Java面向对象，全程无废话，偏实战

面向对象

定义 / 使用类

// src/Phone.java
public class Phone {
    // 类属性
    String brand = "苹果";
    int price = 7999;

    // 类方法
    public void call() {
        System.out.println("打电话");
    }

    public void sendMessage() {
        System.out.println("发短信");
    }
}

两个类在同一个包中，那么不需要引入彼此就可以直接使用

// src/Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 可以直接使用同一个包中的类
        Phone p = new Phone();

        System.out.println(p.brand); // 苹果
    }
}

成员变量 / 局部变量

  • 类中位置不同：成员变量（类中方法外）局部变量（方法内部或方法声明上）
  • 内存中位置不同：成员变量（堆内存）局部变量（栈内存）
  • 生命周期不同：成员变量（随着对象的存在而存在，随着对象的消失而消失）局部变量（随着方法的调用而存在，醉着方法的调用完毕而消失）
  • 初始化值不同：成员变量（有默认初始化值）局部变量（没有默认初始化值，必须先定义，赋值才能使用）
public class Main {
    // 这里的是成员变量，也称之为全局变量，定义后不赋值就输出不会报错，因为有默认值
    // 比如String默认值为null，int为0，boolean为false等等...
    String name;
    int age;

    public static void main(String[] args) {
        // 这里的是局部变量，定义后不赋值就输出会报错
        int n;
        System.out.println(n);
    }
}

private

被设置了 private 的属性表示私有的，只能在当前类中使用，其他类中不能 直接 使用或赋值

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Phone p = new Phone();
        System.out.println(p.brand); // 苹果
        System.out.println(p.price); // 报错，原因私有的属性不能被使用
    }
}

public class Phone {
    String brand = "苹果";

    // 将price属性设置为私有的，只能在当前类中使用
    private int price = 7999;

    public void call() {
        System.out.println("打电话");
    }

    public void sendMessage() {
        System.out.println("发短信");
    }
}

如果想要改变私有属性的值，可以定义一个方法，通过调用该方法完成设置、获取操作

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Phone p = new Phone();

        // 调用该方法完成设置操作
        p.setPrice(8999);
    }
}

public class Phone {
    String brand = "苹果";
    private int price = 7999;

    public void setPrice(int price) {
        // 通过this可以指向类里面的属性
        this.price = price;
    }
}

this

this 修饰的变量用于指向成员变量，其主要作用是（区分局部变量和成员变量的重名问题）

  • 方法的形参如果与成员变量同名，不带 this 修饰的变量指的是形参，而不是成员变量
  • 方法的形参没有与成员变量同名，不带 this 修饰的变量指的是成员变量
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Phone p = new Phone();

        p.func("python");
    }
}

public class Phone {
    String name = "java";

    public void func(String name) {
        // 当与方法形参重名时不加this就是形参name
        System.out.println(name); // python

         // 加this表示类属性中的name
        System.out.println(this.name); // java
    }
}

当没有形参情况下，不加 this 也可以访问到类属性 name

构造方法

类名 == 构造方法名

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Phone p = new Phone("Java", (byte) 20);
    }
}

public class Phone {
    String name;
    byte age;

    // 构造方法，等同于js中的constructor
    public Phone(String name, byte age) {
        System.out.format("%s,%d", name, age);
    }
}

构造方法的注意事项

  1. 构造方法的创建

    如果没有定义构造方法，系统将给出一个默认的无参数构造方法
    如果定义了构造方法，系统将不再提供默认的构造方法

  2. 构造方法的重载

    如果自定义了带参构造方法，还要使用无参数构造方法，就必须再写一个无参数构造方法

  3. 推荐的使用方式

    无论是否使用，都手工书写无参数构造方法

  4. 重要功能！

    可以使用带参构造，为成员变量进行初始化

class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {}

    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Student(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

标准类

① 类名需要见名知意

② 成员变量使用private修饰

③ 提供至少两个构造方法 （带参与不带参）

④ 提供每一个成员变量对应的 setXxx() / getXxx() 方法

⑤ 如果还有其他行为，也需要写上

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 带参数
        // Phone p = new Phone("Java", (byte) 20);
        
        // 不带参数
        Phone p = new Phone();

        p.setName("Java");
        p.setAge((byte) 20);
        p.getName(); // Java
        p.getAge(); // 20
    }
}

public class Phone {
    private String name;
    private byte age;

