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java基础
1131 浏览 | 2020-11-30 | 阅读时间: 约 26 分钟 | 分类: JAVA | 标签: JAVA,JAVA基础
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1.常用快捷键 快捷输入

1.1常用快捷键

  • ctrl+shift+L 格式化代码格式
  • alt+Inster 插入代码(get,set方法)
  • alt+entrer 导入包,自动修正代码
  • ctr+/ 一行注释
  • ctrl+shift+/ 多行注释
  • ctrl+shift+方向键上下 移动当前行代码
  • ctrl+D 复制当前行到下一行
  • ctrl+Y 删除光标所在行
  • alt+/ 补全代码(自己修改的)
  • Ctrl + Alt + T 对选中的代码弹出环绕选项弹出层

1.2 快捷输入

1.2.1 psvm(快速输入main方法)

public static void main(String[] args) {}

1.2.2 sout(快速输入输出方法)

System.out.println();

1.2.3 alt+inster(生成代码getter,setter方法,快速重写object的方法)

在类当中快速添加构造器或者getter,setter方法。

在继承类中快速添加方法重载。

在抽象类或者接口类的实现类中,快速添加抽象方法的实现方法重写或者重载。

快速重写toString,equals

快速重写hashCode,equals

1.2.4 [要循环的对象].fori

        // 打印所有数组元素 快捷写法 数组名称.fori (mylist.fori)
        for (int i = 0; i < myList.length; i++) {
            System.out.println(myList[i]);
        }

1.2.5 for—each增强型循环

/*JDK 1.5 引进了一种新的循环类型,被称为 For-Each 循环或者加强型循环,它能在不用下标的情况下遍历数组。
语法格式如下:*/
for(type element: array)
{
    System.out.println(element);
}

2. 【常量、变量】

2.1 常量

public class ConstantDemo {
public static void main(String[] args){
//输出整数常量
System.out.println(123);
//输出小数常量
System.out.println(0.125);
//输出字符常量
System.out.println('A');
//输出布尔常量
System.out.println(true);
//输出字符串常量
System.out.println("你好Java");
}

2.2 变量

public class Variable {
public static void main(String[] args){
    //定义字节型变量
    byte b = 100;
    System.out.println(b);
    //定义短整型变量
    short s = 1000;
    System.out.println(s);
    //定义整型变量
    int i = 123456;
    System.out.println(i);
    //定义长整型变量
    long l = 12345678900L;
    System.out.println(l);
    //定义单精度浮点型变量
    float f = 5.5F;
    System.out.println(f);
    //定义双精度浮点型变量
    double d = 8.5;
    System.out.println(d);
    //定义布尔型变量
    boolean bool = false;
    System.out.println(bool);
    //定义字符型变量
    char c = 'A';
    System.out.println(c);
    }
}

3. 【数据类型转换、运算符】

3.1数据类型

3.1.1 自动转换

转换原理图解

byte 类型内存占有1个字节,在和int 类型运算时会提升为int 类型 ,自动补充3个字节,因此计算后的结果还是int 类型。

同样道理,当一个int 类型变量和一个double 变量运算时, int 类型将会自动提升为double 类型进行运算。

public static void main(String[] args) {
    int i = 1;
    double d = 2.5;
    //int类型和double类型运算,结果是double类型
    //int类型会提升为double类型
    double e = d+i;
    System.out.println(e);
}

转换规则

范围小的类型向范围大的类型提升, byte、short、char 运算时直接提升为int 。

byte、short、char‐‐>int‐‐>long‐‐>float‐‐>double

3.1.2 强制转换

转换原理图解

强烈注意
浮点转成整数,直接取消小数点,可能造成数据损失精度。
int 强制转成short 砍掉2个字节,可能造成数据丢失。

// 定义s为short范围内最大值
short s = 32767;
// 运算后,强制转换,砍掉2个字节后会出现不确定的结果
s = (short)(s + 10);

3.1.3 Ascii码表

字符数值
048
957
A65
Z90
a97
z122

3.2 运算符

3.2.1 算数运算符

3.2.2 赋值运算符

3.2.3 比较运算符

3.2.4 逻辑运算符

3.2.5 三元运算符

//数据类型 变量名 = 布尔类型表达式?结果1:结果2
//布尔类型表达式结果是true,三元运算符整体结果为结果1,赋值给变量。
//布尔类型表达式结果是false,三元运算符整体结果为结果2,赋值给变量。
public static void main(String[] args) {
int i = (1==2 ? 100 : 200);
System.out.println(i);//200
int j = (3<=4 ? 500 : 600);
System.out.println(j);//500
}

3.2.6 位运算符

3.2.7 instanceof运算符 (多用于类的上下转型)

class Vehicle {}
 
public class Car extends Vehicle {
   public static void main(String[] args){
      Vehicle a = new Car();
      boolean result =  a instanceof Car;
      System.out.println( result);
   }
}
/*
如何才能知道一个父类引用的对象,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型的实例。
 */
public class Demo02Instanceof {

    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog(); // 本来是一只狗
        animal.eat(); // 狗吃SHIT

        // 如果希望掉用子类特有方法,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();
        }

        giveMeAPet(new Dog());
    }

    public static void giveMeAPet(Animal animal) {
        if (animal instanceof Dog) {
            Dog dog = (Dog) animal;
            dog.watchHouse();
        }
        if (animal instanceof Cat) {
            Cat cat = (Cat) animal;
            cat.catchMouse();
        }
    }

}

3.3 运算符的优先级

4. 【数组】

4.1数组的定义

4.1.1 方式一

  • 格式

    数组存储的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度];
  • 数组定义格式详解:

    • 数组存储的数据类型: 创建的数组容器可以存储什么数据类型。
    • [] : 表示数组。
    • 数组名字:为定义的数组起个变量名,满足标识符规范,可以使用名字操作数组。
    • new:关键字,创建数组使用的关键字。
    • 数组存储的数据类型: 创建的数组容器可以存储什么数据类型。
    • [长度]:数组的长度,表示数组容器中可以存储多少个元素。
    • 注意:数组有定长特性,长度一旦指定,不可更改。

      • 和水杯道理相同,买了一个2升的水杯,总容量就是2升,不能多也不能少。
  • 举例:

定义可以存储3个整数的数组容器,代码如下:

int[] arr = new int[3];

4.1.2 方式二

  • 格式

    数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...};
  • 举例:

定义存储1,2,3,4,5整数的数组容器。

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};

4.1.3 方式三

  • 格式
数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...};
  • 举例:
int[] arr = {1,2,3,4,5};

4.2 数组访问

public class Array {
    //数组大小
    static final int size = 10;

    public static void main(String[] args) {
        //定义数组
        double[] myList = new double[size];
        myList[0] = 5.6;
        myList[1] = 4.5;
        myList[2] = 3.3;
        myList[3] = 13.2;
        myList[4] = 4.0;
        myList[5] = 34.33;
        myList[6] = 34.0;
        myList[7] = 45.45;
        myList[8] = 99.993;
        myList[9] = 11123;
        double sum = 0;
        //System.out.println(Arrays.toString(myList));
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            sum += myList[i];
        }
//        直接打印数组名称得到的是数组内存哈希值(16进制)
        System.out.println("直接打印数组名称"+myList);
        System.out.println("总和为:" + sum);

