Java 面向对象之接口、多态

01接口的概念
　　A:接口的概念
　　　　接口是功能的集合，同样可看做是一种数据类型，是比抽象类更为抽象的”类”。
　　　　接口只描述所应该具备的方法，并没有具体实现，具体的实现由接口的实现类(相当于接口的子类)来完成。这样将功能的定义与实现分离，优化了程序设计。
　　　　请记住：一切事物均有功能，即一切事物均有接口。
	
02接口的定义
　　A: 接口的定义
　　　　与定义类的class不同，接口定义时需要使用interface关键字。
　　　　定义接口所在的仍为.java文件，虽然声明时使用的为interface关键字的编译后仍然会产生.class文件。这点可以让我们将接口看做是一种只包含了功能声明的特殊类。
　　B : 定义格式
　　　　public interface 接口名 {
　　　　　　抽象方法1;
　　　　　　抽象方法2;
　　　　　　抽象方法3;
　　　　　　}
　　C: 定义步骤
　　　　　　使用interface代替了原来的class，其他步骤与定义类相同：
　　　　　　接口中的方法均为公共访问的抽象方法
　　　　　　接口中无法定义普通的成员变量

03接口的实现类
　　A: 类与接口的关系
　　　　类与接口的关系为实现关系，即类实现接口。实现的动作类似继承，只是关键字不同，实现使用implements。
　　　　其他类(实现类)实现接口后，就相当于声明：”我应该具备这个接口中的功能”。实现类仍然需要重写方法以实现具体的功能。
　　B: 类实现接口的格式
　　class 类 implements 接口 {
　　　　　　重写接口中方法
			} 
　　C:注意事项
　　　　在类实现接口后，该类就会将接口中的抽象方法继承过来，此时该类需要重写该抽象方法，完成具体的逻辑。
　　　　接口中定义功能，当需要具有该功能时，可以让类实现该接口，只声明了应该具备该方法，是功能的声明。
　　　　在具体实现类中重写方法，实现功能，是方法的具体实现。

04接口中成员变量的特点
　　A:成员变量特点
　　　　a 接口中可以定义变量，但是变量必须有固定的修饰符修饰，public static final 所以接口中的变量也称之为常量，其值不能改变。后面我们会讲解static与final关键字
　　B:案例
　　　　interface Demo { ///定义一个名称为Demo的接口。
　　　　　　　　public static final int NUM = 3;// NUM的值不能改变
			}
			
05接口中成员方法的特点
　　A: 成员方法特点
　　　　a 接口中可以定义方法，方法也有固定的修饰符，public abstract
　　　　b 子类必须覆盖掉接口中所有的抽象方法后，子类才可以实例化。否则子类是一个抽象类。
　　B: 案例
　　　　　　　　interface Demo { ///定义一个名称为Demo的接口。
				public abstract void show1();
				public abstract void show2();
			}
			
			//定义子类去覆盖接口中的方法。类与接口之间的关系是 实现。通过 关键字 implements
			class DemoImpl implements Demo { //子类实现Demo接口。
				//重写接口中的方法。
				public void show1(){}
				public void show2(){}
			}

06实现类还是一个抽象类
　　A: 接口的实现类
　　　　　　一个类如果实现类接口,有两种操作方法:
　　　　　　第一:实现类是非抽象类,就需要重写接口中所有的抽象方法.
　　　　　　第二:实现类也声明为抽象类,那么实现类可以不重写接口中的抽象方法。


		
07类和接口的多实现	
　　A：接口的多实现
　　　　了解了接口的特点后，那么想想为什么要定义接口，使用抽象类描述也没有问题，接口到底有啥用呢？
　　　　接口最重要的体现：解决多继承的弊端。将多继承这种机制在java中通过多实现完成了。
		
　　B 多实现的优点
　　　　怎么解决多继承的弊端呢？
　　　　弊端：多继承时，当多个父类中有相同功能时，子类调用会产生不确定性。
　　　　其实核心原因就是在于多继承父类中功能有主体，而导致调用运行时，不确定运行哪个主体内容。
　　　　为什么多实现能解决了呢？
　　　　因为接口中的功能都没有方法体，由子类来明确。


08类在继承类的同时实现多接口
　　A: 继承的同时实现接口
　　　　接口和类之间可以通过实现产生关系，同时也学习了类与类之间可以通过继承产生关系。当一个类已经继承了一个父类，它又需要扩展额外的功能，这时接口就派上用场了。
　　　　子类通过继承父类扩展功能，通过继承扩展的功能都是子类应该具备的基础功能。如果子类想要继续扩展其他类中的功能呢？这时通过实现接口来完成。
　　　　接口的出现避免了单继承的局限性。父类中定义的事物的基本功能。接口中定义的事物的扩展功能。
				
