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Java面向物件（五）

2022-07-14 07:22:16 後端開發

Java面向物件（五）

目錄
  • Java面向物件（五）
      • 十六、面向物件特征之三： 多型性
        • 16.1 多型性的定義：
        • 16.2 多型性的使用：
        • 16.3 多型典型例題
      • 十七、instanceof 關鍵字
        • 17.1 instanceof 的引入：
        • 17.2 instanceof 的使用：
        • 17.3 向下轉型和向上轉型拓展
      • 十八、Object 類的使用
        • 18.1 Object 類介紹
        • 18.2 == 與 equals() 方法
          • 18.2.1 == 運算子
          • 18.2.2 equals() 方法的使用
          • 18.2.3 重寫 equals() 方法
        • 18.3 toString() 方法

十六、面向物件特征之三： 多型性

16.1 多型性的定義：

  • 物件的多型性：父類的參考指向子類的物件（或子類的物件賦給父類的參考），

    可以直接應用在抽象類和介面上，

  • Java 參考變數有兩個型別：編譯時型別和運行時型別，

    編譯時型別由宣告該變數時使用的型別決定，運行時型別由實際賦給該變數的物件決定，

    簡稱：編譯時，看左邊；運行時，看右邊，

  • 若編譯時型別和運行時型別不一致，就出現了物件的多型性，

public class Person {
	......
}

public class Man extends Person{
	......
}

public class Weman extends Person{
	......
}

public class PersonTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		Person p1 = new Person();
		Man man = new Man();
		
		//物件的多型性：父類的參考指向子類的物件
        //編譯時宣告了一個Person型別的變數p2，運行時實際參考的是Man型別的實體物件
        //所以，當呼叫子父類同名同引數的方法時，實際執行的是子類重寫父類的方法 ---虛擬方法呼叫
		Person p2 = new Man();
		Person p3 = new Woman();
		
	}
}

16.2 多型性的使用：

  1. 虛擬方法呼叫（Virtual Method Invocation）：

    • 正常方法呼叫：

      Person e = new Person();
e.getInfo();
Student e = new Student();
e.getInfo();

    • 虛擬方法呼叫(多型情況下)：

      子類中定義了與父類同名同引數的方法，在多型情況下，將此時父類的方法稱為虛擬方法，父類根據賦給它的不同子類物件，動態呼叫屬于子類的該方法，這樣的方法呼叫在編譯期是無法確定的，

      Person e = new Student();
e.getInfo(); //呼叫Student類的getInfo()方法

/*
編譯時e為Person型別，而方法的呼叫是在運行時確定的，所以呼叫的是Student類的getInfo()方法，——動態系結
*/

  2. 多型性的使用前提：① 類的繼承關系 ② 方法的重寫

  3. 物件的多型性，只適用于方法，不適用于屬性（屬性值編譯和運行都看左邊），

  4. 多型性使用舉例：

    import java.sql.Connection;

//多型性的使用舉例一：
public class AnimalTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		AnimalTest test = new AnimalTest();
		test.func(new Dog());		//輸出：狗進食 狗叫
		
		test.func(new Cat());		//輸出：貓進食 貓叫
	}
	
	public void func(Animal animal){	//Animal animal = new Dog();
		animal.eat();
		animal.shout();

	}
}


class Animal{
	
	public void eat(){
		System.out.println("動物：進食");
	}
	
	public void shout(){
		System.out.println("動物：叫");
	}
	
	
}

class Dog extends Animal{
	public void eat(){
		System.out.println("狗進食");
	}
	
	public void shout(){
		System.out.println("狗叫");
	}
	
	public void watchDoor(){
		System.out.println("狗看門");
	}
}
class Cat extends Animal{
	public void eat(){
		System.out.println("貓進食");
	}
	
	public void shout(){
		System.out.println("貓叫");
	}
}

//舉例二：

class Order{
	
	public void method(Object obj){
		
	}
}

//舉例三：資料庫連接
class Driver{
	
	public void doData(Connection conn){//conn = new MySQlConnection(); / conn = new OracleConnection();
		//規范的步驟去操作資料
//		conn.method1();
//		conn.method2();
//		conn.method3();
		