        // 打印所有数组元素 快捷写法 数组名称.fori (mylist.fori)
        for (int i = 0; i < myList.length; i++) {
            System.out.println(myList[i]);
        }

        // 查找最大元素
        double max = myList[0];
        for (int i = 1; i < myList.length; i++) {
            if (max < myList[i]) {
                max = myList[i];
            }
        }
        System.out.println("max is " + max);
/*
JDK 1.5 引进了一种新的循环类型,被称为 For-Each 循环或者加强型循环,它能在不使用下标的情况下遍历数组。
语法格式如下:
for(type element: array)
{
    System.out.println(element);
}
*/
        for (double sum1 : myList) {
            System.out.println(sum1);
        }
        //数组作为函数的参数
        printArray(myList);
        //数组作为函数的返回值
        printArray(reverse(myList));
        //排序升序
        Arrays.sort(myList);
        printArray(myList);
    }

    //数组作为函数的参数
    public static void printArray(double[] array) {
        for (double sum : array) {
            System.out.println("printArray " + sum);
        }
    }

    //数组作为函数的返回值
    public static double[] reverse(double[] array) {

        for (int i = 0, j = array.length - 1; i < array.length / 2; i++, j--) {
            //注意数组下表 result.length=10 数组下表0开始所以减1
            //注意i<array.length/2 下标走到一半就交换完了
            double ex = array[i];
            array[i] = array[j];
            array[j] = ex;
        }
        return array;
    }
}

5.【类与对象、封装、构造方法】

java been规范

public class ClassName{
//成员变量
//构造方法
//无参构造方法【必须】
//有参构造方法【建议】
//成员方法
//getXxx()
//setXxx()
}
public class Student {
    //成员变量
    private String name;
    private int age;
    //构造方法
    public Student() {}
    public Student(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    //成员方法
    publicvoid setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    publicvoid setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    publicint getAge() {
        return age;
    }
}

6.【Scanner类、Random类、ArrayList类】

6.1 Scanner类(Scanner(System.in).next())

package com.scanner;

import java.util.Scanner;

/*1.导包
 * 2.创建
 * 3.使用*/
public class TextScanner {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc= new Scanner(System.in);
        System.out.println("输入数字1:");
        int a=sc.nextInt();//获取数字
        System.out.println("输入数字2:");
        int b=sc.nextInt();
        System.out.println("和为:"+(a+b));

        System.out.println("输入数字1:");
         a=sc.nextInt();//获取数字
        System.out.println("输入数字2:");
         b=sc.nextInt();
        System.out.println("输入数字2:");
        int c=sc.nextInt();
        int max=a>b?(a>c?a:c):(b>c?b:c);
        System.out.println("最大值为:"+max);

/*        System.out.println(sc.nextInt());//获取数字
        System.out.println("输入字符串");
        System.out.println(sc.next());//获取字符串
        String str=new String();
        str=new Scanner(System.in).next()//匿名使用
        */
    }
}

6.2 Random类(Random().nextInt();)

package com.random;

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

/*1.导包
 * 2.创建
 * 3.使用*/
public class TextRandom {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("输入最大值:");
        //Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int a = new Scanner(System.in).nextInt();//匿名对象 只用一次
        //Random r = new Random();
        int num=new Random().nextInt(a)+1;//匿名对象 只用一次

        do {
            System.out.println("你猜的数字:");
            int b = new Scanner(System.in).nextInt();//匿名对象 只用一次
            if (b==num){
                System.out.println("猜对了!");
                break;
            }else if (b<num){
                System.out.println("小了!");
            }else if (b>num){
                System.out.println("大了!");
            }
            else {
                System.out.println("猜错了!");
            }
        }while (true);

    }
}

6.3 ArrayList类(ArrayList<泛型>,add,get,size,remove)

6.3.1 对象数组

package com.array;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

/*数组长度不可变;
 * ArrayList<E> ;<E>代表泛型 也即使集合中的所有元素 全都是统一的类型 只能是引用型不能是基本型
 * 对于集合来说直接打印的是内容不是地址值
 * */
public class ArrayListText {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        System.out.println(list);
        //add方法添加数据
        list.add("Msy");
        System.out.println(list);
        list.add("Msy1");
        list.add("Msy2");
        list.add("Msy3");
        System.out.println(list);
        System.out.println(list.size());

        //常用方法get;
        System.out.println(list.get(2));
        //常用方法renmove
        System.out.println(list.remove(2));//remove 返回值是<Type>
        System.out.println(list);
        //常用方法size
        System.out.println(list.size());

        //集合遍历
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }
        //增强循环
        for (String str : list
        ) {
            System.out.println(str);

        }

        //如果集合要存储基本类型就要使用基本类型的包装类
//        Integer;Character;Boolean;Long;Double:Short;Float;Byte;

        ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        list1.add(1000000000);
        System.out.println(list1.get(0));

        //生成1-33随机数放入集合中 并且遍历
        ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            int a = new Random().nextInt(33) + 1;
            list2.add(a);
        }
        for (int i = 0; i < list2.size(); i++) {
            System.out.println(list2.get(i));
        }
        for (int a : list2
        ) {
            System.out.println(a);
        }

        printfArrayList(list2);

        ArrayList<Integer> oushu = oushuArrayList(list2);
        for (int i = 0; i < oushu.size(); i++) {
            System.out.println(oushu.get(i));
        }
    }


    //定义以指定格式打印集合的方法(ArrayList类型作为参数),使用{}扩起集合,使用@分隔每个元素。格式参照 {元素
//@元素@元素}。
    public static void printfArrayList(ArrayList<Integer> list) {
        System.out.print("{");
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.print(list.get(i));
            if (i == list.size() - 1) {
                System.out.println("}");
            } else {
                System.out.print("@");
            }

        }
    }

    //定义获取所有偶数元素集合的方法(ArrayList类型作为返回值)
    public static ArrayList<Integer> oushuArrayList(ArrayList<Integer> list) {
        ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            if (list.get(i) % 2 == 0) {
                list1.add(list.get(i));
            }
        }
        return list1;
    }
}

7.【String类、static、Arrays类、Math类】

7.1 String类

7.1.1判断功能方法(equals)

package com.string;
//public boolean equals (Object anObject) :将此字符串与指定对象进行比较。
//public boolean equalsIgnoreCase (String anotherString) :将此字符串与指定对象进行比较,忽略大小写。
public class StringEquals {
    public static void main(String[] args) {
        /*==是进行对象地址值比较,要对字符串内容进行比较 可以用两个方法*/
        //对于基本类型来说==是对数值进行比较
          //对于引用类型来说==是对地址值进行比较
        
        //equals 注意常量在前
        String str1 = "hello";
        //String str1= new String; str1="hello"; 等价上句 String是个类 str1是类所创建的对象
        String str2 = "hello";
        char[] charArray = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};
        String str3 = new String(charArray);// String底层是靠字符数组实现的。
        System.out.println(str1==str2);//true
        // 内存中只有一个"hello"对象被创建,同时被s1和s2共享。
        System.out.println(str1.equals(str2));//true
        System.out.println(str1.equals(str3));//true
        System.out.println(str3.equals("hello"));//true
        System.out.println("hello".equals(str1));//常量在前 
        System.out.println("Hello".equals(str1));//常量在前 区分大小写false
        System.out.println("Hello".equalsIgnoreCase(str1));//常量在前 不区分大小写 true
    }
}