09接口的多继承
　　A: 接口的多继承
　　学习类的时候，知道类与类之间可以通过继承产生关系，接口和类之间可以通过实现产生关系，那么接口与接口之间会有什么关系。
　　多个接口之间可以使用extends进行继承。
		
　　在开发中如果多个接口中存在相同方法，这时若有个类实现了这些接口，那么就要实现接口中的方法，由于接口中的方法是抽象方法，子类实现后也不会发生调用的不确定性。

10接口思想
　　A:接口的思想
　　B: 接口的好处	
　　　　总结：接口在开发中的它好处
　　　　1、接口的出现扩展了功能。
　　　　2、接口其实就是暴漏出来的规则。
　　　　3、接口的出现降低了耦合性，即设备与设备之间实现了解耦。

11接口和抽象类的区别
　　接口和抽象类区别总结
	 	相同点:
			都位于继承的顶端,用于被其他类实现或继承;
			都不能直接实例化对象;
			都包含抽象方法,其子类都必须覆写这些抽象方法;
		区别:
			抽象类为部分方法提供实现,避免子类重复实现这些方法,提高代码重用性;接口只能包含抽象方法;
			一个类只能继承一个直接父类(可能是抽象类),却可以实现多个接口;(接口弥补了Java的单继承)
			抽象类是这个事物中应该具备的你内容, 继承体系是一种 is..a关系
			接口是这个事物中的额外内容,继承体系是一种 like..a关系
		
		二者的选用:
			优先选用接口,尽量少用抽象类;
			需要定义子类的行为,又要为子类提供共性功能时才选用抽象类;
		
12多态概述
　　A: 多态概述
		多态是继封装、继承之后，面向对象的第三大特性。
		现实事物经常会体现出多种形态，如学生，学生是人的一种，则一个具体的同学张三既是学生也是人，即出现两种形态。	
		Java作为面向对象的语言，同样可以描述一个事物的多种形态。如Student类继承了Person类，一个Student的对象便既是Student，又是Person。
		Java中多态的代码体现在一个子类对象(实现类对象)既可以给这个子类(实现类对象)引用变量赋值，又可以给这个子类(实现类对象)的父类(接口)变量赋值。
		如Student类可以为Person类的子类。那么一个Student对象既可以赋值给一个Student类型的引用，也可以赋值给一个Person类型的引用。
		最终多态体现为父类引用变量可以指向子类对象。
		多态的前提是必须有子父类关系或者类实现接口关系，否则无法完成多态。
		在使用多态后的父类引用变量调用方法时，会调用子类重写后的方法。


13多态调用的三种格式
　　A:多态的定义格式：
　　　　就是父类的引用变量指向子类对象
　　　　父类类型  变量名 = new 子类类型();
　　　　变量名.方法名();
		
　　B: 普通类多态定义的格式
			父类 变量名 = new 子类();
			举例：	
				class Fu {}
				class Zi extends Fu {}
				//类的多态使用
				Fu f = new Zi();
　　C: 抽象类多态定义格式			
			抽象类 变量名 = new 抽象类子类();
			举例：	
			abstract class Fu {
			         public abstract void method();
				     }
			class Zi extends Fu {
			public void method(){
					      System.out.println(“重写父类抽象方法”);
			}
			}
			//类的多态使用
			Fu fu= new Zi();
　　D: 接口多态定义的格式
			接口 变量名 = new 接口实现类();
			如： interface Fu {
					     public abstract void method();
			}
			class Zi implements Fu {
					     public void method(){
			              System.out.println(“重写接口抽象方法”);
			}
			}
			//接口的多态使用
			Fu fu = new Zi();
　　E: 注意事项
			同一个父类的方法会被不同的子类重写。在调用方法时，调用的为各个子类重写后的方法。
			如 Person p1 = new Student();
			   Person p2 = new Teacher();
			   p1.work(); //p1会调用Student类中重写的work方法
			   p2.work(); //p2会调用Teacher类中重写的work方法
			当变量名指向不同的子类对象时，由于每个子类重写父类方法的内容不同，所以会调用不同的方法。



			 
14多态成员方法的特点
　　A: 掌握了多态的基本使用后，那么多态出现后类的成员有啥变化呢？前面学习继承时，我们知道子父类之间成员变量有了自己的特定变化，
　　那么当多态出现后，成员变量在使用上有没有变化呢？
　　多态出现后会导致子父类中的成员变量有微弱的变化


　　B: 代码演示
		class Fu {
			int num = 4;
		}
		class Zi extends Fu {
			int num = 5;
		}
		class Demo {
			public static void main(String[] args) 	{
				Fu f = new Zi();
				System.out.println(f.num);
				Zi z = new Zi();
				System.out.println(z.num);
			}
		}
	