	}
}

16.3 多型典型例題

public class InterviewTest1 {

    public static void main(String[] args) {
        Base1 base = new Sub1();
        base.add(1, 2, 3);			//輸出：sub_1

        Sub1 s = (Sub1)base;
        s.add(1,2,3);				//輸出：sub_2
    }
}

class Base1 {
    public void add(int a, int... arr) {
        System.out.println("base1");
    }
}

class Sub1 extends Base1 {

    public void add(int a, int[] arr) {
        System.out.println("sub_1");
    }

    public void add(int a, int b, int c) {
        System.out.println("sub_2");
    }

}

//	public void add(int a, int... arr) 和 public void add(int a, int[] arr) 是方法重寫，

十七、instanceof 關鍵字

17.1 instanceof 的引入：

  • 有了物件的多型性以后，該物件實體在記憶體中不僅加載了父類的屬性和方法，實際上是加載了子類特有的屬性和方法的，但是由于變數宣告為父型別別，導致編譯時，只能呼叫父類中宣告的屬性和方法，子類特有的屬性和方法不能呼叫，

  • 如何才能呼叫子類特有的屬性和方法？
    向下轉型：使用強制型別轉換符，

Person p2 = new Man();
//p2變數宣告為 Person 型別，不能呼叫子類 Man 類特有的方法
//p2.earnMoney();
//p2.isSmoking = true;

//向下轉型
Man m1 = (Man)p;
m1.earnMoney();
m1.isSmoking = true;

//使用強轉時，可能出現ClassCastException的例外，
//		Woman w1 = (Woman)p2;	編譯通過，運行報錯，
//		p2變數是一個Person型別的變數，但定義時new的是Man型，實際上指向Man型的物件
//		w1.goShopping();
  • 為了避免在向下轉型時出現 ClassCastException 的例外，我們在向下轉型之前，先進行 instanceof 的判斷，一旦回傳 true，就進行向下轉型，如果回傳 false，不進行向下轉型，
		//問題一：編譯時通過，運行時不通過
		//舉例一：
//		Person p3 = new Woman();
//		Man m3 = (Man)p3;
		//舉例二：
//		Person p4 = new Person();
//		Man m4 = (Man)p4;

		
		//問題二：編譯通過，運行時也通過
//		Object obj = new Woman();
//		Person p = (Person)obj;
		
		//問題三：編譯不通過
//		Man m5 = new Woman();
		
//		String str = new Date();
		
//	總結：可以這么理解，子類在創建時會加載所有的父類，轉型也只能在已加載的類之間相互轉型，
//	否則，就算是編譯不報錯，運行也會報錯！

17.2 instanceof 的使用：

  • a instanceof A：判斷物件a是否是類A的實體，如果是，回傳 true；如果不是，回傳 false，

  • 當類B是類A的父類，

    如果 a instanceof A 回傳 true，則 a instanceof B 也回傳 true，

public class Person extends Object {…}
public class Student extends Person {…}
public class Graduate extends Person {…}

public void method1(Person e) {
       if (e instanceof Person)
// 處理Person類及其子類物件
       if (e instanceof Student)
//處理Student類及其子類物件
       if (e instanceof Graduate)
//處理Graduate類及其子類物件
}

17.3 向下轉型和向上轉型拓展

  1. 從子類到父類的型別轉換可以自動進行，

  2. 從父類到子類的型別轉換必須通過造型(強制型別轉換)實作，

  3. 無繼承關系的參考型別間的轉換是非法的，（型別轉換例外）

十八、Object 類的使用

18.1 Object 類介紹

  1. Object 類是所有 Java 類的根父類，

  2. 如果在類的宣告中未使用 extends 關鍵字指明其父類，則默認父類為 java.lang.Object 類，

  3. Object 類中的功能（屬性、方法）就具有通用性，

? 屬性：無

? 方法：equals()，toString() ，getClass()，hashCode()，clone()，finalize()，wait()，notify()，notifyAll()，

