day02_多态、final、抽象类、接口

1. 多态

1.1 多态概述

什么是多态？
- 多态是在继承/实现情况下的一种现象，表现为：对象多态、行为多态
- 多态是对象与行为的多态，Java中的属性（成员变量）没有多态

多态的代码实现

Perple p1 = new Student();
p1.run();

People p2 = new Teacher();
p2.run;

如何实现多态？
- 有继承或实现关系
- 存在父类引用子类
- 存在方法重写

1.2 多态的优缺点

在多态形式下，右边对象是解耦合的，更便于扩展和维护

定义方法时，使用父类类型的形参，可以接收一切子类对象，扩展性更强、更便利
多态的缺点：无法使用子类的特有方法，需要使用强制类型转换解决

1.3 类型转换

类型转换
- 自动类型转换：父类变量名 = new 子类();
- 强制类型转换：子类变量名 = (子类) 父类变量;
强制类型转换的注意事项
- 存在继承/实现关系就可以在编译阶段进行强制类型转换，编译阶段不会报错
- 运行时，如果发现对象的真实类型与强转后的类型不同，就会报类型转换异常（ClassCastException）的错误出来
使用instanceof解决强制转换报错问题
- 使用instanceof关键字，判断当前对象的真实类型，再进行强转
- p instanceof Student：如果p的真实类型是Student则返回true，否则返回false

2. final

2.1 final概述

final 关键字是最终的意思，可以修饰（类、方法、变量）
修饰类：该类被称为最终类，特点是不能被继承了。
修饰方法：该方法被称为最终方法，特点是不能被重写了。
修饰变量：该变量只能被赋值一次。

2.2 final修饰变量的注意事项

final修饰基本类型的变量，变量存储的数据不能被改变。
final修饰引用类型的变量，变量存储的地址不能被改变，但地址所指向对象的内容是可以被改变的。

2.3 常量

使用了 static final 修饰的成员变量就被称为常量。
常量名的命名规范：建议使用大写英文单词，多个单词使用下划线连接起来。
常量通常用于记录系统的配置信息，使用常量代码可读性更好，可维护性也更好。
程序编译后，常量会被“宏替换”：出现常量的地方全部会被替换成其记住的字面量，这样可以保证使用常量和直接用字面量的性能是一样的。

3. 抽象类

3.1 抽象类与抽象方法

abstract
- 在Java中有一个关键字叫：abstract，它就是抽象的意思，可以用它修饰类、成员方法。
- abstract修饰类，这个类就是抽象类；修饰方法，这个方法就是抽象方法。

格式：

抽象类

修饰符 abstract class 类名 {
    
}

抽象方法：抽象方法只有方法签名，不能写方法体
```
修饰符 abstract 返回值类型 方法名(形参列表);
```

3.2 注意事项与应用场景

注意事项
1. 抽象类中不一定有抽象方法，有抽象方法的类一定是抽象类
2. 类该有的成员（成员变量、方法、构造器）抽象类都可以有
3. 抽象类最主要的特点：抽象类不能创建对象，仅作为一种特殊的父类，让子类继承并实现
4. 一个类继承抽象类，必须重写完抽象类的全部抽象方法，否则这个类也必须定义成抽象类
应用场景
1. 用抽象类，我们可以把子类中相同的代码，包括方法签名都抽上来，这样能更好的支持多态，以提高代码的灵活性
2. 反过来用，我们不知道系统未来具体的业务实现时，我们可以先定义抽象类，将来让子类去继承实现，以方便系统的扩展

3.3 模板方法设计模式

模板方法设计模式用于解决方法中存在重复代码的问题
写法：
1. 定义一个抽象类。
2. 在里面定义2个方法
  - 一个是模板方法：把相同代码放里面去，并使用final修饰
  - 一个是抽象方法：具体实现交给子类完成。
注意：一旦子类重写了模板方法，模板方法就失效了，所以建议用final修饰模板方法

4. 接口

4.1 接口概述

什么是接口？
- Java提供了一个关键字interface，用这个关键字我们可以定义出一个特殊的结构：接口
- 格式
```
public interface 接口名 {
    // 成员变量（常量）
    // 成员方法（抽象方法）
}
```
接口的注意事项
- 接口不能创建对象；接口是用来被类实现（implements）的，实现接口的类称为实现类
- 一个类可以实现多个接口，实现类实现多个接口，必须重写完全部接口的全部抽象方法，否则实现类需要定义成抽象类。
- 例如：
```
修饰符 class 实现类 implements 接口1, 接口2, 接口3... {
    
}
```
接口的优势
- 弥补了类单继承的不足，类可以同时实现多个接口。
- 让程序可以面向接口编程，这样既不用关心实现的细节，也可以灵活方便的切换各种实现。

此外，接口还有一些其它注意事项:

一个接口继承多个接口，如果多个接口中存在方法签名冲突，则此时不支持多继承

一个类实现多个接口，如果多个接口中存在方法签名冲突，则此时不支持多实现

一个类继承了父类，又同时实现了接口，父类中和接口中有同名的默认方法，实现类会优先用父类的

一个类实现了多个接口，多个接口中存在同名的默认方法，可以不冲突，这个类重写该方法即可

4.2 JDK8开始，接口中新增的三种方法

增强接口的能力，更便于项目的扩展和维护

public interface A{    
    /**    
     * 1、默认方法（实例方法）：使用用default修饰，默认会被加上public修饰。
     * 注意：只能使用接口的实现类对象调用     
     */  
    default void test1(){
        ...   
    }    
    /**    
     * 2、私有方法：必须用private修饰(JDK 9开始才支持)     
     */   
    private void test2(){
        ...    
    }    
    /**   
     * 3、类方法（静态方法）：使用static修饰，默认会被加上public修饰。
     * 注意：只能用接口名来调用。    
     */   
    static void test3(){
        ...  
    }
}