01_10_Java语言入门||02_面向对象与常用类||day10

第一章接口

1.1 接口概述和生活举例

接口就是一种公共的规范标准

只要符合规范标准，就可以大家通用

1.2 接口的定义基本格式

接口是一种引用数据类型，最重要的内容就是其中的：抽象方法。
定义一个接口的格式：

public interface 接口名称{
        //接口内容
    }

注：换成了关键字interface之后，编译生成的字节码文件仍然是：.java–>.class
接口包含如下：

如果是Java 7，那么接口中可以包含的有：

常量
抽象方法

如果是Java 8，那么接口中额外包含的有：
3. 静态方法
4. 默认方法
如果是Java 9，那么接口中额外包含的有：
5. 私有方法

1.3 接口的抽象方法定义

在任何版本的Java中，接口都能定义抽象方法：（没有方法体）

//格式：
    public abstract 返回值类型 方法名称（参数列表）;

注意事项：

接口当中的抽象方法，修饰符必须是两个固定的关键字：public abstract
这两个关键字修饰符，可以选择性的省略。
方法三要素，可以随意定义

public interface MyInterfaceAbstract {

        //都是抽象方法
        public abstract void methodAbs();
    
        abstract void methodAbs1();
    
        public void methodAbs2();
    
        void methodAbs3();
    }

1.4 接口的抽象方法使用

接口使用步骤：

接口不能直接使用，必须有一个实现类来实现接口。

//格式：
    public class 实现类名称 implements 接口名称{
        // ...
    }

接口的实现类必须覆盖重写（实现）接口中所有的抽象方法

实现：去掉abstract关键字，加上方法体大括号

创建实现类的对象，进行使用

不能直接new接口对象使用

创建名字：接口名+Impl（软性要求）

注意事项：

如果实现类并没有覆盖重写接口中所有的抽象方法，那么这个实现类自己就必须是抽象类

//定义了一个接口：MyInterfaceAbstract.java
    public interface MyInterfaceAbstract {

        //都是抽象方法
        public abstract void methodAbs();
    
        abstract void methodAbs1();
    
        public void methodAbs2();
    
        void methodAbs3();
    }
    //定义了一个实现类：MyInterfaceAbstractImpl.java
    public class MyInterfaceAbstractImpl implements MyInterfaceAbstract{
    
        @Override
        public void methodAbs() {
            System.out.println("这是第一个方法");
        }
    
        @Override
        public void methodAbs1() {
            System.out.println("这是第二个方法");
        }
    
        @Override
        public void methodAbs2() {
            System.out.println("这是第三个方法");
        }
    
        @Override
        public void methodAbs3() {
            System.out.println("这是第四个方法");
        }
    }
    //主方法：Demo01Interface.java
    public static void main(String[] args) {
        //错
        //MyInterfaceAbstract inter = new MyInterfaceAbstract();

        MyInterfaceAbstractImpl impl = new MyInterfaceAbstractImpl();
        impl.methodAbs();
        impl.methodAbs1();
    }

1.5 接口的默认方法定义(Java 8)

从Java 8开始，接口里允许定义默认方法:（有方法体）

//格式：
    public default 返回值类型 方法名称(参数列表){
        方法体;
    }

注：接口当中的默认方法，可以解决接口升级问题(今后课程中：Lambda表达式和函数式编程时候—>接口默认方法可以拼接函数模型)

原来接口只有一个抽象方法，拥有很多实现类后
这时候接口在添加一个抽象方法，每个实现类都需要覆盖重写
实现类不需要覆盖重写，但是还想再接口中添加一个抽象方法
所以就要用到默认方法–>带有默认方法体

1.6 接口的默认方法使用

注：public可以省略不写，default不能
注：默认方法会被实现类继承下去
注意事项：

接口的默认方法，可以通过接口实现类对象，直接调用
接口的默认方法，也可以被接口实现类进行覆盖重写

注：调用抽象方法，实际运行的是右侧的实现类
注：调用默认方法，如果实现类当中没有，会向上找接口

//定义了一个接口：MyInterfaceDefault.java
    public interface MyInterfaceDefault {

        //抽象方法
        public abstract void methodAbs();
    