  1. Object 類只宣告了一個空參的構造器，

18.2 == 與 equals() 方法

18.2.1 == 運算子

  1. 可以使用在基本資料型別變數和參考資料型別變數中，

  2. 如果比較的是基本資料型別變數：比較兩個變數保存的資料是否相等，（不一定型別要相同）

    public class EqualsTest {
    public static void main(String[] args) {
        //基本資料型別
        int i = 10;
        int j = 10;
        double d = 10.0;
        System.out.println(i == j);//true
        System.out.println(i == d);//true
		
        char c = 10;
		System.out.println(i == c);//true
		
		char c1 = 'A';
		char c2 = 65;
		System.out.println(c1 == c2);//true
    }
}

? 如果比較的是參考資料型別變數：比較兩個物件的地址值是否相同.即兩個參考是否指向同一個物件物體，

補充： == 符號使用時，必須保證符號左右兩邊的變數型別一致，

18.2.2 equals() 方法的使用
1. 是一個方法，而非運算子，
2. 只能適用于參考資料型別，
3. Object類中equals()的定義：

public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
}

說明：Object類中定義的equals()和==的作用是相同的：比較兩個物件的地址值是否相同.即兩個參考是否指向同一個物件物體，

  1. 像 String、Date、File、包裝類等都重寫了 Object 類中的 equals() 方法，

    重寫以后，比較的不是兩個參考的地址是否相同，而是比較兩個物件的"物體內容"是否相同，

public class EqualsTest {
    public static void main(String[] args) {
     //參考型別：
		Customer cust1 = new Customer("Tom",21);
		Customer cust2 = new Customer("Tom",21);
		System.out.println(cust1 == cust2);//false
		
		String str1 = new String("xiaozhao");
		String str2 = new String("xiaozhao");
		System.out.println(str1 == str2);			//false
		
		System.out.println(cust1.equals(cust2));	//false（呼叫Object類中的equals()方法）
		System.out.println(str1.equals(str2));		//true
		
		Date date1 = new Date(32432525324L);
		Date date2 = new Date(32432525324L);
		System.out.println(date1.equals(date2));	//true
    }
}

public class Customer {
    public String name;
    public int age;
}
18.2.3 重寫 equals() 方法

  • 通常情況下，我們自定義的類如果使用equals()的話，也通常是比較兩個物件的"物體內容"是否相同，

    那么，我們就需要對 Object 類中的 equals() 進行重寫，

  • 重寫的原則：比較兩個物件的物體內容是否相同，

  • 一般情況下，使用 IDE 自動重寫 equals() 方法，

18.3 toString() 方法

  1. 當我們輸出一個物件的參考時，實際上就是呼叫當前物件的 toString() 方法，
  2. Object類中toString()的定義：
public String toString() {
   return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

  1. 像 String、Date、File、包裝類等都重寫了 Object 類中的 toString() 方法，使得在呼叫物件的 toString() 時，回傳"物體內容"資訊，

  2. 自定義類也可以重寫 toString() 方法，當呼叫此方法時，回傳物件的"物體內容"，

    可以手動重寫和自動重寫，一般使用自動重寫，

public class ToStringTest {
	public static void main(String[] args) {
		
		Customer cust1 = new Customer("Tom",21);
		System.out.println(cust1.toString());	//javase.ex.Customer@1b6d3586
		System.out.println(cust1);				//javase.ex.Customer@1b6d3586
		
		String str = new String("xiaozhao");
		System.out.println(str);				//xiaozhao
		
		Date date = new Date(4534534534543L);
		System.out.println(date.toString());	//Mon Sep 11 08:55:34 CST 2113
		
	}
}

public class Customer {
    public String name;
    public int age;

    public Customer(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
/*自動重寫的 toString 方法
        @Override
    public String toString() {
        return "Customer{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
*/
}

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