Java 面向对象（接口及多态）
1、接口
1.1、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，字符串。
接口的使用，它不能创建对象，但是可以被实现（ implements ，类似于被继承）。一个实现接口的类（可以看做是接口的子类），需要实现接口中所有的抽象方法，创建该类对象，就可以调用方法了，否则它必须是一个抽象类。
1.2、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
}1.2.1、含有抽象方法
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。
代码如下：
public interface InterFaceName {
public abstract void method();
}1.2.2、含有默认方法和静态方法
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。
代码如下：
public interface InterFaceName {
public default void method() {
// 执行语句
}
public static void method2() {
// 执行语句
}
}1.2.3、含有私有方法和私有静态方法
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。
代码如下：
public interface InterFaceName {
private void method() {
// 执行语句
}
}1.3、基本的实现
1.3.1、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】
}1.3.2、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。
1.3.3、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。
1.3.4、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。
1.4、接口的多实现
之前学过，在继承体系中，一个类只能继承一个父类。而对于接口而言，一个类是可以实现多个接口的，这叫做接口的多实现。并且，一个类能继承一个父类，同时实现多个接口。
实现格式：
class 类名 [extends 父类名] implements 接口名1,接口名2,接口名3... {
// 重写接口中抽象方法【必须】
// 重写接口中默认方法【不重名时可选】
}1.4.1、抽象方法
接口中，有多个抽象方法时，实现类必须重写所有抽象方法。如果抽象方法有重名的，只需要重写一次。
1.4.2、默认方法
接口中，有多个默认方法时，实现类都可继承使用。如果默认方法有重名的，必须重写一次。
1.4.3、静态方法
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。
1.4.4、优先级问题
当一个类，既继承一个父类，又实现若干个接口时，父类中的成员方法与接口中的默认方法重名，子类就近选择执行父类的成员方法。
1.5、接口的多继承
一个接口能继承另一个或者多个接口，这和类之间的继承比较相似。接口的继承使用 extends 关键字，子接口继承父接口的方法。如果父接口中的默认方法有重名的，那么子接口需要重写一次。
小贴士：
子接口重写默认方法时，default 关键字可以保留。
子类重写默认方法时，default 关键字不可以保留。
1.6、其他成员特点
- 接口中，无法定义成员变量，但是可以定义常量，其值不可以改变，默认使用
public static final修饰。 - 接口中，没有构造方法，不能创建对象。
- 接口中，没有静态代码块。
2、多态
2.1、概述
多态是继封装、继承之后，面向对象的第三大特性。
2.2、定义
- 多态： 是指同一行为，具有多个不同表现形式。
2.3、前提
- 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】
2.4、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。
代码如下：
Fu f = new Zi();
f.method();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。
2.5、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。
2.6、引用类型转换
多态的转型分为向上转型与向下转型两种：
2.6.1、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();2.6.2、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;2.6.3、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。
2.6.4、转型的异常
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。