        //新添加的抽象方法
        //public abstract void methodAbs2();
        //想新添加方法，改成默认方法
        public default void methodDefault(){
            System.out.println("这是新添加的默认方法");
        }
    }
    //定义了一个实现类a：MyInterfaceDefaultA.java
    public class MyInterfaceDefaultA implements MyInterfaceDefault {
        @Override
        public void methodAbs() {
            System.out.println("实现了抽象方法， AAA");
        }
    }
    //定义了一个实现类b:MyInterfaceDefaultB.java
    public class MyInterfaceDefaultB implements MyInterfaceDefault {
        @Override
        public void methodAbs() {
            System.out.println("实现了抽象方法， BBB");
        }
    
        //覆盖重写了methodDefault
    
        @Override
        public void methodDefault() {
            System.out.println("实现类B覆盖重写了接口的默认方法");
        }
    }
    //主方法：Demo02Interface
    public static void main(String[] args) {
        MyInterfaceDefaultA a = new MyInterfaceDefaultA();
        a.methodAbs();
        a.methodDefault();  //这是新添加的默认方法
        System.out.println("=========");

        MyInterfaceDefaultB b = new MyInterfaceDefaultB();
        b.methodAbs();
        b.methodDefault();  //实现类B覆盖重写了接口的默认方法
    }

1.7 接口的静态方法定义（Java 8）

格式：

public static 返回值类型 方法名称(参数列表){
        方法体
    }

提示：就是将abstract或者default换成static即可，带上方法体。

1.8 接口的静态方法使用

注：

不能通过接口实现类的对象来调用接口当中的静态方法。

正确用法：

格式：

接口名称.静态方法名(参数);

静态方法和对象无关，和类有关，所以直接用接口调用方法

直接——>接口名称.方法就行

1.9 接口的私有方法定义和使用（Java 9）

问题描述：

我们需要抽取一个共有的方法，用来解决两个默认方法之间重复代码的问题

但是，这个共有的方法不应该让实现类使用，应该是私有化的。

解决方法：

从Java 9 开始，接口当中允许定义私有方法

++普通私有方法++，解决多个默认方法之间重复代码问题

格式：

private 返回值类型 方法名称(参数){
        方法体
    }

++静态私有方法++，解决多个静态方法之间重复代码问题

格式：

private static 返回值类型 方法名称(参数){
        方法体
    }

1.10 接口的常量定义和使用

接口当中也可以定义“成员变量”，但是必须使用public static final三个关键字进行修饰

从效果上看，这其实就是接口的【常量】

格式：

public static final 数据类型 常量名称 = 数据值;

备注：一旦使用final关键字进行修饰，说明不可改变
注：接口当中的常量，可以省略 public static final（不写也照样是这样）
注：接口当中的常量，必须进行赋值，不能不赋值,且赋值完不能改变
注：起接口的常量名时候要大写，多个要用_隔开

int NUM = 10;
int NUM_OF_CLASS = 20;

1.11 接口的内容小结

01_10_Java语言入门||02_面向对象与常用类||day10_接口，多态_java

1.12 继承父类并实现多个接口

使用接口时候的注意事项：

接口是没有静态代码块或者构造方法的。

static {}
public 接口名称() {}

一个类的直接父类是唯一的，但是一个类可以同时实现多个接口

public class MyInterfaceImpl implements MyInterfaceA, MyInterfaceB {    
    
        //覆盖重写所有抽象方法
        
    }

如果实现类所实现的多个接口当中，存在重复的抽象方法，那么只需要覆盖重写一次即可。
如果实现类没有覆盖重写所有接口当中的所有抽象方法，那么实现类就必须是一个抽象类。

public abstract class 实现类名 implements 接口名{}

如果实现类所实现的多个接口当中，存在重复的默认方法，那么实现类一定要对冲突的默认方法进行覆盖重写
一个类如果直接父类当中的方法和接口当中的默认方法产生了冲突，优先用父类当中的方法【重点】

