第一章 继承
1.1 概述
由来
多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只要继承那一个类即可。
定义
- 继承： 就是子类继承父类的属性和行为，使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。
好处
- 提高代码的复用性。
- 类与类之间产生了关系，是多态的前提。
1.2 继承的格式
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 {
...
}
1.3 继承后的特点——成员变量
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。
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。会被子类的成员变量覆盖。
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。
小贴士：
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呢？对！可以在父类中提供公共的getXxx方法和setXxx方法。
1.4 继承后的特点——成员方法
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。
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)。
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。
注意事项
- 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。
- 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。
1.5 继承后的特点——构造方法
首先我们要回忆两个事情，构造方法的定义格式和作用。
- 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。
- 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：
class Fu {
private int n;
Fu(){
System.out.println("Fu()");
}
}
class Zi extends Fu {
Zi(){
// super（），调用父类构造方法
super();
System.out.println("Zi（）");
}
}
public class ExtendsDemo07{
public static void main (String args[]){
Zi zi = new Zi();
}
}
输出结果：
Fu（）
Zi（）
1.6 super和this
super和this的用法
- 访问成员
this.成员变量 ‐‐ 本类的
super.成员变量 ‐‐ 父类的
this.成员方法名() ‐‐ 本类的
super.成员方法名() ‐‐ 父类的
- 访问构造方法
this(...) ‐‐ 本类的构造方法
super(...) ‐‐ 父类的构造方法
子类的每个构造方法中均有默认的super()，调用父类的空参构造。手动调用父类构造会覆盖默认的super()。
super() 和 this() 都必须是在构造方法的第一行，所以不能同时出现。
第二章 抽象类
2.1 概述
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。
2.2 abstract使用格式
抽象方法
使用abstract 关键字修饰方法，该方法就成了抽象方法，抽象方法只包含一个方法名，而没有方法体。
定义格式：
修饰符 abstract 返回值类型 方法名 (参数列表)；
public abstract void run()；
抽象类
如果一个类包含抽象方法，那么该类必须是抽象类。
定义格式：
abstract class 类名字 {
}
抽象的使用
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。
2.3 注意事项
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
第三章 接口
3.1 概述
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），默认方法和静态方法（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。
3.2 定义格式
public interface 接口名称 {
// 抽象方法
// 默认方法
// 静态方法
// 私有方法
}
- 抽象方法：使用
abstract关键字修饰，可以省略，没有方法体。该方法供子类实现使用。- 默认方法：使用
default修饰，不可省略，供子类调用或者子类重写。- 静态方法：使用
static修饰，供接口直接调用。- 私有方法：使用
private修饰，供接口中的默认方法或者静态方法调用。
3.3 基本的实现
实现的概述
类与接口的关系为实现关系，即类实现接口，该类可以称为接口的实现类，也可以称为接口的子类。实现的动作类似继承，格式相仿，只是关键字不同，实现使用 implements 关键字。
非抽象子类实现接口：
- 必须重写接口中所有抽象方法。
- 继承了接口的默认方法，即可以直接调用，也可以重写。
实现格式：
class 类名 implements 接口名 {
// 重写接口中抽象方法【必须】
// 重写接口中默认方法【可选】
}
抽象方法的使用
必须全部实现重写。如果抽象方法有重名的，只需要重写一次。
默认方法的使用
可以继承，可以重写，二选一，但是只能通过实现类的对象来调用。如果默认方法有重名的，必须重写一次。
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。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。
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。同学们在已学技术的基础上，可以自行测试。
第四章 多态
4.1 概述
定义
- 多态： 是指同一行为，具有多个不同表现形式。
前提【重点】
- 继承或者实现【二选一】
- 方法的重写【意义体现：不重写，无意义】
- 父类引用指向子类对象【格式体现】
4.2 多态的体现
多态体现的格式：
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。
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。
4.3 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：
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);
showAnimalEat(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。
4.4 引用类型转换
多态的转型分为向上转型与向下转型两种：
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();
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;
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");
}
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");
}
}
定义测试类：
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
Cat c = (Cat)a;
c.catchMouse(); // 调用的是 Cat 的 catchMouse
}
}
转型的异常
转型的过程中，一不小心就会遇到这样的问题，请看如下代码：
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。
第五章 final关键字
5.1 概述
学习了继承后，我们知道，子类可以在父类的基础上改写父类内容，比如，方法重写。那么我们能不能随意的继承API中提供的类，改写其内容呢？显然这是不合适的。为了避免这种随意改写的情况，Java提供了final关键字，用于修饰不可改变内容。
小贴士：可以用于修饰类、方法和变量。
1. 局部变量——基本类型
思考，如下两种写法，哪种可以通过编译？
写法1：
final int c = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
c = i;
System.out.println(c);
}
写法2：
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int c = i;
System.out.println(c);
}
根据 final 的定义，写法1报错！写法2，为什么通过编译呢？因为每次循环，都是一次新的变量c。这也是大家需要注意的地方。
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。
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。
第六章 权限修饰符
6.1 概述
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，
- public：公共的。
- protected：受保护的
- default：默认的
- private：私有的
6.2 不同权限的访问能力
| public | protected | default（空的） | private | |
|---|---|---|---|---|
| 同一类中 | √ | √ | √ | √ |
| 同一包中 (子类与无关类) | √ | √ | √ | |
| 不同包的子类 | √ | √ | ||
| 不同包中的无关类 | √ |
第七章 内部类
7.1 概述
什么是内部类
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。
定义格式：
class 外部类 {
class 内部类{
}
}
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()；
7.2 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，
- 定义子类
- 重写接口中的方法
- 创建子类对象
- 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();
}
}
