Java——面向对象进阶（二）
前言：
多态，包，final关键字，权限修饰符和代码块
文章目录
- 一、多态
- 1.1 概念
- 1.2 多态存在条件
- 1.3 多态中调用成员的特点
- 1.4 instanceof关键字
- 二、包
- 三、权限修饰符
- 四、final 关键字
- 4.1 修饰类
- 4.2 修饰方法
- 4.3 修饰变量
- 五、代码块
- 5.1 局部代码块
- 5.2 静态代码块
- 5.3 构造代码块
一、多态
1.1 概念
首先我们要了解一下多态性和多态，这是两个不同的概念，多态性包括很多，例如运行时多态，编译时多态性等，而多态是具体的多态性实现。面向对象中的多态指的是运行时多态性的实现。
运行时多态： 方法的重写是运行时多态性的一种体现。同类型的对象，表现出不同的形态，即子类可以重写父类的方法，通过父类引用指向子类对象时，调用子类的方法实现。
1.2 多态存在条件
多态有以下的存在条件：
- 子类必须继承自同一个父类或者实现同一个接口
- 有方法重写
- 父类类型的引用指向子类对象。
1.3 多态中调用成员的特点
特点：
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变量调用：静态绑定（早期绑定），这意味着，即使引用类型是父类类型，访问属性时仍然使用父类中定义的变量。如果父类中没有这个变量，会编译失败。
class Animal { String name = "Animal"; void makeSound() { System.out.println("Animal makes a sound"); } } class Dog extends Animal { String name = "Dog"; @Override void makeSound() { System.out.println("Dog barks"); } } public class Main { public static void main(String[] args) { Animal myDog = new Dog(); System.out.println(myDog.name); // 输出：Animal myDog.makeSound(); // 输出：Dog barks } } -
方法调用：动态绑定（后期绑定），方法调用在运行时而不是在编译时决定，这意味这调用的方法要看实际对象的类型。调用的方法一定要是重写的方法。
class Animal { void makeSound() { System.out.println("Animal makes a sound"); } } class Dog extends Animal { @Override void makeSound() { System.out.println("Dog barks"); } } class Cat extends Animal { @Override void makeSound() { System.out.println("Cat meows"); } } public class Main { public static void main(String[] args) { //父类类型的引用指向子类对象 Animal myDog = new Dog(); Animal myCat = new Cat(); myDog.makeSound(); // 输出：Dog barks myCat.makeSound(); // 输出：Cat meows } }1.4 instanceof关键字
instanceof 关键字是 Java 中用于测试对象是否为某个特定类或其子类的实例的重要工具。它返回一个布尔值，指示对象是否是指定类或接口的一个实例。instanceof 关键字常用于安全地进行向下转型（将父类引用转换为子类引用）之前的类型检查。
instanceof 的语法
object instanceof ClassName
其中，object 是要进行检查的对象，ClassName 是要检查的类或接口。
class Animal { } class Dog extends Animal { } public class Main { public static void main(String[] args) { Animal myAnimal = new Dog(); // 检查 myAnimal 是否是 Dog 类的实例 if (myAnimal instanceof Dog) { System.out.println("myAnimal 是 Dog 类的一个实例"); } else { System.out.println("myAnimal 不是 Dog 类的一个实例"); } // 检查 myAnimal 是否是 Animal 类的实例 if (myAnimal instanceof Animal) { System.out.println("myAnimal 是 Animal 一个的实例"); } else { System.out.println("myAnimal 不是 Animal 一个的实例"); } } }输出
myAnimal 是 Dog 类的一个实例 myAnimal 是 Animal 一个的实例
除此之外，JDK14提出了新特性，
object instanceof ClassName newObject
首先判断对象 object 存储的数据是不是 ClassName 类型，如果是，则返回true，并转换为 ClassName 类型的newObject 对象。
二、包
包（package） 是用于组织类和接口的一种机制。包提供了一种命名空间管理功能，可以避免命名冲突，并且有助于组织大型项目的代码结构。使用包还可以控制访问权限，限制某些类和接口只能在同一个包中访问。操作如下：
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在类中声明包
package com.example.myapp;
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导入包
使用 import 关键字导入其他包中的类或接口。
import com.example.myapp.User;
如果要导入整个包，可以使用通配符 *：
import com.example.myapp.*;
在不同包下使用相同类：
//使用全类名的形式即可。 //全类名：包名 + 类名 //拷贝全类名的快捷键：选中类名crtl + shift + alt + c 或者用鼠标点copy，再点击copy Reference com.example.demo1.Student s1 = new com.example.demo1.Student(); com.example.demo2.Student s2 = new com.example.demo2.Student();
三、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。
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public：公共的，所有地方都可以访问。
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protected：本类 ，本包，其他包中的子类都可以访问。