和接口抽象方法重复没事–>因为++没有方法体++

注：Object类是所有类直接或间接的父类(只不过默认省略了)

public class MyInterfaceImpl ++extends Object++ implements MyInterfaceA, MyInterfaceB {    
        
            //覆盖重写所有抽象方法
            
        }

注：写代码的角度来看，接口就是用来规范类的方法【重点】

1.13 接口之间的多继承

类和接口相关的几种关系

类与类之间是单继承的，直接父类只有一个。
类与接口之间是多实现的，一个类可以实现多个接口。
接口与接口之间是多继承的。

注：

多个父接口当中的抽象方法如果重复，没关系。（没有方法体【重点】）
多个父接口当中的默认方法如果重复，有关系了。

那么子接口必须进行默认方法的覆盖重写，而且带着default关键字（不能省略）【重点】

//定义了一个接口：MyInterfaceA.java
   public interface MyInterfaceA {

        public abstract void methodA();
    
        public abstract void common();
    
        public default void methodDefault(){
            System.out.println("AAA");
        }
    }
    //定义了一个接口：MyInterfaceB.java
    public interface MyInterfaceB {

        public abstract void methodB();
    
        public abstract void common();
    
        public default void methodDefault(){
            System.out.println("BBB");
        }
    }
    //定义了一个接口继承上面两个接口：MyInterface.java
    public interface MyInterface extends MyInterfaceA, MyInterfaceB {
    
        public abstract void method();
    
        @Override
        default void methodDefault() {
    
        }
    }
    //定义一个实现类：MyInterfaceImpl
    public class MyInterfaceImpl implements MyInterface {
        @Override
        public void method() {
    
        }
    
        @Override
        public void methodA() {
    
        }
    
        @Override
        public void methodB() {
    
        }
    
        @Override
        public void common() {
    
        }
    }
    //主方法：Demo01Relations.java
    public static void main(String[] args) {
        MyInterfaceImpl myInterface = new MyInterfaceImpl();
        myInterface.methodDefault();
    }

第二章多态

2.1 多态的概述

01_10_Java语言入门||02_面向对象与常用类||day10_接口，多态_java-ee_02

2.2 多态的格式和使用

代码当中体现多态性，其实就是一句话：父类引用指向子类对象
格式：

父类名称对象名 = new 子类名称();
或者：
接口名称对象名 = new 实现类名称();

多态：左父右子

2.3 多态中成员变量的使用特点

回顾（访问成员变量的两种方式）：

直接通过对象名称访问成员变量：看等号左边是谁，优先用谁，没有则向上找

Fu obj = new Zi();  //父类num=10

    System.out.println(obj.num);    //10：看生成对象的等号左边是谁，优先用谁，没有则向上找

间接通过成员方法访问成员变量：看该方法属于谁，优先用谁，没有则向上找

子类没有覆盖重写，就是父：10
子类覆盖重写，就是子：20

成员变量不能覆盖重写

定义一个类：Fu.java
    public class Fu {

        int num = 10;
    
        public void showNum(){
            System.out.println(num);
        }
    }
    定义一个子类：Zi.java
    public class Zi extends Fu {

        int num = 20;
    
        int age = 30;   //用于对象左侧是父类，所有调用不到这个
    
        @Override
        public void showNum() {
            System.out.println(num);
        }
    }
    主方法：Demo01MultiField.java
    public static void main(String[] args) {

        Fu obj = new Zi();
        System.out.println(obj.num);    //10：看生成对象的等号左边是谁，优先用谁，没有则向上找
        System.out.println("===========");
        obj.showNum();

    }

其中int age = 30; //用于对象左侧是父类，所有调用不到这个

2.4 多态中成员方法的使用特点

在多态的代码当中，成员方法的访问规则是：

看new的是谁，就优先用谁，没有则向上找

口诀：编译看左边，运行看右边(看的是创建对象等号两侧)