    // 有参数
    public Phone(String name, byte age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println(this.name + " " + this.age);
    }

    // 无参数
    public Phone() {}

    // 通过set / get来设置或访问类属性的值
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void getName() {
        System.out.println(this.name);
    }

    public void setAge(byte age) {
        this.age = age;
    }
    public void getAge() {
        System.out.println(this.age);
    }
}

static

类的静态属性、方法在多次 new 实例后在内存中只会创建一个内存空间，而实例属性在每次 new 时候就会创建一个新的空间

静态成员属于类的，实例成员属于每个实例出来的对象的

静态属性

当类的属性或方法被 static 修饰后，说明这个成员变量是属于类的，它称为类变量或静态成员变量。在使用时通过类名.属性名访问。因为类只有一个，所以静态成员变量在内存中也存在一份，所有的对象都可以使用这个变量

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        User u = new User();

        // 实例也可以访问静态成员，但是不推荐
        System.out.println(u.data);
        
        System.out.println(User.data); // Hello World!
    }
}

public class User {
    static String data = "Hello World!";
}

尽管我们使用实例对象来访问静态方法和属性，但实际上编译器会将它们转换为对应的类名进行访问。因此，实例对象和类名都可以用来访问静态方法和属性。

需要注意的是，尽管可以使用实例对象来访问静态方法和属性，但这种做法并不推荐。因为静态方法和属性属于类本身，它们不依赖于实例对象。更好的做法是直接使用类名来访问静态方法和属性，以提高代码的可读性和易于理解

静态成员为什么不能访问实例属性？

因为只有在 new 时候实例才会被创建，如果直接通过类名使用实例的属性，此时 new 并没有创建实例，因此就没有实例属性，所以静态成员不能通过访问实例的属性 / 方法

实例属性

如果没有 static 修饰的成员变量表示实例属性，它是属于每个对象的，必须创建类的对象才可以访问

静态方法

与静态属性同理

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        User u = new User();

        User.func();
        u.func();
    }
}

public class User {
    public static void func(){
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

需要注意的是静态成员能够被实例访问也可以通过类名访问（不建议），而实例成员只能实例访问，不能通过类名访问。

public class User {
    String data = "Hello World!";

    public static void func() {
        // 被static修饰的称为静态方法，他不能访问实例方法、属性
        System.out.println(this.data); // 报错
    }
}

记录实例创建的次数

// Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        new Book();
        new Book();
        new Book();
        new Book();
    }
}

// Book.java
public class Book {
    // 记录实例创建的次数
    static int n = 0;

    public Book() {
        n += 1;
        System.out.printf("实例创建了：%d次n", n);
    }
}

注意： 如果把 static 去掉，那么 n 就会每次在 new 实例时候被重新创建然后 0+1 永远是 1 ，所以就需要改成静态属性。因为静态属性一个类只会创建一个内存空间，因此在他每次被 new 创建新对象时并不会被重新创建，而是一直存在于之前的内存中

单例模式

方法一、

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Book b1 = Book.getInstance();
        Book b2 = Book.getInstance();
        System.out.println(b1 == b2); // true

        // Book b3 = new Book(); // 不允许被new实例化
    }
}

public class Book {
    private static Book Instance = new Book();

    // 定义一个空参的构造方法，防止被new实例化
    private Book() {}

    public static Book getInstance() {
        return Instance;
    }
}

方法二、

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Book book = new Book();
        System.out.println(book.n); // 1

        Book a = book.getInstance();
        a.n = 100;
        System.out.println(a.n); // 100

        Book b = book.getInstance();
        b.n = 1000;
        System.out.println(b.n); // 1000
        System.out.println(a.n); // 1000

        // 可以发现他们的值都是一样的，因为他们都是同一个实例，修改的是同一个实例的值
    }
}

public class Book {
    int n = 1;
    private Book book;

    public Book getInstance() {
        // 如果没有实例几局创建一个实例并返回
        if (book == null) {
            book = new Book();
        }

        // 如果有就直接返回
        return book;
    }
}

代码块

public class Student {
    static String name = "zs";
    int age = 20;

    // 静态代码块：随着类的加载而执行,并且只执行一次
    static {
        // 只能访问静态属性、方法
        System.out.format("%s %sn", "静态代码块", name);
    }

