15_Java筑基之Object类、多态

一. Object类

Object类是类层次结构的根类,每个类都使用Object作为超类(父类).

1. equals()方法

指示其他某个对象是否与此对象“相等”.

示例代码;

/**
* 学生类
*/
public class Student extends Object{String stuNo;String stuName;int age;public void show() {System.out.println("学号:"+stuNo+" 姓名:"+stuName+" 年龄:"+age);}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if(obj==null) {return false;}//强制类型转换//注意:可能的NullPointerExceptionStudent stu=(Student)obj;  //比较学号和姓名
if(this.stuNo.equals(stu.stuNo)&&this.name.equals(stu.name)){return true;}return false;}}public class Test {public static void main(String[] args) {Student zhangsan=new Student();zhangsan.stuNo="bj1805";zhangsan.stuName="xxx";zhangsan.age=20;Student lisi=new Student();lisi.stuNo="bj1805";lisi.stuName="xxx";lisi.age=20;boolean b=zhangsan.equals(lisi);boolean b2=zhangsan==lisi;System.out.println(b);System.out.println(b2);}
}

2. ==操作符与equals方法的区别:

1. ==: 如果是基本类型进行比较,则比较的是数值;如果是引用类型进行比较,则比较的是对象的引用(地址); 
2. 默认情况下,Object中的 equals和 == 一样;
3. String类型中重写了Object中的equals方法,所以String中的比较使用equals()方法.

3. hashCode()方法

返回该对象的哈希码值(理解为对象的地址),每一个对象的哈希码值唯一.

示例:

Object obj1 = new Object();
Object obj2 = new Object();
Object obj3 = obj2; 
//obj2与obj3两个对象的哈希码值一样
System.out.println(obj1.hashCode()); System.out.println(obj2.hashCode()); System.out.println(obj3.hashCode());

3. getClass()方法

返回此Object的运行时类,获取某个类的类对象.

示例:

Object obj = new Object();
Class cls = obj.getClass();//通过反射获取到了Object类

5. toString()方法

返回该对象的字符串,可以在自定义类中重写toString方法,以实现是对象转成指定格式的字符串.

示例

public class Person{String name;public Person(String name){this.name = name;}//重写toString方法public String toString(){return "name="+name;}
}public class DemoPerson{public static void main(String[]args){Person p = new Person("张三");System.out.println(p);//输出结果为:name=张三}
}

二. 多态

1. 什么是多态

在生活中,一类事物有多种表现形态,对象的多种形态. 
比如: 某个音乐家有三个儿子: 大儿子
会唱美声,二儿子会唱流行,三儿子唱摇滚.程序中举例, 动物是父类: Dog会旺旺,Cat会喵喵,Pig会哼哼.程序中的 多态: 同一个父类引用类型,使用不同的子类实例可以执行不同的操作.

2. 案例

需求:

• 编写一个宠物类 Pet, 属性: id,name,health,love;方法有print(),打印信息,要封装成员变量. 

• 两个子类狗狗和猫类,狗狗有品种(strain),猫类有爱好(hobby),重写父类print()方法;

• 宠物饿了,需要主人给宠物喂食,狗狗吃狗粮、猫咪吃小鱼,吃完之后健康值狗狗增加3斤,猫咪增加5斤.

示例:

/*
宠物类
*/
package com.syc.day08;public class Pet{private int id; //id 宠物编号private String name;// 宠物昵称 private int health;// 健康值 private int love;// 亲密度public void setId(int id){this.id=id;}public int getId(){return id;}public void setName(String name){this.name=name;}public String getName(){return name;}public void setHealth(int health){this.health=health;}public int getHealth(){return health;}public void setLove(int love){this.love=love;}public int getLove(){return love;}//方法public void print(){System.out.println("宠物id:"+this.id+",宠物昵称:"+this.name+",健康值:"+health+", 亲密度:"+love);}}/*
dog类继承Pet类
*/
package com.syc.day08;public class Dog extends Pet{private String strain;public void setStrain(String strain){this.strain=strain;}public String getStrain(){return strain;}public void print(){int id=getId();String name=getName();int health=getHealth();int love=getLove();System.out.println("狗狗id:"+id+" 昵称:"+name+" 健康值:"+health+" 亲密度:"+love+"品种:"+strain);}public void eat(){String name=getName(); System.out.println(name+"大口吃狗粮...."); //增加健康值int health=getHealth(); setHealth(health+3);}}/*
猫类
*/
package com.syc.day08;public class Cat extends Pet{private String hobby;public void setHobby(String hobby){this.hobby=hobby;}public String getHobby(){return hobby;}public void print(){int id=getId();String name=getName();int health=getHealth();int love=getLove();System.out.println("猫咪id:"+id+" 昵称:"+name+" 健康值:"+health+" 亲密度:"+love+"爱好:"+hobby);}public void eat(){String name=getName(); System.out.println(name+"大口吃小鱼...."); //增加健康值int health=getHealth(); setHealth(health+5);}
}/*
主人
*/
package com.syc.day08;public class Master{private String name;public void setName(String name){this.name=name;}public String getName(){return name;}//喂食public void feed(Dog d){System.out.println(name+"要给狗狗喂食物..."); d.eat();d.print();}public void feed(Cat c){ System.out.println(name+"要给猫咪喂食物..."); c.eat();c.print();}
}package com.syc.day08;public class TestPet{public static void main(String[] args){ Dog afu=new Dog();afu.setId(120);afu.setName("阿福"); afu.setHealth(85);afu.setLove(90); afu.setStrain("拉布拉多"); afu.print();Cat amao=new Cat(); amao.setId(119); amao.setName("阿猫");amao.setHealth(90); amao.setLove(70); amao.setHobby("爬树"); amao.print();Master yuhuan=new Master(); yuhuan.setName("小美"); yuhuan.feed(afu); yuhuan.feed(amao);}
}

思考:

如果再领养XXX宠物,就需要给XXX喂食,怎么办? 
这样频繁修改代码,代码可扩展性、可维护性差,考虑使用多态来优化代码.

3. 多态实现步骤

• 编写父类、子类,子类重写父类方法;

• 运行时使用父类变量,子类的对象(编译时看父类,运行时看子类).

示例:

/*
public void feed(Dog d){System.out.println(name+"要给狗狗喂食物..."); d.eat();d.print();
}
public void feed(Cat c){System.out.println(name+"要给猫咪喂食物..."); c.eat();c.print();
}*/public void feed(Pet p){String n=p.getName(); System.out.println(name+"要给"+n+"喂食物..."); p.eat();//调用子类重写的方法 p.print();//调用子类重写的方法
}

4. 多态使用形式

• 使用父类作为方法形参实现多态;

• 使用父类作为方法返回值实现多态.

上机练习:

使用多态实现领养宠物,使用父类作为方法返回值.

    //主人类中添加领养方法 //领养public Pet adopt(int type){if(type==1){Pet d=new Dog();d.setHealth(80);d.setLove(50);return  d;}else if(type==2){Pet c=new Cat();c.setHealth(80);c.setLove(50);return  c;}else{return null;} }/*
领养宠物
*/
package com.syc.day08;
import java.util.Scanner;public class TestPet2{public static void main(String[] args){ System.out.println("欢迎来到xxx宠物商店.....");System.out.println("请选择您要领养的宠物类型. 1 狗狗; 2 猫咪"); Scanner input=new Scanner(System.in);int choice=input.nextInt();Master yuhuan=new Master();Pet p=yuhuan.adopt(choice);if(p!=null){System.out.println("领养成功");p.print();}else{System.out.println("领养失败"); }} 
}

5. 向上转型、向下转型

向上转型:

将子类的对象赋值给父类变量,自动转换.

