继承与多态
第一节、继承
一、继承的概念、格式、特点
（一）继承的概念：
1、继承是多态的前提，如果没有继承，就没有多态。
2、继承解决的主要问题是：共性抽取。
3、面向对象的三大特征：封装性、继承性、多态性。
（二）继承的格式
父类的格式：（即普通类）
public class 父类名称 {
// ...
}
子类的格式：
public class 子类名称 extends 父类名称 {
// ...
}
（三）继承的三个特点(单继承、多层继承、相对继承)
1、Java只支持单继承，不支持多继承。
2、Java支持多层继承(继承体系)。
3、子类和父类是一种相对的概念。
二、继承中的变量
（一）成员变量的访问(直接、间接)
在父子类的继承关系当中，如果成员变量重名，则创建子类对象时，访问有两种方式：
1、直接通过子类对象访问成员变量：
等号【左边】是谁，就优先用谁，没有则向上找。
2、间接通过成员方法访问成员变量：
该方法【属于】谁，就优先用谁，没有则向上找。
（二）子类方法中重名的三种变量区分(局部、本成、父成)
1、局部变量： 直接写局员变量名
2、本类的成员变量： this.成员变量名
3、父类的成员变量： super.成员变量名
三、继承中的方法
（一）成员方法-覆盖重写
1、访问：在父子类的继承关系当中，创建子类对象，访问成员方法的规则：创建的对象是谁，就优先用谁，如果没有则向上找。
注意事项：
无论是成员方法还是成员变量，如果没有都是向上找父类，绝对不会向下找子类的。
重写（Override）：方法的名称一样，参数列表【也一样】。覆盖、覆写。
重载（Overload）：方法的名称一样，参数列表【不一样】。
2、重写（Override）
概念：重写要求两同两小一大原则： 方法名相同，参数类型相同，子类返回类型小于等于父类方法返回类型， 子类抛出异常小于等于父类方法抛出异常， 子类访问权限大于等于父类方法访问权限。
（1）必须保证父子类之间方法的名称相同，参数列表也相同。
@Override：写在方法前面，用来检测是不是有效的正确覆盖重写。
这个注解就算不写，只要满足要求，也是正确的方法覆盖重写。
（2）子类方法的返回值类型必须【小于等于】父类方法的返回值类型。
小扩展提示：java.lang.Object类是所有类的公共最高父类（祖宗类），java.lang.String就是Object的子类。
（3）子类方法的抛出异常【小于等于】父类方法的抛出异常
（4）子类方法的权限必须【大于等于】父类方法的权限修饰符。
小扩展提示：public > protected > (default) > private
备注：(default)不是关键字default，而是什么都不写，留空。
（二）构造方法的访问
1、继承关系中，父子类构造方法的访问特点：
（1） 子类构造方法当中有一个默认隐含的“super()”调用，所以一定是先调用的父类构造，后执行的子类构造。
（2）子类构造可以通过super关键字来调用父类重载构造。
（3）super的父类构造调用，必须是子类构造方法的第一个语句。不能一个子类构造调用多次super构造。
（4）子类必须调用父类构造方法，不写则赠送super()；写了则用写的指定的super调用，super只能有一个，还必须是第一个。
（5）父类的构造方法是不被子类继承的，只能从子类的构造方法中用super关键字调用。
四、super与this关键字
（一）super三用法
1、在子类的成员方法中，访问父类的成员变量。
2、在子类的成员方法中，访问父类的成员方法。
3、在子类的构造方法中，访问父类的构造方法。
（二）this三用法
1、在本类的成员方法中，访问本类的成员变量。
2、在本类的成员方法中，访问本类的另一个成员方法。
3、在本类的构造方法中，访问本类的另一个构造方法。
在第3种用法当中要注意：
A. this( )调用也必须是构造方法的第一个语句，唯一一个。
B. super和this两种构造调用，不能同时使用。
（三）super与this的内存图解
五、继承综合案例：发红包
（一）案例分析
（二）案例实现
第二节、抽象类
一、抽象的概念、格式
（一）概念