    // 构造代码块：每次调用构造方法时,都会执行一次,优先于构造方法执行
    {
        // 只能访问实例属性、方法
        System.out.format("%s %dn", "构造代码块", age);
    }
}

静态代码块： 随着类的加载而执行，并且只执行一次，一般用于加载驱动，或者放只需要执行一次的代码

构造代码块： 每次调用构造方法时，都会执行一次,优先于构造方法执行，一般用于统计创建了多少个对象

注意： 静态代码块 优先于 构造代码块执行

继承

通过 extends 关键字，可以声明一个子类继承另外一个父类，定义格式如下：

class 父类 {
	...
}

class 子类 extends 父类 {
	...
}

注意： Java 是单继承的，一个类只能继承一个直接父类。如果想要实现多继承可以B类继承A类，C类继承B类以此类推…

基本示例

// A.java
public class A {
    String info = "AAA";
}

// B.java
public class B extends A {
    String info = "BBB";
}

// Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();
        System.out.println(b.info);
    }
}

应用场景

老师类，学生类，还有班主任类，实际上都是属于人类的，我们可以定义一个人类，把他们相同的属性和行为都定义在人类中，然后继承人类即可，子类特有的属性和行为就定义在子类中

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

代码示例

// Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 教师类
        Teacher teacher = new Teacher();
        teacher.setName("播仔");
        teacher.setAge((byte) 31);
        teacher.setSalary(1000.99);
        System.out.format("%s %d %f ", teacher.getName(), teacher.getAge(), teacher.getSalary());
        teacher.teach();

        // 班主任类
        BanZhuRen banzhuren = new BanZhuRen();
        banzhuren.setName("灵涛");
        banzhuren.setAge((byte) 28);
        banzhuren.setSalary(1000.99);
        System.out.format("%s %d %f ", banzhuren.getName(), banzhuren.getAge(), banzhuren.getSalary());
        banzhuren.admin();

        // 学生类
        Student student = new Student();
        student.setName("播仔");
        student.setAge((byte) 31);
        System.out.format("%s %d ", student.getName(), student.getAge());
        student.behavior();
        // student.setSalary(1000.99); // student类没有薪水属性，报错！
    }
}

Human 公共类 将可复用的代码写在这个类中，让其他的类来继承他

// Human.java
public class Human {
    private String name;
    private byte age;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(byte age) {
        this.age = age;
    }
}

Student 类需要用到 Human 中的属性，可以继承它，减少代码冗余，提高代码规范性。不仅如此还可以在类的原有基础上继续扩展，比如扩展一个方法 behavior

// Student.java
public class Student extends Human {
    public void behavior(){
        System.out.println("好好学习，天天向上!");
    }
}

Teacher 如果没有我们想要的属性，也可以自己扩展

// Teacher.java
public class Teacher extends Human {
    // 扩展一个薪资属性
    private double salary;

    public void teach(){
        System.out.println("老师在认真教技术！");
    }

    public double getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
}

// BanZhuRen.java
public class BanZhuRen extends Human {
    private double salary ;

    public void admin(){
        System.out.println("班主任强调纪律问题！");
    }

    public double getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
}

super

子父类中出现了同名的成员变量时，在子类中需要访问父类中 非私有成员变量 时，需要使用 super 关键字，修饰父类成员变量，类似于之前学过的 this

不同的是 super 代表父类对象的引用，而 this 代表当前对象的引用

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student();
    }
}

public class Student extends Person {
    String name = "子类属性";

    public Student(){
        // 访问当前子类属性
        System.out.println(this.name); // 子类属性

        // 访问父类属性 / 方法
        System.out.println(super.name); // 父类属性
        super.func(); // 父类方法
    }
}

public class Person {
    String name = "父类属性";

    public void func() {
        System.out.println("父类方法");
    }
}

注意： Person 类中的成员变量是非私有的，子类中可以直接访问。若 Person 类中的成员变量私有了，子类是不能直接访问的。通常编码时，我们遵循封装的原则，使用 private 修饰成员变量，那么如何访问父类的私有成员变量呢？对！可以在父类中提供公共的 getXxx 方法和 setXxx 方法。

类在构造函数中会自动调用 super 从而导致父类的构造函数触发

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student();
        // 父类被调用了
        // 子类被调用了
    }
}

public class Person {
    public Person(){
        System.out.println("父类被调用了");
    }
}

public class Student extends Person {
    public Student(){
        System.out.println("子类被调用了");
    }
}