　　C: 多态成员变量
		当子父类中出现同名的成员变量时，多态调用该变量时：
		编译时期：参考的是引用型变量所属的类中是否有被调用的成员变量。没有，编译失败。
		运行时期：也是调用引用型变量所属的类中的成员变量。
		简单记：编译和运行都参考等号的左边。编译运行看左边。
	
　　D: 多态出现后会导致子父类中的成员方法有微弱的变化。看如下代码
		class Fu {
			int num = 4;
			void show()	{
				System.out.println("Fu show num");
			}
		}
		class Zi extends Fu {
			int num = 5;
			void show()	{
				System.out.println("Zi show num");
			}
		}
		class Demo {
			public static void main(String[] args) 	{
				Fu f = new Zi();
				f.show();
			}
		}

　　E: 多态成员方法
		编译时期：参考引用变量所属的类，如果没有类中没有调用的方法，编译失败。
		运行时期：参考引用变量所指的对象所属的类，并运行对象所属类中的成员方法。
		简而言之：编译看左边，运行看右边。


15instanceof关键字
　　A: 作用
　　可以通过instanceof关键字来判断某个对象是否属于某种数据类型。如学生的对象属于学生类，学生的对象也属于人类
　　格式:
		boolean  b  = 对象  instanceof  数据类型;

	* 举例:
		Person p1 = new Student(); // 前提条件，学生类已经继承了人类
		boolean flag = p1 instanceof Student; //flag结果为true
		boolean flag2 = p2 instanceof Teacher; //flag结果为false
16多态-向上转型
　　A: 多态的转型分为向上转型与向下转型两种：
		
　　B: 向上转型：当有子类对象赋值给一个父类引用时，便是向上转型，多态本身就是向上转型的过程。
		使用格式：
		父类类型  变量名 = new 子类类型();
		如：Person p = new Student();
	
	
17多态-向下转型
　　A: 向下转型：一个已经向上转型的子类对象可以使用强制类型转换的格式，将父类引用转为子类引用，这个过程是向下转型。如果是直接创建父类对象，是无法向下转型的！
		使用格式：
		子类类型 变量名 = (子类类型) 父类类型的变量;
		如:Student stu = (Student) p;  //变量p 实际上指向Student对象
		
18多态的好处和弊端
　　A: 多态的好处和弊端
　　当父类的引用指向子类对象时，就发生了向上转型，即把子类类型对象转成了父类类型。
　　向上转型的好处是隐藏了子类类型，提高了代码的扩展性。
　　但向上转型也有弊端，只能使用父类共性的内容，而无法使用子类特有功能，功能有限制。
		
　　B: 看如下代码
　　//描述动物类，并抽取共性eat方法
		abstract class Animal {
			abstract void eat();
		}
		 
		// 描述狗类，继承动物类，重写eat方法，增加lookHome方法
		class Dog extends Animal {
			void eat() {
				System.out.println("啃骨头");
			}
		
			void lookHome() {
				System.out.println("看家");
			}
		}
		
		// 描述猫类，继承动物类，重写eat方法，增加catchMouse方法
		class Cat extends Animal {
			void eat() {
				System.out.println("吃鱼");
			}
		
			void catchMouse() {
				System.out.println("抓老鼠");
			}
		}
		
		public class Test {
			public static void main(String[] args) {
				Animal a = new Dog(); //多态形式，创建一个狗对象
				a.eat(); // 调用对象中的方法，会执行狗类中的eat方法
				// a.lookHome();//使用Dog类特有的方法，需要向下转型，不能直接使用
				
				// 为了使用狗类的lookHome方法，需要向下转型
		// 向下转型过程中，可能会发生类型转换的错误，即ClassCastException异常
				// 那么，在转之前需要做健壮性判断 
				if( !a instanceof Dog){ // 判断当前对象是否是Dog类型
				 		System.out.println("类型不匹配，不能转换"); 
				 		return; 
				} 
				Dog d = (Dog) a; //向下转型
				d.lookHome();//调用狗类的lookHome方法
			}
		}


　　C 多态总结:
		什么时候使用向上转型：
			当不需要面对子类类型时，通过提高扩展性，或者使用父类的功能就能完成相应的操作，这时就可以使用向上转型。
			如：Animal a = new Dog();
			    a.eat();
		什么时候使用向下转型
			当要使用子类特有功能时，就需要使用向下转型。
				如：Dog d = (Dog) a; //向下转型
				    d.lookHome();//调用狗类的lookHome方法
				向下转型的好处：可以使用子类特有功能。
				弊端是：需要面对具体的子类对象；在向下转型时容易发生ClassCastException类型转换异常。在转换之前必须做类型判断。
			如：if( !a instanceof Dog){…}

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