7.1.2 获取功能的方法(length,concat,charAt,indexOf,substring)

/*public int length () :返回此字符串的长度。
public String concat (String str) :将指定的字符串连接到该字符串的末尾。
public char charAt (int index) :返回指定索引处的 char值。
public int indexOf (String str) :返回指定子字符串第一次出现在该字符串内的索引。
public String substring (int beginIndex) :返回一个子字符串,从beginIndex开始截取字符串到字符
串结尾。
public String substring (int beginIndex, int endIndex) :返回一个子字符串,从beginIndex到
endIndex截取字符串。含beginIndex,不含endIndex。*/

package com.string;

public class StringGet {
/*  int length(); 获取字符串字符个数,拿到字符串长度
    String concat(String str);将当前字符串和参数字符串拼接成为返回值字符串
    char charAt(int index);    获取指定索引的单个字符串。(索引从0开始)
    int indexOf(String str);查找参数字符串在本字符串中首次出现的索引位置,如果没有返回-1*/

    public static void main(String[] args) {
        String str = "shbgdausydgasygdasuyhd";

        System.out.println(str.length());
        System.out.println(str.concat("11111111111"));
        System.out.println(str.charAt(2));
        System.out.println(str.indexOf("dg"));
        String str = "helloworld";
        System.out.println(str.substring(5));
        System.out.println(str.substring(5, 8));
    }

}

7.1.3 转换功能方法(toCharArray,getBytes,replace)

package com.string;

public class ConvertString {
    /*
     * char[] tocCharArray();将字符串拆分成字符数组返回
     * byte[] getBytes();获得当前字符串底层byte数组
     * String replace(CharSequence oldString, CharSequence newString); 将所有老字符串替换成新字符串并返回
     * */
    public static void main(String[] args) {
        String str="asjfhsaijhfaisjfhsaifhsuf";

        char[] charArray=str.toCharArray();
        for (int i = 0; i < charArray.length; i++) {
            System.out.print(" "+charArray[i]);
        }
        System.out.println();

        byte[] byteArray=str.getBytes();
        for (byte a:byteArray
             ) {
            System.out.print(" "+a);
        }
        System.out.println();

        System.out.print(str.replace("a","Msy"));
    }
}

7.1.4 分割功能方法(split)

package com.string;
//public String[] split(String regex) :将此字符串按照给定的regex(规则)拆分为字符串数组。
public class SplitString {
    /*
     *String[] split(String regex);按照参数规则将字符串切分为若干部分
     * regex是一个正则表达式
     * */
    public static void main(String[] args) {
        String str1="aaa,bbb,ccc";
        String[] array=str1.split(",");

        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
    }
}

7.2 static关键字

7.2.1 类变量

//关于 static 关键字的使用,它可以用来修饰的成员变量和成员方法,被修饰的成员是属于类的,而不是单单是属于某个对象的。也就是说,既然属于类,就可以不靠创建对象来调用了。
//当 static 修饰成员变量时,该变量称为类变量。该类的每个对象都共享同一个类变量的值。任何对象都可以更改该类变量的值,但也可以在不创建该类的对象的情况下对类变量进行操作。

package com.statics;

public class Student {

    private int id; // 学号
    private String name; // 姓名
    private int age; // 年龄
    static String room; // 所在教室
    private static int idCounter = 0; // 学号计数器,每当new了一个新对象的时候,计数器++

    public Student() {
        this.id = ++idCounter;
    }

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

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    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;
    }
}
package com.statics;

/*
如果一个成员变量使用了static关键字,那么这个变量不再属于对象自己,而是属于所在的类。多个对象共享同一份数据。
 */
public class Demo01StaticField {

    public static void main(String[] args) {
        Student.room="102教室";//可以在不创建该类的对象的情况下对类变量进行操作
        Student two = new Student("黄蓉", 16);
        two.room = "101教室";//任何对象都可以更改该类变量的值
        System.out.println("姓名:" + two.getName()
                + ",年龄:" + two.getAge() + ",教室:" + two.room
                + ",学号:" + two.getId());

        Student one = new Student("郭靖", 19);
        System.out.println("姓名:" + one.getName()
                + ",年龄:" + one.getAge() + ",教室:" + one.room
                + ",学号:" + one.getId());
    }

}

7.2.2 静态方法

package com.statics;

/*
一旦使用static修饰成员方法,那么这就成为了静态方法。静态方法不属于对象,而是属于类的。

如果没有static关键字,那么必须首先创建对象,然后通过对象才能使用它。
如果有了static关键字,那么不需要创建对象,直接就能通过类名称来使用它。

无论是成员变量,还是成员方法。如果有了static,都推荐使用类名称进行调用。
静态变量:类名称.静态变量
静态方法:类名称.静态方法()

注意事项:
1. 静态不能直接访问非静态。
原因:因为在内存当中是【先】有的静态内容,【后】有的非静态内容。
“先人不知道后人,但是后人知道先人。”
2. 静态方法当中不能用this。
原因:this代表当前对象,通过谁调用的方法,谁就是当前对象。
 */
public class Demo02StaticMethod {

    public static void main(String[] args) {
        MyClass obj = new MyClass(); // 首先创建对象
        // 然后才能使用没有static关键字的内容
        obj.method();

        // 对于静态方法来说,可以通过对象名进行调用,也可以直接通过类名称来调用。
        obj.methodStatic(); // 正确,不推荐,这种写法在编译之后也会被javac翻译成为“类名称.静态方法名”
        MyClass.methodStatic(); // 正确,推荐

        // 对于本类当中的静态方法,可以省略类名称
        myMethod();
        Demo02StaticMethod.myMethod(); // 完全等效
    }

    public static void myMethod() {
        System.out.println("自己的方法!");
    }

}
package com.statics;

public class MyClass {

    int num; // 成员变量
    static int numStatic; // 静态变量

    // 成员方法
    public void method() {
        System.out.println("这是一个成员方法。");
        // 成员方法可以访问成员变量
        System.out.println(num);
        // 成员方法可以访问静态变量
        System.out.println(numStatic);
    }

    // 静态方法
    public static void methodStatic() {
        System.out.println("这是一个静态方法。");
        // 静态方法可以访问静态变量
        System.out.println(numStatic);
        // 静态不能直接访问非静态【重点】
//        System.out.println(num); // 错误写法!