访问特点

继承中成员变量与方法的访问特点

  1. 如果当前类中属性与变量同名，那么优先输出变量

  2. 如果子类与父类属性重名，那么输出子类的重名属性

  3. 如果想要使用父类的属性，可以通过 super

// Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student();
        s.func();
    }
}

// Person.java
public class Person {
    int n = 100;

    public void func(){}
}

// Student.java
public class Student extends Person {
    int n = 200;

    public void func() {
        int n = 300;

        System.out.println(n); // 300
        System.out.println(this.n); // 200
        System.out.println(super.n); // 100
    }
}

注意： 通过 super 不能访问父类私有的属性

方法重写

当子类中出现与父类一模一样的方法时（返回值类型，方法名和参数列表都相同），会出现覆盖效果，也称为重写或者复写。声明不变，重新实现

应用场景

子类继承了父类的方法，但是子类觉得父类的这方法不足以满足自己的需求，子类重新写了一个与父类同名的方法，以便覆盖父类的方法

例如：我们定义了一个动物类代码如下：

public class Animal  {
    public void run(){
        System.out.println("动物跑的很快！");
    }
    public void cry(){
        System.out.println("动物都可以叫~~~");
    }
}

然后定义一个猫类，猫可能认为父类 cry() 方法不能满足自己的需求

代码示例

public class Cat extends Animal {
    // 重写cry方法，覆盖父类的
    public void cry(){
        System.out.println("喵喵喵！");
    }
}

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
      	// 创建子类对象
      	Cat ddm = new Cat()；
        // 调用父类继承而来的方法
        ddm.run();
      	// 调用子类重写的方法
      	ddm.cry(); // 喵喵喵！
	}
}

注意：

  1. 方法重写是发生在子父类之间的关系。

  2. 子类方法覆盖父类方法，必须要保证权限大于等于父类权限。

  3. 子类方法覆盖父类方法，返回值类型、函数名和参数列表都要一模一样，否则会导致方法重载。

    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();
        b.info(); # 666
        b.info(1, 2); # 300
    }
}

public class A {
    public void info() {
        System.out.println(666);
    }

    // 被子类重写了
    public void info(int x, int y) {
        System.out.println(x + y);
    }
}

public class B extends A {
    @Override
    public void info(int x, int y) {
        System.out.println(100 + 200);
    }
}

@Override

在Java继承中，对于方法重写，不是必须要加上 @Override 注解。但是，建议在重写父类方法时使用 @Override 注解，这样可以增加代码的可读性和可维护性。

使用 @Override 注解可以确保方法的正确重写。如果在重写方法时，不小心拼写错误或者方法签名不匹配，编译器会报错。而使用注解，编译器会检查该方法是否确实是重写了父类的方法，如果没有重写成功，编译器会报错，提醒开发者进行修正。

总之，虽然不是强制要求加上 @Override 注解，但是建议在重写父类方法时使用该注解，以增加代码的可读性和可维护性，并避免潜在的错误。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student();
        s.func(); // 子类方法
    }
}

public class Student extends Person {
    String name = "子类属性";

    @Override
    public void func() {
        System.out.println("子类方法");
    }
}

public class Person {
    String name = "父类属性";

    public void func() {
        System.out.println("父类方法");
    }
}

执行顺序

new B() 后他会根据参数来匹配对应的构造方法，如果是空参就会匹配空参的构造，有参就会匹配有参的构造

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        new B(); // 1  3
        new B(100); // 1  4
    }
}

public class A {
    public A() {
        System.out.println(1);
    }

    public A(int n) {
        System.out.println(2);
    }
}

public class B extends A {
    public B() {
        System.out.println(3);
    }

    public B(int n) {
        System.out.println(4);
    }
}

super 会隐式自动调用

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        new B(); // 1  4  3
    }
}

public class A {
    public A() {
        System.out.println(1);
    }

    public A(int n) {
        System.out.println(2);
    }
}

public class B extends A {
    public B() {
        // super(); 这里会隐式调用super然后触发父类的无参构造方法 1
        // 然后再调用自己的有参构造方法 4
        this(100);
        // 最后再打印 3
        System.out.println(3);
    }

    public B(int n) {
        System.out.println(4);
    }
}

如果子类调用了父类的构造方法或普通方法，那么他们的 this 就是子类对象

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        new B();
    }
}

public class A {
    public A() {
        System.out.println(this); // B@41629346
        this.info();
    }

    public void info() {
        System.out.println(this); // B@41629346
        System.out.println("AAA");
    }
}

public class B extends A {
    public B() {
        // super();
        