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默认（没有修饰符）：本类 ，本包可以访问。注意：默认是空着不写，不是default
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private：私有的，当前类可以访问。
类内部 同一包 不同包中的子类 不同包的无关类 public + + + + protected + + + 默认 + + private + 四、final 关键字
使用final 关键字，表示修饰的内容不可变。
- final 变量：值初始化后不可改变，即有且仅能被赋值一次。
- final 方法：不能被子类重写。
- final 类：不能被继承。
4.1 修饰类
final 类不能被继承，确保类的完整性。
public final class FinalClass { // 类内容 } // 编译错误，无法继承 final 类 // public class SubClass extends FinalClass { // }4.2 修饰方法
final 方法不能被子类重写，保证方法行为不被修改。
public class ParentClass { public final void finalMethod() { System.out.println("This method cannot be overridden"); } } public class ChildClass extends ParentClass { // 编译错误，无法重写 final 方法 // public void finalMethod() { // System.out.println("Trying to override"); // } }4.3 修饰变量
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局部变量
必须在使用前初始化。
public void myMethod() { final int localVar; localVar = 10; //localVar = 20; 编译错误，无法修改 final 变量 } -
成员变量
必须在声明时或构造器中初始化。
public class MyClass { final int CONSTANT = 10; final int anotherConstant; public MyClass(int value) { this.anotherConstant = value; } public void method() { // CONSTANT = 20; // 编译错误，无法修改 final 变量 } }
注意：final 修饰不同类型时的区别
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final 修饰基本数据类型（包括int、char、float、boolean）
当 final 修饰基本数据类型变量时，该变量的值在初始化后不可更改。
public class FinalExample { public static void main(String[] args) { final int x = 10; // x = 20; // 编译错误，无法修改 final 变量的值 System.out.println("Final primitive value: " + x); } } -
final 修饰引用数据类型
当 final 修饰引用数据类型变量时，该变量的引用在初始化后不可更改，但引用的对象的内容可以更改。
public class FinalReferenceExample { public static void main(String[] args) { final StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello"); // sb = new StringBuilder("World"); // 编译错误，无法更改 final 引用 // 可以修改对象的内容 sb.append(" World"); System.out.println("Final reference value: " + sb.toString()); } }
五、代码块
在 Java 中，代码块（也称为块）是一组被大括号 {} 包围的语句。代码块分为以下几种类型：构造代码块、静态代码块、局部代码块。每种类型的代码块在程序执行中的作用和执行时机各不相同。
5.1 局部代码块
局部代码块是定义在方法中的一组语句，用于限制变量的作用范围。
public class LocalCodeBlockExample { public static void main(String[] args) { // 局部代码块 { int x = 30; System.out.println("Local code block: x = " + x); } // System.out.println(x); // 编译错误，x 作用范围仅限于局部代码块 } }5.2 静态代码块
静态初始化块在类加载时执行一次，用于初始化静态变量。静态初始化块在类加载时执行，而不是在创建实例时执行。
public class StaticInitializationBlockExample { private static int x; // 静态初始化块 static { x = 20; System.out.println("Static initialization block: x = " + x); } public StaticInitializationBlockExample() { System.out.println("Constructor: x = " + x); } public static void main(String[] args) { StaticInitializationBlockExample example = new StaticInitializationBlockExample(); } } //运行结果 //Static initialization block: x = 20 //Constructor: x = 205.3 构造代码块
构造块在每次创建类的实例时执行。它可以用来初始化实例变量。
public class InstanceInitializationBlockExample { private int x; // 实例初始化块 { x = 10; System.out.println("Instance initialization block: x = " + x); } public InstanceInitializationBlockExample() { System.out.println("Constructor: x = " + x); } public static void main(String[] args) { InstanceInitializationBlockExample example = new InstanceInitializationBlockExample(); } } //运行结果 //Instance initialization block: x = 10 //Constructor: x = 10
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