java的三大特征

封装性，继承性和多态性

封装性

我们程序设计追求“高内聚，低耦合”。
- 高内聚：类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉
- 低耦合：仅对外暴露少量的方法用于使用
隐藏对象内部的复杂性，只对外公开简单的接口。便于外界调用，从而提高系统的可扩展性、可维护性。通俗的说，把该隐藏的隐藏起来，该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。
Java中通过将数据声明为私有的(private)，再提供公共的（public）方法:getXxx()和setXxx()实现对该属性的操作，以实现下述目的：

隐藏一个类中不需要对外提供的实现细节；
使用者只能通过事先定制好的方法来访问数据，可以方便地加入控制逻辑，限制对属性的不合理操作；
便于修改，增强代码的可维护性；

继承性

为什么要有继承？

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，只要继承那个类即可。
此处的多个类称为子类(派生类)，单独的这个类称为父类(基类或超类)。
类继承语法规则: class Subclass extends SuperClass{ }
继承的作用：
1. 继承的出现减少了代码冗余，提高了代码的复用性。
2. 继承的出现，更有利于功能的扩展。
3. 继承的出现让类与类之间产生了关系，提供了多态的前提。
子类继承了父类，就继承了父类的方法和属性。
在子类中，可以使用父类中定义的方法和属性，也可以创建新的数据和方法。
在Java 中，继承的关键字用的是“extends”，即子类不是父类的子集，而是对父类的“扩展”。
注意：

不要仅为了获取其他类中某个功能而去继承。
子类不能直接访问父类中私有的(private)的成员变量和方法。
Java只支持单继承和多层继承，不允许多重继承 , 一个子类只能有一个父类，一个父类可以派生出多个子类

1 2	class SubDemo extends Demo{ } //ok class SubDemo extends Demo1,Demo2...//error

继承举例：

class Person { 
    public String name; 
    public int age;
    public Date birthDate;
    public String getInfo() {
         // ...
    }
}
class Student extends Person { 
    public String school;
}

多态性(向上转型)

对象的多态性：父类的引用指向子类的对象

可以直接应用在抽象类和接口上
Java引用变量有两个类型：编译时类型和运行时类型。编译时类型由声明该变量时使用的类型决定，运行时类型由实际赋给该变量的对象决定。简称：编译时，看左边；运行时，看右边。
- 若编译时类型和运行时类型不一致，就出现了对象的多态性(Polymorphism)
  多态情况下，“看左边”：看的是父类的引用(父类中不具备子类特有的方法),“看右边”：看的是子类的对象（实际运行的是子类重写父类的方法）
对象的多态 ——— 在Java中,子类的对象可以替代父类的对象使用
- 一个变量只能有一种确定的数据类型
- 一个引用类型变量可能指向(引用)多种不同类型的对象

1
2
3

Person p = new Student(); 
Object o = new Person();//Object类型的变量o，指向Person类型的对象 
o = new Student(); //Object类型的变量o，指向Student类型的对象

子类可看做是特殊的父类，所以父类类型的引用可以指向子类的对象：向上转型(upcasting)。

一个引用类型变量如果声明为父类的类型，但实际引用的是子类
对象，那么该变量就不能再访问子类中添加的属性和方法

Student m = new Student();
m.school = “pku”; //合法,Student类有school成员变量 
Person e = new Student();
e.school = “pku”; //非法,Person类没有school成员变量

属性是在编译时确定的，编译时e为Person类型，没有school成员变量，因而编
译错误。
不能调用子类特有的方法（父类特有的方法可以调用）

多态的使用：

public class AnimalTest {
    public static void main(String[] args) {   
        AnimalTest animaltest = new AnimalTest();
        animaltest.func(new dog());
        animaltest.func(new cat());
            
	/*
	 * 	Animal animal = new dog();
	 *	animal.eat();
	 *	animal.shout();
    */
	} 
        public void func(Animal animal) {
    	  animal.eat();
    	  animal.shout();
        } 
}

class Animal{
    public void eat() {
        System.out.println("动物，进食");
    }
    public void shout() {
        System.out.println("动物，叫");
    }
}

class dog extends Animal{
	public void eat() {
		System.out.println("吃狗粮");
	}
	public void shout() {
		System.out.println("汪汪汪");
	}
    //狗类特有的方法
    public void play(){
        System.out.println("玩");
    }
}

class cat extends Animal{
	public void eat() {
		System.out.println("吃老鼠");
	}
	public void shout() {
		System.out.println("喵喵喵");
	}
    //猫类特有的方法
    public void sleep() {
		System.out.println("睡觉");
	}
}

面试题：
多态是编译时行为还是运行时行为

   //面试题：多态是编译时行为还是运行时行为？
   //证明如下：
class Animal  {
 
	protected void eat() {
		System.out.println("animal eat food");
	}
}

class Cat  extends Animal  {
 
	protected void eat() {
		System.out.println("cat eat fish");
	}
}

class Dog  extends Animal  {
 
	public void eat() {
		System.out.println("Dog eat bone");

	}

}

class Sheep  extends Animal  {
 

	public void eat() {
		System.out.println("Sheep eat grass");

	}

 
}

public class InterviewTest {

	public static Animal  getInstance(int key) {
		switch (key) {
		case 0:
			return new Cat ();
		case 1:
			return new Dog ();
		default:
			return new Sheep ();
		}

	}

	public static void main(String[] args) {
		int key = new Random().nextInt(3);

		System.out.println(key);

		Animal  animal = getInstance(key);
		
		animal.eat();
		 
	}

}

向下转型：

如何才能调用子类特有的属性和方法？
向下转型：使用强制类型转换符。

1
2
3

Animal animal = new dog();
dog d = (dog)animal;
d.play();

使用强转时，可能出现ClassCastException的异常。

1
2
3

Animal animal = new dog();
// cat d = (cat)animal;
// d.sleep();

为了防止向下转型时出现ClassCastException的异常，使用instanceof关键字。
a instanceof A:判断对象a是否是类A的实例。如果是，返回true；如果不是，返回false。
如果 a instanceof A返回true,则 a instanceof B也返回true，其中，类B是类A的父类。

  //instanceof的使用：
      Animal animal = new dog();
      if(animal instanceof dog){
	dog d1 = (dog)animal;
	d1.play();
	System.out.println("====狗====");
}if(animal instanceof cat) {
	cat c = (cat)animal;
	c.sleep();
	System.out.println("====猫====");
}if(animal instanceof Animal) {
	System.out.println("====Animal====");
}if(animal instanceof Object) {
	System.out.println("====Object====");
}

      /*
        输出：
        ====狗====
        ====Animal====
        ====Object====
      */