        // 如果子类调用了父类的构造方法或普通方法，那么他们的 `this` 就是子类对象
        super.info();
    }

    public void info() {
        System.out.println("BBB");
    }
}

B@41629346
BBB
B@41629346
AAA

权限修饰符

修饰符 同一个类中 同一个包中 不同包的子类 不同包的无关类
private √
default √ √
protected √ √ √
public √ √ √ √

多态

当一个方法的形参是一个类，我们可以传递这个类所有的子类对象，而且还可以根据不同的对象来调用不同类中的方法。同时多态也是面向对象的三大特性之一

为什么使用多态？

如果没有多态，那么在下图中 register 方法只能传递 Student 学生对象，其他的 Teacher 和 administrator 对象是无法传递给 register 方法方法的，在这种情况下，只能定义三个不同的 register 方法分别接收学生，老师这两个类

在这里插入图片描述

有了多态之后，方法的形参就可以定义为共同的父类 Person，换句话说只要是继承于 Person 的父类都可以作为 Person 类型传递参数

代码示例

// Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        A b = new B();
        A c = new C();

        go(b);
        go(c);
    }

    public static void go(A a){
        // 传递哪个类就调用哪个类的info方法
        a.info();
    }
}

// A.java
public class A {
    public void info() {
        System.out.println("AAA");
    }
}

// B.java
public class B extends A {
    public void info() {
        System.out.println("BBB");
    }
}

// C.java
public class C extends A {
    public void info() {
        System.out.println("CCC");
    }
}

BBB
CCC

注意： 多态必须是以继承的关系才能被定义

弊端

多态编译阶段是看左边父类 类型的，如果子类有些 独有 的功能，那么使用多态就无法访问子类独有功能了

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Student();
        p.setName("张三");
        p.setAge((byte) 18);

        // Person类有show方法，即使被Student类重写也是可以的
        p.show();
        
        // 编译报错，编译看左边的Person父类，Person中没有func变量
        p.func();
    }
}

转型

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误。也就是说，不能调用子类拥有，而父类没有的方法。编译都错误，更别说运行了。这也是多态给我们带来的一点"小麻烦"。所以，想要调用子类特有的方法，必须做向下转型。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型  
        Animal a = new Cat();  
        a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat

        // 向下转型：强制转换为子类的类型自然就可以使用子类自己的方法了
        Cat c = (Cat) a;       
        c.catchMouse(); // 调用的是 Cat 的 catchMouse
    }  
}

abstract class Animal {  
    abstract void eat();  
}  

class Cat extends Animal {  
    public void eat() {  
        System.out.println("吃鱼");  
    }  
    public void catchMouse() {  
        System.out.println("抓老鼠");  
    }  
}  

class Dog extends Animal {  
    public void eat() {  
        System.out.println("吃骨头");  
    }  
    public void watchHouse() {  
        System.out.println("看家");  
    }  
}

instanceof

为了避免 ClassCastException 的发生，Java提供了 instanceof 关键字，给引用变量做类型的校验，注意是引用类型才能使用该关键字

String s = new String("Hello");
System.out.println(s instanceof String); // true

测试

如果变量属于该数据类型或者其子类类型，返回 true，反之 false

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Student();
        p.setName("张三");
        p.setAge((byte) 18);


        Student student = (Student) p;
        student.StudentFunc();

        // p属于Person或Student类型
        System.out.println(p instanceof Person); // true
        System.out.println(p instanceof Student); // true
        System.out.println(student instanceof Person); // true
        System.out.println(student instanceof Student); // true
        
        // 不属于Teacher类型
        System.out.println(p instanceof Teacher); // false
        System.out.println(student instanceof Teacher); 
        // 报错：不兼容的类型: Student无法转换为Teacher
        