        // 静态方法中不能使用this关键字。
//        System.out.println(this); // 错误写法!
    }

}

7.2.3 静态代码块

//定义在成员位置,使用static修饰的代码块{ }。
//位置:类中方法外。
//执行:随着类的加载而执行且执行一次,优先于main方法和构造方法的执行。
//给类变量进行初始化赋值
public class Game {
    public static int number;
    public static ArrayList<String> list;
    
    static {
        // 给类变量赋值
        number = 2;
        list = new ArrayList<String>();
        // 添加元素到集合中
        list.add("张三");
        list.add("李四");
    }
}

7.3 Arrays类(toString,sort)

package com.arrays;
//public static String toString(int[] a) :返回指定数组内容的字符串表示形式。
//public static void sort(int[] a) :对指定的 int 型数组按数字升序进行排序。
import java.util.Arrays;

public class DemoArrays {
    public static void main(String[] args) {
        int[] intArray = {10, 20, 30};
        //将int数组按照默认格式变成字符串
        String intStr = Arrays.toString(intArray);
        System.out.println(intStr);

        int[] array1={1,2,3};
        //升序对数组元素进行排序
        Arrays.sort(array1);
        System.out.println(Arrays.toString(array1));

        String[] array2={"bbb","aaa","ccc"};
        Arrays.sort(array2);
        System.out.println(Arrays.toString(array2));
    }
}

7.4 Math类(abs,ceil,floor,round)

package com.math;
/*
java.util.Math类是数学相关的工具类,里面提供了大量的静态方法,完成与数学运算相关的操作。

public static double abs(double num):获取绝对值。有多种重载。
public static double ceil(double num):向上取整。
public static double floor(double num):向下取整。
public static long round(double num):四舍五入。

Math.PI代表近似的圆周率常量(double)。
 */
public class DemoMath {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取绝对值
        System.out.println(Math.abs(3.14)); // 3.14
        System.out.println(Math.abs(0)); // 0
        System.out.println(Math.abs(-2.5)); // 2.5
        System.out.println("================");

        // 向上取整
        System.out.println(Math.ceil(3.9)); // 4.0
        System.out.println(Math.ceil(3.1)); // 4.0
        System.out.println(Math.ceil(3.0)); // 3.0
        System.out.println("================");

        // 向下取整,抹零
        System.out.println(Math.floor(30.1)); // 30.0
        System.out.println(Math.floor(30.9)); // 30.0
        System.out.println(Math.floor(31.0)); // 31.0
        System.out.println("================");

        System.out.println(Math.round(20.4)); // 20
        System.out.println(Math.round(10.5)); // 11
    }
}

8.【继承、super、this、抽象类】

8.1 继承格式

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 {
...
}

演示代码:

/*
* 定义员工类Employee,做为父类
*/
class Employee {
    String name; // 定义name属性
    // 定义员工的工作方法
    public void work() {
        System.out.println("尽心尽力地工作");
    }    
}
/*
* 定义讲师类Teacher 继承 员工类Employee
*/
class Teacher extends Employee {
    // 定义一个打印name的方法
    public void printName() {
        System.out.println("name=" + name);
    }
}

/*
* 定义测试类
*/
public class ExtendDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
    // 创建一个讲师类对象
    Teacher t = new Teacher();
    // 为该员工类的name属性进行赋值
    t.name = "小明";
    // 调用该员工的printName()方法
    t.printName(); // name = 小明
    // 调用Teacher类继承来的work()方法
    t.work(); // 尽心尽力地工作
    }
}

8.2 继承后的成员变量

8.2.1 成员变量不重名

如果子类父类中出现不重名的成员变量,这时的访问是没有影响的。代码如下:

class Fu {
    // Fu中的成员变量。
    int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
    // Zi中的成员变量
    int num2 = 6;
    // Zi中的成员方法
    public void show() {
        // 访问父类中的num,
        System.out.println("Fu num="+num); // 继承而来,所以直接访问。
        // 访问子类中的num2
        System.out.println("Zi num2="+num2);
    }
}
class ExtendDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Zi z = new Zi();
        // 调用子类中的show方法
        z.show();
    }
}
演示结果:
Fu num = 5
Zi num2 = 6

8.2.2 成员变量重名

如果子类父类中出现重名的成员变量,这时的访问是有影响的。代码如下:

class Fu {
    // Fu中的成员变量。
    int num = 5;
}
class Zi extends Fu {
    // Zi中的成员变量
    int num = 6;
    public void show() {
        // 访问父类中的num
        System.out.println("Fu num=" + num);
        // 访问子类中的num
        System.out.println("Zi num=" + num);
    }
}
class ExtendsDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Zi z = new Zi();
        // 调用子类中的show方法
        z.show();
    }
}
演示结果:
Fu num = 6
Zi num = 6

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

class Zi extends Fu {
    // Zi中的成员变量
    int num = 6;
    public void show() {
        //访问父类中的num
        System.out.println("Fu num=" + super.num);
        //访问子类中的num
        System.out.println("Zi num=" + this.num);
    }
}
演示结果:
Fu num = 5
Zi num = 6

Fu 类中的成员变量是非私有的,子类中可以直接访问。若Fu 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,可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。

8.3 继承后的成员方法

8.3.1 成员方法不重名

如果子类父类中出现不重名的成员方法,这时的调用是没有影响的。对象调用方法时,会先在子类中查找有没有对应的方法,若子类中存在就会执行子类中的方法,若子类中不存在就会执行父类中相应的方法。代码如下:

class Fu{
    public void show(){
        System.out.println("Fu类中的show方法执行");
    }
}
class Zi extends Fu{
    public void show2(){
        System.out.println("Zi类中的show2方法执行");
    }
}
public class ExtendsDemo04{
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        //子类中没有show方法,但是可以找到父类方法去执行
        z.show();
        z.show2();
    }
}

8.3.2 成员方法重名——重写(override)

如果子类父类中出现重名的成员方法,这时的访问是一种特殊情况,叫做方法重写 (Override)。

  • 方法重写 :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。
    代码如下:
class Fu {
    public void show() {
        System.out.println("Fu show");
    }
}
class Zi extends Fu {
    //子类重写了父类的show方法
    public void show() {
        System.out.println("Zi show");
    }
}
public class ExtendsDemo05{
    public static void main(String[] args) {
        Zi z = new Zi();
        // 子类中有show方法,只执行重写后的show方法
        z.show(); // Zi show
    }
}

8.3.3 重写的应用

子类可以根据需要,定义特定于自己的行为。既沿袭了父类的功能名称,又根据子类的需要重新实现父类方法,从而进行扩展增强。比如新的手机增加来电显示头像的功能,代码如下:

ackage com.extends_override_overload.ExtendsOverride;

// 本来的老款手机
public class Phone {

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

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

    public void show() {
        System.out.println("显示号码");
    }

}
package com.extends_override_overload.ExtendsOverride;

// 定义一个新手机,使用老手机作为父类
public class NewPhone extends Phone {
 /*注意事项:
无论是成员方法还是成员变量,如果没有都是向上找父类,绝对不会向下找子类的。

重写(Override)
概念:在继承关系当中,方法的名称一样,参数列表也一样。

重写(Override):方法的名称一样,参数列表【也一样】。覆盖、覆写。
重载(Overload):方法的名称一样,参数列表【不一样】。

方法的覆盖重写特点:创建的是子类对象,则优先用子类方法。
 */
/*
方法覆盖重写的注意事项:

1. 必须保证父子类之间方法的名称相同,参数列表也相同。
@Override:写在方法前面,用来检测是不是有效的正确覆盖重写。
这个注解就算不写,只要满足要求,也是正确的方法覆盖重写。

2. 子类方法的返回值必须【小于等于】父类方法的返回值范围。
小扩展提示:java.lang.Object类是所有类的公共最高父类(祖宗类),java.lang.String就是Object的子类。