编译（是一个动作）：就是把.java源代码翻译成.class字节码

//obj.methodZi();   //错，编译时候看左边，左边是Fu，Fu当中没有methodZi方法，所以编译错误

对比成员变量和成员方法

成员变量：编译看左边，运行还看左边
成员方法：编译看左边，运行看右边

//定义一个类：Fu.java
    public class Fu {

        int num = 10;
    
        public void showNum(){
            System.out.println(num);
        }
    
        public void method(){
            System.out.println("父类方法");
        }
    
        public void methodFu(){
            System.out.println("父类特有方法");
        }
    }
    //定义一个子类：Zi.java
    public class Zi extends Fu {

        int num = 20;
    
        int age = 30;   //用于对象左侧是父类，所有调用不到这个
    
        @Override
        public void showNum() {
            System.out.println(num);
        }
    }
    主方法：Demo01MultiMethod.java
    public static void main(String[] args) {
        Fu obj = new Zi();

        obj.method();
        obj.methodFu();

        //obj.methodZi();   //错，编译时候看左边，左边是Fu，Fu当中没有methodZi方法，所以编译错误
    }

2.5 使用多态的好处

无论右边new的时候换成那个子类对象，等号左边调用方法都不会变化（更加灵活）

2.6 面向对象的向上转型

对象的向上转型，其实就是多态写法：

格式：
父类名称对象名 = new 子类名称();//父类引用指向子类对象
含义：
右侧创建一个子对象，把他当中父类来看待使用

类似于：double num = 100; //对的，int–>double(自动类型转换)

注：向上转型一定是安全的【重点】
注：向上转型是从小范围到大范围

//定义一个父类：Animal.java
    public abstract class Animal {

        public abstract void eat();
    }
    //定义一个子类：Cat.java
    public class Cat extends Animal {

        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("猫吃鱼");
        }
    }
    //主方法：Demo01Main.java
    public static void main(String[] args) {

        //父类引用指向子类对象
        Animal animal = new Cat();

        animal.eat();
    }

2.7 面向对象的向下转型

向上转型的弊端：

对象一旦向上转型为父类，那么就无法调用子类原本特有的内容

解决方案：

用对象的向下转型【还原】

格式：

子类名称对象名 = （子类名称）父类对象名;

Animal animal = new Cat();
    
    Cat cat = (Cat)animal;

含义：

将父类对象，【还原】成为本来的子类对象。（类似于：强制类型转换–>int num = (int)10.0;可以， int num = (int)10.5;不可以，精度损失）

注意事项：

必须保证对象本来创建的时候，就是猫，才能向下转型为猫
如果对象创建的时候本来不是猫，现在非要向下转型为猫

不报错，但是会运行异常
java.lang.ClassCastException：类转换异常

//定义一个父类：Animal.java
    public abstract class Animal {

        public abstract void eat();
    }
    //定义一个子类：Cat.java
    public class Cat extends Animal {

        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("猫吃鱼");
        }
    
        public void catchMouse(){
            System.out.println("猫抓老鼠");
        }
    }
    //定义另一个子类：Dog.java
    public class Dog extends Animal {
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("狗吃屎");
        }
    
        public void watchHouse(){
            System.out.println("狗看家");
        }
    }
    //主方法：Demo01Main.java
    public static void main(String[] args) {

        //父类引用指向子类对象
        Animal animal = new Cat();

        animal.eat();

        //animal.catchMouse();  //错，父类没有该方法

        //向下转型
        Cat cat = (Cat)animal;

        cat.catchMouse();

        //向下错误转型，因为new的是一只猫
        //Dog dog = (Dog)animal;  //错误写法，不报错，但是会运行异常

        //dog.watchHouse();

        int num = (int)10.5;    //不行，精度损失
        System.out.println(num);
    }

2.8 用instanceof关键字进行类型转换

如何才能知道一个父类的引用的对象，本来是什么子类
格式：

对象 instanceof 类名称
这将会得到一个boolean值结果，也就是判断前面的对象能不能当做后面类名称的实例

向下转型时候怕转错了一定要用instanceof来进行判断

//定义一个父类：Animal.java
    public abstract class Animal {

        public abstract void eat();
    }
    //定义一个子类：Cat.java
    public class Cat extends Animal {