        
        // 根据不同的类型转换为不同的类调用不同的方法
        if (p instanceof Student) {
            Student s = (Student) p;
            s.StudentFunc();
        } else if (p instanceof Teacher) {
            Teacher t = (Teacher) p;
            t.TeacherFunc();
        }
    }
}

instanceof 新特性

JDK14 的时候提出了新特性，把判断和强转合并成了一行

// 如果p为Student类型 就自动强制转换为Student并赋值给s变量
if (p instanceof Student s) {
	s.StudentFunc();
} else if (p instanceof Teacher t) {
	t.TeacherFunc();
}

final

  1. 被 final 修饰的类称为最终类，不能被继承

    public final class A {}

public class B extends A {} // 报错：无法从final 'A' 继承

  2. 被修饰的方法不能被重写

    public class A {
    public final void func() {
        System.out.println(100);
    }
}

public class B extends A {
    @Override
    public final void func() { // 报错：B中的func()无法覆盖A中的func()
        System.out.println(200);
    }
}

  3. 被修饰的变量不能被二次赋值

    final int n = 100;
n = 200; // 报错：无法将值赋给 final 变量 'n'

  4. 在类中被修饰的变量称为常量，不能被二次赋值

    public final String KEY = "123123";

抽象类

抽象类的特点

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // A a = new A(); 抽象类不能被 new 实例化
        B b = new B();
        b.func();
        b.info();
    }
}

// 定义抽象类：不能new实例化，只能被继承
public abstract class A {
    // 定义抽象方法：必须由子类实现
    public abstract void func();
    
    // 抽象类中也可以定义实例方法
    public void info() {
        System.out.println("Hello");
    }
}

public class B extends A {
    // 实现抽象方法：不然会报错
    public void func() {
        System.out.println(100);
    }
}

注意： 静态属性或方法不能定义为抽象类，并且抽象类中定义的抽象方法必须由子类全部实现，否则就会报错。想要避免报错，要么将子类也设置为抽象类，要么就将抽象类的方法全部实现

//B类继承A类，此时B类也是抽象类，这个时候就可以不重写A类的抽象方法也不会报错
public abstract class B extends A {}

下面是一个简单的抽象类，我们可以定义一个抽象方法 func 然后在 info 方法中调用，当我们继承了 info 的方法后必须实现 func 继承方法才能调用

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();
        b.info();
    }
}

public abstract class A {
    public final void info() {
        System.out.println("开始");

        func();
        
        System.out.println("结束");
    }

    public abstract void func();
}

public class B extends A {
    @Override
    public void func() {
        System.out.println("抽象类");
    }
}

接口类

Java 提供了一个关键字 interface，用来定义接口这种特殊结构

public interface 接口名{
    //成员变量（默认常量）
    //成员方法（抽象方法）
}

定义一个简单的接口

public interface A{
    //这里public static final可以加，可以不加。
    public static final String NAME = "AAA";
    
    //这里的public abstract可以加，可以不加。
    public abstract void test();
}

使用了接口类，那么就必须重写接口类的全部抽象方法，或者将这个类定义为抽象类

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();
        
        b.func1(); // func1()
        b.func2(); // func2()
    }
}

// 定义接口类
public interface A {
    void func1();
    void func2();
}

public class B implements A {
    // 实现接口类A中的所有方法
    @Override
    public void func1() {
        System.out.println("func1()");
    }

    @Override
    public void func2() {
        System.out.println("func2()");
    }
}

多接口

一个类也可以实现多个接口，如下所示定义了 A 和 B 接口，然后由 C 类使用，那么 C 类就必须实现 A、B 接口的所有方法

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        C c = new C();

        c.func1(); // func1
        c.func2(); // func2

        // A.NAME = "aaa"; 报错：无法将值赋给 final 变量 'NAME'
        System.out.println(A.NAME); // AAA
        System.out.println(B.NAME); // BBB
    }
}

// 定义A接口
public interface A {
    // 默认定义的就是常量，不能被赋值
    String NAME = "AAA";

    void func1();
}

// 定义B接口
public interface B{
    String NAME = "BBB";
    
    void func2();
}

// 定义C类，并同时实现A,B接口类
public class C implements A, B {
    @Override
    public void func1() {
        System.out.println("func1");
    }

    @Override
    public void func2() {
        System.out.println("func2");
    }
}

应用场景

在这里插入图片描述

首先我们写一个学生类，用来描述学生的相关信息

public class Student {
    private String name;
    private char sex;
    private double score;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, char sex, double score) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
        this.score = score;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public char getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public double getScore() {
        return score;
    }

    public void setScore(double score) {
        this.score = score;
    }
}

接着，写一个StudentOperator接口，表示学生信息管理系统的两个功能。

public interface StudentOperator {
    void printAllInfo(ArrayList<Student> students);
    void printAverageScore(ArrayList<Student> students);
}