3. 子类方法的权限必须【大于等于】父类方法的权限修饰符。
小扩展提示:public > protected > (default) > private
备注:(default)不是关键字default,而是什么都不写,留空。
 */
    @Override
    public void show() {
        super.show(); // 把父类的show方法拿过来重复利用
        // 自己子类再来添加更多内容
        System.out.println("显示姓名");
        System.out.println("显示头像");
    }
}
package com.extends_override_overload.ExtendsOverride;

public class Demo01Phone {

    public static void main(String[] args) {
        Phone phone = new Phone();
        phone.call();
        phone.send();
        phone.show();
        System.out.println("==========");

        NewPhone newPhone = new NewPhone();
        newPhone.call();
        newPhone.send();
        newPhone.show();
    }

}

8.4 继承后的构造方法

  1. 构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。
  2. 构造方法的作用是初始化成员变量的。所以子类的初始化过程中,必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个super() ,表示调用父类的构造方法,父类成员变量初始化后,才可以给子类使用。代码如下:
package com.extends_override_overload.ExtendsConstructor;

public class Fu {

    public Fu() {
        System.out.println("父类无参构造");
    }

    public Fu(int num) {
        System.out.println("父类有参构造!");
    }

}
package com.extends_override_overload.ExtendsConstructor;

public class Zi extends Fu {

    public Zi() {
        super(); // 在调用父类无参构造方法
//        super(20); // 在调用父类重载的构造方法
        System.out.println("子类构造方法!");
    }

    public void method() {
//        super(); // 错误写法!只有子类构造方法,才能调用父类构造方法。
    }

}
package com.extends_override_overload.ExtendsConstructor;

/*
继承关系中,父子类构造方法的访问特点:

1. 子类构造方法当中有一个默认隐含的“super()”调用,所以一定是先调用的父类构造,后执行的子类构造。
2. 子类构造可以通过super关键字来调用父类重载构造。
3. super的父类构造调用,必须是子类构造方法的第一个语句。不能一个子类构造调用多次super构造。
总结:
子类必须调用父类构造方法,不写则赠送super();写了则用写的指定的super调用,super只能有一个,还必须是第一个。
 */
public class Demo01Constructor {

    public static void main(String[] args) {
        Zi zi = new Zi();
    }

}

8.5 super和this

8.5.1 父类的空间优先于子类对象产生

在每次创建子类对象时,先初始化父类空间,再创建其子类对象本身。目的在于子类对象中包含了其对应的父类空间,便可以包含其父类的成员,如果父类成员非private修饰,则子类可以随意使用父类成员。代码体现在子类的构造方法调用时,一定先调用父类的构造方法。理解图解如下:

8.5.2 super和this的含义

  • super :代表父类的存储空间标识(可以理解为父亲的引用)。
  • this :代表当前对象的引用(谁调用就代表谁)。

8.5.3super和this的用法

  1. 访问成员
class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("animal : eat");
    }
}
class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("cat : eat");
    }
    public void eatTest() {
        this.eat(); // this 调用本类的方法
        super.eat(); // super 调用父类的方法
    }
}
public class ExtendsDemo08 {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Animal();
        a.eat();
        Cat c = new Cat();
        c.eatTest();
    }
}
输出结果为:
animal : eat
cat : eat
animal : eat
  1. 访问构造方法
this(...) ‐‐ 本类的构造方法
super(...) ‐‐ 父类的构造方法

8.6 继承的特点

  1. Java只支持单继承,不支持多继承。

    //一个类只能有一个父类,不可以有多个父类。
    class C extends A{} //ok
    class C extends A,B... //error
  2. Java支持多层继承(继承体系)。
    顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object,作为父类。
class A{}
class B extends A{}
class C extends B{}

顶层父类是Object类。所有的类默认继承Object,作为父类

  1. 子类和父类是一种相对的概念。

8.7 抽象类

由来

父类中的方法,被它的子类们重写,子类各自的实现都不尽相同。那么父类的方法声明和方法主体,只有声明还有意义,而方法主体则没有存在的意义了。我们把没有方法主体的方法称为抽象方法。Java语法规定,包含抽象方法的类就是抽象类。

定义

抽象方法 : 没有方法体的方法。
抽象类:包含抽象方法的类。

package com.abstractclass;
//这是一个抽象类
/*1.不能直接创建抽象类对象
* 2.必须一个子类继承抽象类
* 3.子类必须实现抽象类所有抽象方法*/
public abstract class Animal {
//    只是一个抽象方法
    abstract void eat();
//    这是普通成员方法
    public void normalMethod(){};
}
package com.abstractclass;
//继承抽象类的子类必须重写父类所有的抽象方法。否则,该子类也必须声明为抽象类。最终,必须有子类实现该父类的抽象方法,否则,从最初的父类到最终的子类都不能创建对象,失去意义。
public class Cat extends Animal{
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}

/*1. 抽象类不能创建对象,如果创建,编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象。
理解:假设创建了抽象类的对象,调用抽象的方法,而抽象方法没有具体的方法体,没有意义。
2. 抽象类中,可以有构造方法,是供子类创建对象时,初始化父类成员使用的。
理解:子类的构造方法中,有默认的super(),需要访问父类构造方法。
3. 抽象类中,不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类必定是抽象类。
理解:未包含抽象方法的抽象类,目的就是不想让调用者创建该类对象,通常用于某些特殊的类结构设计。
4. 抽象类的子类,必须重写抽象父类中所有的抽象方法,否则,编译无法通过而报错。除非该子类也是抽象类。
理解:假设不重写所有抽象方法,则类中可能包含抽象方法。那么创建对象后,调用抽象的方法,没有意义。*/
package com.abstractclass.demo;

public class DemoMain {
    public static void main(String[] args) {
        Hasig hasig=new Hasig();
        hasig.eat();
        hasig.sleep();

        Golden golden=new Golden();
        golden.eat();
        golden.sleep();
    }
}
package com.abstractclass.demo;

public abstract class Animal {

    public Animal() {
        System.out.println("抽象类构造方法执行");
    }

   public abstract void eat();
   public abstract void sleep();
}
package com.abstractclass.demo;

public abstract class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃骨头");
    }

}
package com.abstractclass.demo;

public class Golden extends Dog{
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("金毛睡一天");
    }
}
package com.abstractclass.demo;

public class Hasig extends Dog{

    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("哈士奇不睡觉");
    }
}

9. 【接口、多态】

接口,是Java语言中一种引用类型,是方法的集合,如果说类的内部封装了成员变量、构造方法和成员方法,那么接口的内部主要就是封装了方法,包含抽象方法(JDK 7及以前),默认方法静态方法(JDK 8),私有方法(JDK 9)。
接口的定义,它与定义类方式相似,但是使用 interface 关键字。它也会被编译成.class文件,但一定要明确它并不是类,而是另外一种引用数据类型。
引用数据类型:数组,类,接口。
接口的使用,它不能创建对象,但是可以被实现( implements ,类似于被继承)。一个实现接口的类(可以看做是接口的子类),需要实现接口中所有的抽象方法,创建该类对象,就可以调用方法了,否则它必须是一个抽象类。

9.1 接口的基本实现

9.1.1 抽象方法的使用

定义接口:

public interface LiveAble {
    // 定义抽象方法
    public abstract void eat();
    public abstract void sleep();
}