1、父类中的方法，被它的子类们重写，子类各自的实现都不尽相同。那么父类的方法声明和方法主体，只有声明还有意义，而方法主体则没有存在的意义了。我们把没有方法主体的方法称为抽象方法。Java语法规定，包含抽象方法的类就是抽象类。
2、被abstract修饰的内容都是暂未被实现的，比如类、方法。
属性之所以不能被abstract修饰，是因为属性不存在"尚未被实现"的状态。
比如你可能会联想到int age; 或是String name; 但可惜的是，在申明变量时，int会默认给age赋予初始值0，String会默认给name赋予初始值""。因此属性达不到"尚未被实现的状态"，从而不能被abstract修饰。
（二）抽象方法和抽象类的格式
抽象方法：就是加上abstract关键字，然后去掉大括号，直接分号结束。
抽象类：抽象方法所在的类，必须是抽象类才行。在class之前写上abstract即可。
二、抽象的使用、注意事项
（一）如何使用抽象类和抽象方法：
1、不能直接创建new抽象类对象。
2、必须用一个子类来继承抽象父类。
3、子类必须覆盖重写抽象父类当中所有的抽象方法。
覆盖重写（实现）：子类去掉抽象方法的abstract关键字，然后补上方法体大括号。
4、创建子类对象进行使用。
（二）抽象方法和抽象类的注意事项
1、抽象类不能创建对象，如果创建，编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象。
理解：假设创建了抽象类的对象，调用抽象的方法，而抽象方法没有具体的方法体，没有意义。
2、抽象类中，可以有构造方法，是供子类创建对象时，初始化父类成员使用的。
理解：子类的构造方法中，有默认的super()，需要访问父类构造方法。
3、抽象类中，不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。
理解：未包含抽象方法的抽象类，目的就是不想让调用者创建该类对象，通常用于某些特殊的类结构设计。
4、抽象类的子类，必须重写抽象父类中所有的抽象方法，否则，编译无法通过而报错。除非该子类也是抽象类。
理解：假设不重写所有抽象方法，则类中可能包含抽象方法。那么创建对象后，调用抽象的方法，没有意义。
第三节、接口
一、接口的概念、格式、特点
（一）接口的概念
1、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】。
2、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。
3、接口是一种特殊的抽象类。
（二）接口的格式
public interface 接口名称 {
// 接口内容
}
（三）接口的特点
1、内容特点：
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）
在Java9+版本中，接口的内容可以有：
（1）成员变量其实是常量，格式：
[public] [static] [final] 数据类型 常量名称=数据值；
注意：常量必须进行赋值，而且一旦赋值不能改变。常量名称完全大写，用下划线进行分隔。
（2）接口中最重要的就是抽象方法，格式：
[public] [abstract] 返回值类型 方法名称（参数列表）；
注意：实现类必须覆盖重写接口所有的抽象方法，除非实现类是抽象类。
（3）从Java8开始，接口里允许定义默认方法，格式：
[public] default 返回值类型 方法名称（参数列表）{方法体}
注意：默认方法也可以被覆盖重写
（4）从Java8开始，接口里允许定义静态方法，格式：
[public] static 返回值类型 方法名称（参数列表）{方法体}
注意：应该通过接口名称进行调用，不能通过实现类对象调用接口静态方法
（5）从Java9开始，接口里允许定义私有方法，格式：
普通私有方法：private 返回值类型 方法名称（参数列表）{方法体}
静态私有方法：private static 返回值类型 方法名称（参数列表）{方法体}
注意：private的方法只有接口自己才能调用，不能被实现类或别人使用。
2、实现特点（多实现）
（1）类与类之间是单继承的。直接父类只有一个。
