Java基础：封装、继承、多态解析

"个人整理的Java基础学习笔记，使用了typora Markdown文本编辑器记录，主要包括Java的封装、继承、多态等核心概念，以及抽象类和接口的讲解。" 在Java编程语言中，基础是构建强大应用的关键。以下是根据标题和描述中提到的知识点的详细说明： ### 1. 封装 封装是面向对象编程的三大特性之一。它通过将数据（属性）和操作这些数据的方法（函数）封装在一起，创建了一个独立的实体——类。这种封装可以保护数据不被外界直接访问，从而增强了数据的安全性。在Java中，我们通常使用访问修饰符（如private、public、protected）来控制成员的可见性，实现封装。 ### 2. 继承 继承允许子类继承父类的特性（属性和方法）。这使得子类可以复用父类的功能，并在此基础上添加或修改特定的行为。Java中的继承遵循里氏替换原则，这意味着子类对象可以在任何父类适用的地方被使用，即"子类可以替换父类"。例如，`Animal animal = new Cat();` 这就是向上转型，展示了子类Cat可以被当作父类Animal来处理。 ### 3. 多态 多态是对象能够表现出多种形态的能力。在Java中，多态分为编译时多态和运行时多态。编译时多态主要通过方法的重载（overloading）实现，即在同一个类中，方法名相同但参数列表不同的多个方法。运行时多态则涉及到继承、方法重写（overriding）和向上转型。只有当满足这三个条件时，才能在运行时决定对象实际的类型，从而调用相应的子类方法。多态有助于提高代码的灵活性和可扩展性。 ### 4. 方法重写和重载 - **方法重写**：发生在子类中，子类重写了父类的同名方法，但参数列表必须完全一致，返回类型可以是父类返回类型的子类，访问权限不能更低，且不能抛出更广的异常。方法重写遵循里氏替换原则，保证了子类实例可以替换父类实例使用。 - **方法重载**：在同一类中，多个方法具有相同的名称，但参数列表不同（可以是参数数量、类型或顺序的差异）。重载在编译时就能确定调用哪个方法。 ### 5. 抽象类和接口 - **抽象方法**：没有具体实现的方法，只能在抽象类中声明。抽象类不能被实例化，通常用于定义通用行为或作为其他类的基类。 - **抽象类**：包含至少一个抽象方法的类称为抽象类，用`abstract`关键字标识。如果一个类继承了抽象类，那么它要么实现所有的抽象方法，要么自身也声明为抽象类。 - **接口**：接口是完全抽象的，只包含常量和抽象方法的定义。它提供了一种实现多继承的方式，一个类可以实现多个接口。接口用`interface`关键字声明，其方法默认是抽象的，且接口中的变量默认是`public static final`。 这些基本概念构成了Java面向对象编程的基础，理解并熟练运用它们对于深入学习Java和开发高质量的Java应用程序至关重要。