定义实现类:

public class Animal implements LiveAble {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("吃东西");
}
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("晚上睡");
    }
}

定义测试类:

public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Animal a = new Animal();
        // 调用实现后的方法
        a.eat();
        a.sleep();
    }
}
输出结果:
吃东西
晚上睡

9.1.2 默认方法的使用

  1. 继承默认方法

定义接口:

public interface LiveAble {
    public default void fly(){
        System.out.println("天上飞");
    }
}

定义实现类:

public class Animal implements LiveAble {
        // 继承,什么都不用写,直接调用
}

定义测试类:

public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Animal a = new Animal();
        // 调用默认方法
        a.fly();
    }
}
输出结果:
天上飞
  1. 重写默认方法

定义接口:

public interface LiveAble {
    public default void fly(){
        System.out.println("天上飞");
    }
}

定义实现类:

public class Animal implements LiveAble {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("自由自在的飞");
    }
}

定义测试类:

public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Animal a = new Animal();
        // 调用默认方法
        a.fly();
    }
}
输出结果:
自由自在的飞

9.1.3 静态方法的使用

静态与.class 文件相关,只能使用接口名调用,不可以通过实现类的类名或者实现类的对象调用,代码如下:

定义接口:

public interface LiveAble {
    public static void run(){
        System.out.println("跑起来~~~");
    }
}

定义实现类:

public class Animal implements LiveAble {
    // 无法重写静态方法
}

定义测试类:

public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // Animal.run(); // 【错误】无法继承方法,也无法调用
        LiveAble.run(); //
    }
}
输出结果:
跑起来~~~

9.1.4 私有方法的使用

  • 私有方法:只有默认方法可以调用。
  • 私有静态方法:默认方法和静态方法可以调用。

如果一个接口中有多个默认方法,并且方法中有重复的内容,那么可以抽取出来,封装到私有方法中,供默认方法去调用。从设计的角度讲,私有的方法是对默认方法和静态方法的辅助。

定义接口:

public interface LiveAble {
    default void func(){
        func1();
        func2();
    }
    private void func1(){
        System.out.println("跑起来~~~");
    }
    private void func2(){
        System.out.println("跑起来~~~");
    }
}

定义实现类:

public class Animal implements LiveAble {
        // 继承,什么都不用写,直接调用
}

定义测试类:

public class InterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建子类对象
        Animal a = new Animal();
        // 调用默认方法
        a.func();/
    }
}
输出结果:
跑起来~~~
跑起来~~~

9.2 接口的多实现

在继承体系中,一个类只能继承一个父类。而对于接口而言,一个类是可以实现多个接口的,这叫做接口的多实现。并且,一个类能继承一个父类,同时实现多个接口。

实现格式:

class 类名 [extends 父类名] implements 接口名1,接口名2,接口名3... {
// 重写接口中抽象方法【必须】
// 重写接口中默认[ ]: 表示可选操作。方法【不重名时可选】
}
//[ ]: 表示可选操作。

9.2.1 抽象方法

定义多个接口:

interface A {
    public abstract void showA();
    public abstract void show();
}
interface B {
    public abstract void showB();
    public abstract void show();
}

定义实现类:

/*
使用接口的时候,需要注意:

1. 接口是没有静态代码块或者构造方法的。
2. 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。
格式:
public class MyInterfaceImpl implements MyInterfaceA, MyInterfaceB {
    // 覆盖重写所有抽象方法
}
3. 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。
4. 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。
5. 如果实现类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。
6. 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。
 */
public class C implements A,B{
    @Override
    public void showA() {
        System.out.println("showA");
    }
    @Override
    public void showB() {
        System.out.println("showB");
    }
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("show");
    }
}

9.2.2 默认方法

接口中,有多个默认方法时,实现类都可继承使用。如果默认方法有重名的,必须重写一次。代码如下:
定义多个接口:

interface A {
public default void methodA(){}
public default void method(){}
}
interface B {
public default void methodB(){}
public default void method(){}
}

定义实现类:

public class C implements A,B{
    @Override
    public void method() {
        System.out.println("method");
    }
}

9.2.3 静态方法

接口中,存在同名的静态方法并不会冲突,原因是只能通过各自接口名访问静态方法。

9.3.4 优先级的问题

当一个类,既继承一个父类,又实现若干个接口时,父类中的成员方法与接口中的默认方法重名,子类就近选择执行父类的成员方法。代码如下:

定义接口:

interface A {
    public default void methodA(){
        System.out.println("AAAAAAAAAAAA");
    }
}

定义父类:

class D {
    public void methodA(){
        System.out.println("DDDDDDDDDDDD");
    }
}

定义子类:

class C extends D implements A {
    // 未重写methodA方法
}

定义测试类:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        C c = new C();
        c.methodA();
    }
}
输出结果:
DDDDDDDDDDDD

9.3 接口的多继承

一个接口能继承另一个或者多个接口,这和类之间的继承比较相似。接口的继承使用 extends 关键字,子接口继承父接口的方法。如果父接口中的默认方法有重名的,那么子接口需要重写一次。代码如下:

定义父接口:

interface A {
    public default void method(){
        System.out.println("AAAAAAAAAAAAAAAAAAA");
    }
}
interface B {
    public default void method(){
        System.out.println("BBBBBBBBBBBBBBBBBBB");
    }
}

定义子接口:

interface D extends A,B{
    @Override
    public default void method() {
        System.out.println("DDDDDDDDDDDDDD");
    }
}

子接口重写默认方法时,default关键字可以保留。
子类重写默认方法时,default关键字不可以保留。

9.4 其它成员特点

  • 接口中,无法定义成员变量,但是可以定义常量,其值不可以改变,默认使用public static final修饰。
  • 接口中,没有构造方法,不能创建对象。
  • 接口中,没有静态代码块。

9.5 多态

引入

多态是继封装、继承之后,面向对象的第三大特性。

生活中,比如跑的动作,小猫、小狗和大象,跑起来是不一样的。再比如飞的动作,昆虫、鸟类和飞机,飞起来也是不一样的。可见,同一行为,通过不同的事物,可以体现出来的不同的形态。多态,描述的就是这样的状态。

定义

  • 多态: 是指同一行为,具有多个不同表现形式。

前提【重点】

  1. 继承或者实现【二选一】
  2. 方法的重写【意义体现:不重写,无意义】
  3. 父类引用指向子类对象【格式体现】

9.5.1 多态的体现

多态的体现格式:

父类类型 变量名 = new 子类对象;
变量名.方法名();

父类类型:指子类对象继承的父类类型,或者实现的父接口类型。

代码如下:

Fu f = new Zi();
f.method();

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;如果有,执行的是子类重写后方法。

代码如下:

定义父类:

public abstract class Animal {
    public abstract void eat();
}

定义子类:

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

定义测试类:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 多态形式,创建对象
        Animal a1 = new Cat();
        // 调用的是 Cat 的 eat
        a1.eat();
        // 多态形式,创建对象
        Animal a2 = new Dog();
        // 调用的是 Dog 的 eat
        a2.eat();
    }
}

9.5.2 多态的好处

实际开发的过程中,父类类型作为方法形式参数,传递子类对象给方法,进行方法的调用,更能体现出多态的扩展性与便利。代码如下:

定义父类:

public abstract class Animal {
    public abstract void eat();
}

定义子类:

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

定义测试类:

/*
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。

对比一下:
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。
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 多态形式,创建对象
        Cat c = new Cat();
        Dog d = new Dog();
        // 调用showCatEat
        showCatEat(c);
        // 调用showDogEat
        showDogEat(d);
        /*
        以上两个方法, 均可以被showAnimalEat(Animal a)方法所替代
        而执行效果一致
        */
        showAnimalEat(c);
        howAnimalEat(d);
    }
    public static void showCatEat (Cat c){
        c.eat();
    }
    public static void showDogEat (Dog d){
        d.eat();
    }
    public static void showAnimalEat (Animal a){
        a.eat();
    }
}

由于多态特性的支持,showAnimalEat方法的Animal类型,是Cat和Dog的父类类型,父类类型接收子类对象,当然可以把Cat对象和Dog对象,传递给方法。

当eat方法执行时,多态规定,执行的是子类重写的方法,那么效果自然与showCatEat、showDogEat方法一致,所以showAnimalEat完全可以替代以上两方法。

不仅仅是替代,在扩展性方面,无论之后再多的子类出现,我们都不需要编写showXxxEat方法了,直接使用showAnimalEat都可以完成。

所以,多态的好处,体现在,可以使程序编写的更简单,并有良好的扩展。

9.6 引用类型转换

9.6.1 向上转型

  • 向上转型:多态本身是子类类型向父类类型向上转换的过程,这个过程是默认的。

当父类引用指向一个子类对象时,便是向上转型。

使用格式:

父类类型 变量名 = new 子类类型();
如:Animal a = new Cat();

9.6.2 向下转型

  • 向下转型:父类类型向子类类型向下转换的过程,这个过程是强制的。

一个已经向上转型的子类对象,将父类引用转为子类引用,可以使用强制类型转换的格式便是向下转型。

使用格式:

子类类型 变量名 = (子类类型) 父类变量名;
如:Cat c =(Cat) a;

9.6.3 为什么要转型

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。

转型演示,代码如下:

定义类:

abstract class Animal {
    abstract void eat();
}
class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("吃鱼");
    }
    //cat类特有方法
    public void catchMouse() {
        System.out.println("抓老鼠");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("吃骨头");
    }
    //dog类特有方法
    public void watchHouse() {
        System.out.println("看家");
    }
}

定义测试类:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型 多态
        Animal a = new Cat();
        a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat
        //a.catchMouse();//编译错误 Animal类中没有此方法
        // 向下转型
        Cat c = (Cat)a;
        c.catchMouse(); // 调用的是 Cat 的 catchMouse
    }
}

9.6.4 转型异常

转型过程中,一不小心就会遇到i这样的问题,代码如下:

public class Test {
    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
        Dog d = (Dog)a;
        d.watchHouse(); // 调用的是 Dog 的 watchHouse 【运行报错】
    }
}

这段代码可以通过编译,但是运行时,却报出了 ClassCastException ,类型转换异常!这是因为,明明创建了Cat类型对象,运行时,当然不能转换成Dog对象的。这两个类型并没有任何继承关系,不符合类型转换的定义。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,格式如下:

变量名 instanceof 数据类型
如果变量属于该数据类型,返回true。
如果变量不属于该数据类型,返回false。

所以,转换前,最好做一个判断:

public class Test {
    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
        if (a instanceof Cat){
            Cat c = (Cat)a;
            c.catchMouse(); // 调用的是 Cat 的 catchMouse
        } else if (a instanceof Dog){
            Dog d = (Dog)a;
            d.watchHouse(); // 调用的是 Dog 的 watchHouse
        }
    }
}

10. 【final、权限、内部类、引用类型】

10.1 final关键字

  • 用于修饰不可改变内容。

    • final: 不可改变。可以用于修饰类、方法和变量。
    • 类:被修饰的类,不能被继承。
    • 方法:被修饰的方法,不能被重写。
    • 变量:被修饰的变量,不能被重新赋值。

10.1.1 修饰类

格式如下:

final class 类名{
    
}

查询API发现像 public final class String 、public final class Math 、public final class Scanner等

10.1.2 修饰方法

格式如下:

修饰符 final 返回值类型 方法名(参数列表){
//方法体
}

重写被 final 修饰的方法,编译时就会报错。

10.1.3 修饰变量

10.1.3.1 局部变量——基本类型

基本类型的局部变量,被final修饰后,只能赋值一次,不能再更改。代码如下:

public class FinalDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 声明变量,使用final修饰
        final int a;
        // 第一次赋值
        a = 10;
        // 第二次赋值
        a = 20; // 报错,不可重新赋值
        // 声明变量,直接赋值,使用final修饰
        final int b = 10;
        // 第二次赋值
        b = 20; // 报错,不可重新赋值
    }    
}

10.1.3.2 局部变量——引用类型

引用类型的局部变量,被final修饰后,只能指向一个对象,地址不能再更改。但是不影响对象内部的成员变量值的修改,代码如下:

public class FinalDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 User 对象
        final User u = new User();
        // 创建 另一个 User对象
        u = new User(); // 报错,指向了新的对象,地址值改变。
        // 调用setName方法
        u.setName("张三"); // 可以修改
    }
}

10.1.3.3 成员变量

成员变量涉及到初始化的问题,初始化方式有两种,只能二选一:

  • 显示初始化;
public class User {
    final String USERNAME = "张三";
    private int age;
}
  • 构造方法初始化。
public class User {
    final String USERNAME ;
    private int age;
    public User(String username, int age) {
        this.USERNAME = username;
        this.age = age;
    }
}

被final修饰的常量名称,一般都有书写规范,所有字母都大写。

10.2 权限修饰符

在Java中提供了四种访问权限,使用不同的访问权限修饰符修饰时,被修饰的内容会有不同的访问权限.

publicprotecteddefailt(空的)private
同一类中
同一包中
不同包的子类
不同包的无关类

可见,public具有最大权限。private则是最小权限。
编写代码时,如果没有特殊的考虑,建议这样使用权限:

  • 成员变量使用private ,隐藏细节。
  • 构造方法使用public ,方便创建对象。
  • 成员方法使用public ,方便调用方法。

不加权限修饰符,其访问能力与default修饰符相同

10.3 内部类

将一个类A定义在另一个类B里面,里面的那个类A就称为内部类,B则称为外部类。

成员内部类

  • 成员内部类 :定义在类中方法外的类。

定义格式:

class 外部类 {
    class 内部类{
    }
}

在描述事物时,若一个事物内部还包含其他事物,就可以使用内部类这种结构。比如,汽车类Car 中包含发动机类Engine ,这时, Engine 就可以使用内部类来描述,定义在成员位置。

访问特点

  • 内部类可以直接访问外部类的成员,包括私有成员。
  • 外部类要访问内部类的成员,必须要建立内部类的对象。

创建内部类对象格式:

外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型();

定义类:

public class Person {
    private boolean live = true;
    class Heart {
        public void jump() {
            // 直接访问外部类成员
            if (live) {
                System.out.println("心脏在跳动");
            } else {
                System.out.println("心脏不跳了");
            }
        }
    }
    public boolean isLive() {
        return live;
    }
    public void setLive(boolean live) {
        this.live = live;
    }
}

