()");//输出
	}
}
class Sub extends Parents{//创建类并继承父类
	public final void doit(){//方法
		System.out.println("子类.doit()");//输出
	}
//	final void doit2(){//方法
	//	System.out.println("父类.doit2()");
		
	//}
	public void doit3(){//方法
		System.out.println("子类.doit3()");//输出
	}
}
public class FinalMethod {//创建类
 
	public static void main(String[] args) {//主方法
		// TODO Auto-generated method stub
Sub s=new Sub();//创建对象
s.doit();//调用方法
Parents p=s;//执行向上转型操作
//p.doit();//不能调用private方法
p.doit2();//调用方法
p.doit3();//调用方法
	}
 
}

运行结果如下：

final变量：final关键字可用于变量声明，一旦该变量被设定，就不可以再改变该量的值。通常，有final定义的变量为常量

final关键字定义的变量必须在声明时对其进行赋值操作。final除了可以修饰基本数据类型的常量，还可以修饰对象引用。由于数组也可以被看作一个对象来引用，所以final可以修饰数组。一旦一个对象引用被修饰为final后，它只能恒定指向一个对象，无法将其改变以指向另一个对象。一个既是static又是final的字段只占据一段不能改变的存储空间。为了深入了解final关键字，来看下面的实例：

import java.util.Random;//导入random方法
import static java.lang.System.out;//导入方法
 
class Test{//类名
	int i=0;//定义一个整型变量并初始化
}
public class FinalData {//创建类
static Random rand=new Random();//创建对象
private final int VALUE_1=9;//定义常量
private static final int VALUE_2=10;//定义常量
private  final Test test=new Test();//创建对象
private Test test2=new Test();//创建对象
private final int[]a={1,2,3,4,5,6};//定义一个一维数组并赋值
private final int i4=rand.nextInt(20);//定义变量并随即赋值
private static final int i5=rand.nextInt(20);//定义变量随机赋值
public String toString(){//使用toString()方法
	return i4+" "+i5+" ";//返回字符串
}
	public static void main(String[] args) {//主方法
	FinalData data=new FinalData();//创建对象
	data.test=new Test();//创建对象
	data.VALUE_2;//调用变量
	data.test2=new Test();//向上转型
for(int i=0;i<data.a.length;i++){//遍历数组
	//a[i]=9;
	//不能对定义为final的数组赋值
}
out.println(data);//输出
out.println("data2");//输出
out.println(new FinalData());//输出
out.println(data);//输出
	}
}

运行结果如下：

import java.util.Random;//导入Random方法
import static java.lang.System.out;//导入方法
 
public class FinalStaticData {//创建类
private static Random rand=new Random();//实例化一个Random类对象
private final int a1=rand.nextInt(10);//随机赋值
private static final int a2=rand.nextInt(10);//随机赋值
 
	public static void main(String[] args) {//主方法
		FinalStaticData fdata=new FinalStaticData();//创建对象
		out.println("重新实例化对象调用a1的值："+fdata.a1);//输出
		out.println("重新实例化对象调用a1的值："+fdata.a2);//输出
		FinalStaticData fdata2=new FinalStaticData();//创建对象
		out.println("重新实例化对象调用a1的值："+fdata2.a1);//输出
		out.println("重新实例化对象调用a2的值："+fdata2.a2);//输出
	}
 
}

运行结果如下：

内部类：

内部类的特点如下：

1.成员内部类

使用this关键字获取内部类与外部类的引用：

局部内部类：

内部类不仅可以在类中进行定义，也可以在类的局部位置定义。

interface OutInterface2{//定义接口
	
}
	
 class OuterClass3 {//类名
public OutInterface2 doit(final String x){//方法
	class InnerClass2 implements OutInterface2(String s){类继承
		InnerClass2(String s){//内部类
			
		s=x;//赋值
		System.out.println(s);//输出
	}
	
}
	return new InnerClass2("doit");//返回值
}
}

无运行结果

匿名内部类

匿名类是指没有类名的内部类，必须在创建时使用 new 语句来声明类。其语法形式如下：

匿名类是指没有类名的内部类，必须在创建时使用 new 语句来声明类。其语法形式如下：
 
new <类或接口>() {
    // 类的主体
};

interface OutInterface2{//定义一个接口
}
class OuterClass4{//创建类
public OutInterface2 doit(){//定义方法
return new OutInterface2(){//返回值
private int i=0;//定义变量并初始化
public int getValue(){//方法
return i;//返回值
}
};
}
}

return new A(){
...//内部类体
};

静态内部类：用static 修饰的类

静态内部类具有以下两个特点：

(1)如果创建静态内部类的对象，不需要创建其外部类的对象；
(2)不能从静态内部类的对象中访问非静态外部类的对象。

public class StaticInnerClass {//创建类
	int x=100;//定义一个整型变量并初始化
	static class Inner{//内部类
	void doitInner(){//方法
	//System. out. printin("外部类"+x);//输出
	}
	public static void main(String args[]){//主方法
	
	
	System. out. println();//换行
	}
}
}

无运行结果

内部类的继承:

public class OutputInnerClass extends ClassA.ClassB{//创建类并继承另一个类
public OutputInnerClass(ClassA a){//方法
a.super();//调用父类构造方法
}
}
class ClassA{//外部类
class ClassB{//内部类
}
}

无运行结果