        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("猫吃鱼");
        }
    
        public void catchMouse(){
            System.out.println("猫抓老鼠");
        }
    }
    //定义一个子类：Dog.java
    public class Dog extends Animal {
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("狗吃屎");
        }
    
        public void watchHouse(){
            System.out.println("狗看家");
        }
    }
    //主方法：Demo02Instanceof
    public class Demo02Instanceof {
        public static void main(String[] args) {
    
            Animal animal = new Cat();
    
            animal.eat();
    
            giveMeAnAnimal(new Dog());
        }
    
        public static void giveMeAnAnimal(Animal animal){
            //如果希望调用子类特有的方法，需要向下转型
            //判断一下父类引用animal本来是不是Dog
            if(animal instanceof Dog){
                Dog dog = (Dog) animal;
                dog.watchHouse();
            }
            //判断一下animal本来是不是Cat
            if(animal instanceof Cat){
                Cat cat = (Cat) animal;
                cat.catchMouse();
            }
        }
    }

结果：

猫吃鱼
狗看家

2.9 笔记本USB接口案例_分析

01_10_Java语言入门||02_面向对象与常用类||day10_接口，多态_java-ee_03

01_10_Java语言入门||02_面向对象与常用类||day10_接口，多态_开发语言_04

01_10_Java语言入门||02_面向对象与常用类||day10_接口，多态_java-ee_05

2.9 笔记本USB接口案例_实现

//定义一个接口USB.java
    public interface USB {

        //因为不知道打开的是什么设备所以用abstract
        public abstract void open();    //打开设备
        public abstract void close();   //关闭设备
    }
    
    
    //定义一个笔记本类：Computer.java
    public class Computer {

        public void powerOn(){
            System.out.println("笔记本电脑开机");
        }
    
        public void powerOff(){
            System.out.println("笔记本电脑关机");
        }
    
        //使用USB设备的方法，使用接口作为方法的参数
        public void userDevice(USB usb){
    
            usb.open(); //打开设备
    
            if(usb instanceof Mouse){   //判断左边对象能不能当做后面类名称的实例
                Mouse mouse = (Mouse) usb;  //向下转型
                mouse.click();
            }else if(usb instanceof Keyboard){  //这里不要省略，因为不一定只有鼠标和键盘还有可以有打印机等
                Keyboard keyboard = (Keyboard) usb;
                keyboard.type();
            }
    
    
            usb.close();    //关闭设备
        }
    }
    
    
    //定义一个鼠标实现类：Mouse.java
    public class Mouse implements USB {

        @Override
        public void open() {
            System.out.println("打开鼠标");
        }
    
        @Override
        public void close() {
            System.out.println("关闭鼠标");
        }
    
        public void click(){
            System.out.println("鼠标点击");
        }
    }
    
    
    //定义一个键盘实现类：Keyboard.java
    public class Keyboard implements USB {

        @Override
        public void open() {
            System.out.println("打开键盘");
        }
    
        @Override
        public void close() {
            System.out.println("关闭键盘");
        }
    
        public void type(){
            System.out.println("键盘输入");
        }
    }
    
    
    //主方法：DemoMain.java
    public static void main(String[] args) {

        Computer computer = new Computer();

        computer.powerOn();

        //准备一个鼠标供电脑使用(首先向上转型)
         USB usbMouse = new Mouse();    //多态写法（第一种）
         computer.userDevice(usbMouse);

         //准备一个键盘
        Keyboard usbKeyboard = new Keyboard();   //没有使用多态（第二种）
        //参数是一个USB类型，传递进去的是实现类对象
        computer.userDevice(usbKeyboard);   //也发生了向上转型
        //使用子类对象，匿名对象，也可以（第三种）
        //computer.userDevice(new Keyboard());    //也可以

        computer.powerOff();
    }