定义测试类:

public class InnerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建外部类对象
        Person p = new Person();
        // 创建内部类对象
        Heart heart = p.new Heart();
        // 调用内部类方法
        heart.jump();
        // 调用外部类方法
        p.setLive(false);
        // 调用内部类方法
        heart.jump();
    }
}
输出结果:
心脏在跳动
心脏不跳了

内部类仍然是一个独立的类,在编译之后会内部类会被编译成独立的.class文件,但是前面冠以外部类的类名和$符号 。比如,Person$Heart.class

10.3.1 匿名内部类【重点】

  • 匿名内部类 :是内部类的简化写法。它的本质是一个带具体实现的 父类或者父接口的匿名的子类对象。开发中,最常用到的内部类就是匿名内部类了。以接口举例,当你使用一个接口时,似乎得做如下几步操作,
  1. 定义子类
  2. 重写接口中的方法
  3. 创建子类对象
  4. 调用重写后的方法

我们的目的,最终只是为了调用方法,那么能不能简化一下,把以上四步合成一步呢?匿名内部类就是做这样的快捷方式。

前提

匿名内部类必须继承一个父类或者实现一个父接口。

格式

new 父类名或者接口名(){
    // 方法重写
    @Override
    public void method() {
        // 执行语句
    }
};

使用方式

以接口为例,匿名内部类的使用,代码如下:
定义接口:

public abstract class FlyAble{
    public abstract void fly();
}

创建匿名内部类,并调用:

public class InnerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        1.等号右边:是匿名内部类,定义并创建该接口的子类对象
        2.等号左边:是多态赋值,接口类型引用指向子类对象
        */
    FlyAble f = new FlyAble(){
        public void fly() {
            System.out.println("我飞了~~~");
        }
    };
    //调用 fly方法,执行重写后的方法
    f.fly();
    }
}

通常在方法的形式参数是接口或者抽象类时,也可以将匿名内部类作为参数传递。代码如下:

public class InnerDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        1.等号右边:定义并创建该接口的子类对象
        2.等号左边:是多态,接口类型引用指向子类对象
        */
        FlyAble f = new FlyAble(){
            public void fly() {
                System.out.println("我飞了~~~");
            }
        };
        // 将f传递给showFly方法中
        showFly(f);
    }
    public static void showFly(FlyAble f) {
        f.fly();
    }
}

以上两步,也可以简化为一步,代码如下:

public class InnerDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        创建匿名内部类,直接传递给showFly(FlyAble f)
        */
        showFly( new FlyAble(){
            public void fly() {
                System.out.println("我飞了~~~");
            }
        });
    }
    public static void showFly(FlyAble f) {
        f.fly();
    }
}

10.4 引用类型用法总结

10.4.1 class作为成员变量

定义角色:

package com.innerClass.demo06;

// 游戏当中的英雄角色类
public class Hero {

    private String name; // 英雄的名字
    private int age; // 英雄的年龄
    private Weapon weapon; // 英雄的武器

    public Hero() {
    }

    public Hero(String name, int age, Weapon weapon) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.weapon = weapon;
    }

    public void attack() {
        System.out.println("年龄为" + age + "的" + name + "用" + weapon.getCode() + "攻击敌方。");
    }

    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 Weapon getWeapon() {
        return weapon;
    }

    public void setWeapon(Weapon weapon) {
        this.weapon = weapon;
    }
}

定义武器类:

ackage com.innerClass.demo06;

public class Weapon {

    private String code; // 武器的代号

    public Weapon() {
    }

    public Weapon(String code) {
        this.code = code;
    }

    public String getCode() {
        return code;
    }

    public void setCode(String code) {
        this.code = code;
    }
}

定义测试代码:

package com.innerClass.demo06;

import java.util.Scanner;

public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个英雄角色
        Hero hero = new Hero();
        // 为英雄起一个名字,并且设置年龄
        System.out.println("英雄名字:");
        hero.setName(new Scanner(System.in).next());
        System.out.println("英雄年龄:");
        hero.setAge(new Scanner(System.in).nextInt());

        // 创建一个武器对象
        Weapon weapon = new Weapon("AK-47");
        // 为英雄配备武器
        hero.setWeapon(weapon);

        // 年龄为20的盖伦用多兰剑攻击敌方。
        hero.attack();
    }

}

10.4.2 interface作为成员变量

定义接口:

// 法术攻击
public interface FaShuSkill {
    public abstract void faShuAttack();
}

定义角色类:

public class Role {
    FaShuSkill fs;//接口作为成员变量
    public void setFaShuSkill(FaShuSkill fs) {
        this.fs = fs;
    }
    // 法术攻击
    public void faShuSkillAttack(){
        System.out.print("发动法术攻击:");
        fs.faShuAttack();
        System.out.println("攻击完毕");
    }
}

定义测试类:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建游戏角色
        Role role = new Role();
        // 设置角色法术技能
        role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() {
            @Override
            public void faShuAttack() {
                System.out.println("纵横天下");
            }
        });
        // 发动法术攻击
        role.faShuSkillAttack();
        // 更换技能
        role.setFaShuSkill(new FaShuSkill() {
            @Override
            public void faShuAttack() {
                System.out.println("逆转乾坤");
            }
        });
        // 发动法术攻击
        role.faShuSkillAttack();
    }
}
输出结果:
发动法术攻击:纵横天下
攻击完毕
发动法术攻击:逆转乾坤
攻击完毕

我们使用一个接口,作为成员变量,以便随时更换技能,这样的设计更为灵活,增强了程序的扩展性。
接口作为成员变量时,对它进行赋值的操作,实际上,是赋给它该接口的一个子类对象。

10.4.3 interface作为方法参数和返回值类型

当接口作为方法的参数时,需要传递什么呢?当接口作为方法的返回值类型时,需要返回什么呢?对,其实都是它的子类对象。 ArrayList 类我们并不陌生,查看API我们发现,实际上,它是 java.util.List 接口的实现类。所以,当我们看见List 接口作为参数或者返回值类型时,当然可以将ArrayList 的对象进行传递或返回。

定义方法:

public static List<Integer> getEvenNum(List<Integer> list) {
    // 创建保存偶数的集合
    ArrayList<Integer> evenList = new ArrayList<>();
    // 遍历集合list,判断元素为偶数,就添加到evenList中
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        Integer integer = list.get(i);
        if (integer % 2 == 0) {
            evenList.add(integer);
        }
    }
    /*
    返回偶数集合
    因为getEvenNum
    因为getEvenNum方法的返回值类型是List,而ArrayList是List的子类,
    所以evenList可以返回
    */
    return evenList;
}

调用方法:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建ArrayList集合,并添加数字
        ArrayList<Integer> srcList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            srcList.add(i);
        }
        /*
        获取偶数集合
        因为getEvenNum方法的参数是List,而ArrayList是List的子类,
        所以srcList可以传递
        */
        List list = getEvenNum(srcList);
        System.out.println(list);
    }
}

接口作为参数时,传递它的子类对象。
接口作为返回值类型时,返回它的子类对象。


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全部评论 (共 2 条评论)

    2021-01-03 09:23
    写得非常好!
      2021-01-03 18:00
      @Paul୧(๑•̀⌄•́๑)૭