面向对象（封装，继承，多态）

1.封装【encapsulation】【/ɪnˌkæpsjuˈleɪʃ(ə)n/】

在面向对象程式设计方法中，封装（英语：Encapsulation）是指一种将抽象性函式接口的实现细节部分包装、隐藏起来的方法。

封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。

要访问该类的代码和数据，必须通过严格的接口控制。

封装最主要的功能在于我们能修改自己的实现代码，而不用修改那些调用我们代码的程序片段。

适当的封装可以让程式码更容易理解与维护，也加强了程式码的安全性。

封装的优点
- 1. 良好的封装能够减少耦合。
- 2. 类内部的结构可以自由修改。
- 3. 可以对成员变量进行更精确的控制。
- 4. 隐藏信息，实现细节。

高内聚：相关的功能和数据尽可能地组织在同一个类中，各个类内部数据操作细节自己完成，以确保其独立性。
低耦合：各个类之间的依赖关系应尽可能低。也就是说，一个类的变化应尽量减少对其他类的影响。有助于提高软件的可扩展性、可复用性和灵活性。

如何实现封装呢？

实现封装就是指控制类或成员的可见性范围？这就需要依赖访问控制修饰符，也称为权限修饰符来控制。

权限修饰符：private，缺省，protected，public

成员变量/属性私有化

在面向对象编程中，将成员变量（也称为属性）私有化是一种常见的做法。这样做的目的是保护数据，防止外部直接访问和修改，以确保数据的完整性和安全性。同时，通过提供公共的getter和setter方法来访问和修改这些私有变量，可以更好地控制对这些变量的访问和修改.

成员变量封装的目的

隐藏类的实现细节
让使用者只能通过事先预定的方法来访问数据，从而可以在该方法里面加入控制逻辑，限制对成员变量的不合理访问。还可以进行数据检查，从而有利于保证对象信息的完整性。

实现步骤

使用 private 修饰成员变量

2.提供 getXxx方法 / setXxx 方法，可以访问成员变量

public class Person {
private String name;
private int age;
private boolean marry;

public void setName(String n) {
name = n;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setAge(int a) {
age = a;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setMarry(boolean m){
marry = m;
}

public boolean isMarry(){
return marry;
}
}

IDEA自动生成get/set方法模板

1、如何解决局部变量与实例变量同名问题

当局部变量与实例变量（非静态成员变量）同名时，在实例变量必须前面加“this.”

2、IDEA自动生成get/set方法模板

大部分键盘模式按Alt + Insert键。
部分键盘模式需要按Alt + Insert + Fn键

2.继承

继承的概念:

继承是java面向对象编程技术的一块基石，因为它允许创建分等级层次的类。

继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具有父类相同的行为。

生活中的继承：

兔子和羊属于食草动物类(继承食草动物吃草的特性)，狮子和豹属于食肉动物类(继承食肉动物吃肉的特性)。

食草动物和食肉动物又是属于动物类。

所以继承需要符合的关系是：is-a，父类更通用，子类更具体。

虽然食草动物和食肉动物都是属于动物，但是两者的属性和行为上有差别，所以子类会具有父类的一般特性也会具有自身的特性。

类的继承格式

通过 extends 关键字，可以声明一个子类继承另外一个父类，定义格式如下：

【修饰符】 class 父类 {
...
}

【修饰符】 class 子类 extends 父类 {
...
}

为什么要继承？

子类继承父类之后，就具有父类当中的属性和方法，子类就不会存在重复的代码，维护性也提高，代码也更加简洁，提高代码的复用性（复用性主要是可以多次使用，不用再多次写同样的代码）

继承的好处

提高代码的复用性。
提高代码的扩展性。
表示类与类之间的is-a关系

继承的特点

子类拥有父类非 private 的属性、方法。
子类可以拥有自己的属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。
子类可以用自己的方式实现父类的方法。
Java 的继承是单继承，但是可以多层继承，单继承就是一个子类只能继承一个父类，多层继承就是，例如 B 类继承 A 类，C 类继承 B 类，所以按照关系就是 B 类是 C 类的父类，A 类是 B 类的父类，这是 Java 继承区别于 C++ 继承的一个特性。
提高了类之间的耦合性（继承的缺点，耦合度高就会造成代码之间的联系越紧密，代码独立性越差）。

继承关键字

继承可以使用 extends 和 implements 这两个关键字来实现继承，而且所有的类都是继承于 java.lang.Object，当一个类没有继承的两个关键字，则默认继承 Object（这个类在 java.lang 包中，所以不需要 import）祖先类。

extends关键字

在 Java 中，类的继承是单一继承，也就是说，一个子类只能拥有一个父类，所以 extends 只能继承一个类。

implements关键字

使用 implements 关键字可以变相的使java具有多继承的特性，使用范围为类继承接口的情况，可以同时继承多个接口（接口跟接口之间采用逗号分隔）。

super 与 this 关键字

super关键字：我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问，用来引用当前对象的父类。

this关键字：指向自己的引用。

final 关键字

final 可以用来修饰变量（包括类属性、对象属性、局部变量和形参）、方法（包括类方法和对象方法）和类。

final 含义为 "最终的"。

使用 final 关键字声明类，就是把类定义定义为最终类，不能被继承，或者用于修饰方法，该方法不能被子类重写：

声明类：
```
final class 类名 {//类体}
```

声明方法：

修饰符(public/private/default/protected) final 返回值类型 方法名(){//方法体}

注： final 定义的类，其中的属性、方法不是 final 的。

IDEA中如何查看继承关系

选择A类名，按Ctrl + H就会显示A类的继承树。

3.多态

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作，如图所示：

多态的优点

1. 消除类型之间的耦合关系
2. 可替换性
3. 可扩充性
4. 接口性
5. 灵活性
6. 简化性

多态存在的三个必要条件

继承
重写
父类引用指向子类对象：Parent p = new Child();
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，再去调用子类的同名方法。多态的好处：可以使程序有良好的扩展，并可以对所有类的对象进行通用处理。

多态的形式和体现

1、多态引用

Java规定父类类型的变量可以接收子类类型的对象，这一点从逻辑上也是说得通的。

父类类型 变量名 = 子类对象；

父类类型：指子类继承的父类类型，或者实现的父接口类型。

所以说继承是多态的前提

2、多态引用的表现

表现：编译时类型与运行时类型不一致，编译时看“父类”，运行时看“子类”。

3、多态引用的好处和弊端

弊端：编译时，只能调用父类声明的方法，不能调用子类扩展的方法；

好处：运行时，看“子类”，如果子类重写了方法，一定是执行子类重写的方法体；变量引用的子类对象不同，执行的方法就不同，实现动态绑定。代码编写更灵活、功能更强大，可维护性和扩展性更好了。