Pet pet1 = new Dog();
Pet pet2 = new Cat();
String str = "abc";
Object obj = str;

注意:

• <父类型> <引用变量名> = new <子类型>();

• 此时通过父类引用变量调用的方法是子类重写或父类的方法, 编译时看父类,运行时看子类;

• 此时通过父类引用变量无法调用子类特有的属性和方法.

向下转型:

将父类的变量赋值给子类变量,强制转换.

Object obj = new String("abc");
String str = (String)obj;
Pet pet=new Dog(); 
// Pet pet=new Cat(); 
Dog d=(Dog)pet; //向下转型

注意:

• <子类型> <引用变量名> = (<子类型> )<父类型的引用变量>;

• 在向下转型的过程中,如果没有转换为真实子类类型,会出现类型转换异常ClassCastException.

上机练习: 实现主人与宠物玩耍功能

//猫咪捉迷藏: 猫类中
public void hideAndSeek(){String name=getName(); System.out.println(name+"玩捉迷藏..."); int health=getHealth(); setHealth(health-5);
}//接球: 狗狗类
public void catchBall(){String name=getName(); System.out.print(name+"玩接球游戏...."); int health=getHealth(); setHealth(health-3);
}//和宠物玩耍
public void play(Pet pet){if(pet instanceof Dog){Dog d=(Dog)pet;d.catchBall();}else if(pet instanceof Cat){Cat c=(Cat)pet;c.hideAndSeek();}
}

6. instanceof

对象向下转型时,存在一个问题: 
若一个父类A的引用a,指向一个子类B的实例,将a赋值给另一个子类C引用时,会抛出java.lang.ClassCastException异常.

抛出异常后,程序将不能继续向下执行.为了避免这个异常的抛出,我们可以通过instanceof关键字,来判断引用指向的实例是否可以进行强制转换成某个子类对象.

示例:

已知Pet类有两个子类Dog和Cat:

public class Demo{public static void main(String[]args){Pet a = new Dog();check(a);}//设计一个方法,判断一个动物是猫还是狗 public static void check(Pet a){if(a instanceof Dog){ System.out.println("狗");}else if(a instanceof Cat){ System.out.println("猫");} }
}

三. final关键字

final: 最终的.可以使用final关键字来修饰Java的类、属性和方法.

1. final修饰变量

final修饰成员变量或局部变量,则成为(符号)常量,只能赋值一次,用大写字母表示.

• 修饰成员变量时,定义时同时给出初始值,或在构造方法中赋值;

• 修饰局部变量时,只能赋值一次.

2. final修饰方法

则该方法不能被子类重写,但能被继承.

final returnType methodName(paramList){... 
}

3. final修饰类,则类不能被继承.

final class finalClassName{... 
}

四. 总结

1. Object类: 所有类的父类,默认继承Object.2. equals()方法: 判断两个对象是否相等, this==obj;==: 基本类型比较数据,引用类型比较地址/equals() 默认 和 == 一样;hashCode()方法: 返回对象的地址;getClass()方法: 返回类对象;toString()方法: 返回对象的字符串形式.3. 多态: 同一个父类引用类型,使用不同的子类实例,执行不同的操作.父类引用子类对象实现多态的要素或条件:①. 子类继承父类,子类必须重写父类的方法;②. 使用父类变量,子类对象.多态表现形式:①. 使用父类作为方法的参数;②. 使用父类作为方法的返回值.4. 向上转型和向下转型向上转型: 子类转成父类;向下转型: 父类转成子类,先向上转型,才能向下转型.5. instanceof: 判断对象是否是某种类型.if(pet instanceof Dog){Dog dog=(Dog)pet;}6. final 终止的.①. final修饰变量,常量:只能赋值一次;②. 修饰成员变量;③. 修饰局部变量.④. final修饰方法,该方法属于终止方法,不能被重写,但能被继承.  ⑤. final修饰类,终止类,不能被继承.