然后，写一个StudentOperator接口的实现类StudentOperatorImpl1，采用第1套方案对业务进行实现。

public class StudentOperatorImpl1 implements StudentOperator{
    @Override
    public void printAllInfo(ArrayList<Student> students) {
        System.out.println("----------全班全部学生信息如下--------------");
        for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
            Student s = students.get(i);
            System.out.println("姓名：" + s.getName() + ", 性别：" + s.getSex() + ", 成绩：" + s.getScore());
        }
        System.out.println("-----------------------------------------");
    }

    @Override
    public void printAverageScore(ArrayList<Student> students) {
        double allScore = 0.0;
        for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
            Student s = students.get(i);
            allScore += s.getScore();
        }
        System.out.println("平均分：" + (allScore) / students.size());
    }
}

接着，再写一个StudentOperator接口的实现类StudentOperatorImpl2，采用第2套方案对业务进行实现。

public class StudentOperatorImpl2 implements StudentOperator{
    @Override
    public void printAllInfo(ArrayList<Student> students) {
        System.out.println("----------全班全部学生信息如下--------------");
        int count1 = 0;
        int count2 = 0;
        for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
            Student s = students.get(i);
            System.out.println("姓名：" + s.getName() + ", 性别：" + s.getSex() + ", 成绩：" + s.getScore());
            if(s.getSex() == '男'){
                count1++;
            }else {
                count2 ++;
            }
        }
        System.out.println("男生人数是：" + count1  + ", 女士人数是：" + count2);
        System.out.println("班级总人数是：" + students.size());
        System.out.println("-----------------------------------------");
    }

    @Override
    public void printAverageScore(ArrayList<Student> students) {
        double allScore = 0.0;
        double max = students.get(0).getScore();
        double min = students.get(0).getScore();
        for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
            Student s = students.get(i);
            if(s.getScore() > max) max = s.getScore();
            if(s.getScore() < min) min = s.getScore();
            allScore += s.getScore();
        }
        System.out.println("学生的最高分是：" + max);
        System.out.println("学生的最低分是：" + min);
        System.out.println("平均分：" + (allScore - max - min) / (students.size() - 2));
    }
}

再写一个班级管理类ClassManager，在班级管理类中使用StudentOperator的实现类StudentOperatorImpl1对学生进行操作

public class ClassManager {
    private ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();
    private StudentOperator studentOperator = new StudentOperatorImpl1();

    public ClassManager(){
        students.add(new Student("迪丽热巴", '女', 99));
        students.add(new Student("古力娜扎", '女', 100));
        students.add(new Student("马尔扎哈", '男', 80));
        students.add(new Student("卡尔扎巴", '男', 60));
    }

    // 打印全班全部学生的信息
    public void printInfo(){
        studentOperator.printAllInfo(students);
    }

    // 打印全班全部学生的平均分
    public void printScore(){
        studentOperator.printAverageScore(students);
    }
}

最后，再写一个测试类Test，在测试类中使用ClassMananger完成班级学生信息的管理。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 目标：完成班级学生信息管理的案例。
        ClassManager clazz = new ClassManager();
        clazz.printInfo();
        clazz.printScore();
    }
}

注意：如果想切换班级管理系统的业务功能，随时可以将StudentOperatorImpl1切换为StudentOperatorImpl2。自己试试

新特性

从JDK8开始，接口中新增的三种方法形式。

在普通类中不加修饰符默认是 default 而在接口类中默认是 public

public interface A {
    // 默认方法：必须使用default修饰，因为默认是public
    default void a() {
        System.out.println("默认方法~");
    }

    // 私有方法：必须使用private修饰
    private void b(){
        System.out.println("私有方法~");
    }

    // 静态方法：必须使用static修饰，默认会被public修饰
    static void c(){
        System.out.println("静态方法~");
    }

    void d();
}

public class B implements A {
    // 如果不重写就使用默认的，可有可无
    public void a() {
        System.out.println("我是重写后的默认方法~");
    }

    // 必须实现
    public void d(){
        System.out.println("公共方法~");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();
        b.a(); // 我是重写后的默认方法~~
        // b.b(); 只能在当前接口中使用
        A.c(); // 静态方法~
        b.d(); // 公共方法~
    }
}