（2）类与接口之间是多实现的。一个类可以实现多个接口。
（3）接口与接口之间是多继承的。
注意事项：
①多个父接口当中的抽象方法如果重复，没关系，不冲突因为抽象方法没有方法体。
②多个父接口当中的默认方法如果重复，那么子接口必须进行默认方法的覆盖重写，【而且带着default关键字】。
二、接口的常量
（一）格式
public static final 数据类型 常量名称 = 数据值;
备注：一旦使用final关键字进行修饰，说明不可改变。
（二）特点
接口当中也可以定义“成员变量”，但是必须使用public static final三个关键字进行修饰。
从效果上看，这其实就是接口的【常量】。
注意事项：
1、接口当中的常量，可以省略public static final，注意：不写也照样是这样。
2、接口当中的常量，必须进行赋值；不能不赋值。
3、接口中常量的名称，使用完全大写的字母，用下划线进行分隔。（推荐命名规则）
三、接口的四类方法（抽、默、静、私）
（一）抽象方法abstract
1、接口抽象方法定义
在任何版本的Java中，接口都能定义抽象方法。
格式：
public abstract 返回值类型 方法名称(参数列表);
注意事项：
（1）接口当中的抽象方法，修饰符必须是两个固定的关键字：【public abstract】
（2）这两个关键字修饰符，可以选择性地省略。
（3）方法的三要素（返回值类型，方法名称，参数列表），可以随意定义。
2、接口抽象方法使用
接口使用步骤：
（1）接口不能直接使用，必须有一个“实现类”来“实现”该接口。
格式：
public class 实现类名称 implements 接口名称 {
// ...
}
（2）接口的实现类必须覆盖重写（实现）接口中所有的抽象方法。
实现：去掉abstract关键字，加上方法体大括号。
（3）创建实现类的对象，进行使用。
注意事项：
如果实现类并没有覆盖重写接口中所有的抽象方法，那么这个实现类自己就必须是抽象类。
（二）默认方法default （接口升级）
1、接口默认方法定义
从Java 8开始，接口里允许定义默认方法。
格式：
public default 返回值类型 方法名称(参数列表) {
方法体
}
备注：接口当中的默认方法，可以解决【接口升级】的问题。
2、接口默认方法使用
（1）接口的默认方法，可以通过接口【实现类对象】，直接【调用】。
（2）接口的默认方法，也可以被接口【实现类】进行覆盖【重写】。
（三）静态方法static
1、接口静态方法定义
从Java 8开始，接口当中允许定义静态方法。
格式：
public static 返回值类型 方法名称(参数列表) {
方法体
}
提示：就是将abstract或者default换成static即可，带上方法体。
2、接口静态方法使用
通过接口名称，直接调用其中的静态方法。
注意事项：不能通过接口实现类的对象来调用接口当中的静态方法。
格式：
接口名称.静态方法名(参数);
（四）私有方法private / private static
1、接囗私有方法定义
从Java 9开始，接口当中允许定义私有方法：
（1）普通私有方法，解决多个【默认方法】之间【重复代码】问题
格式：
private 返回值类型 方法名称(参数列表) {
方法体
}
（2）静态私有方法，解决多个【静态方法】之间【重复代码】问题
格式：
private static 返回值类型 方法名称(参数列表) {
方法体
}
四、继承父类并实现多个接口
（一）接口是没有静态代码块或者构造方法的。
（二）一个类的直接父类是唯一的，但是一个类可以同时实现多个接口。
格式：
public class MyInterfaceImpl implements MyInterfaceA, MyInterfaceB {
// 覆盖重写所有抽象方法
}
（三）如果实现类所实现的多个接口当中，存在重复的抽象方法，那么只需要覆盖重写一次即可。
（四）如果实现类没有覆盖重写所有接口当中的所有抽象方法，那么实现类就必须是一个【抽象类】。
（五）如果实现类所实现的多个接口当中，存在重复的默认方法，那么实现类一定要对冲突的默认方法进行覆盖重写。
（六）一个类如果直接父类当中的方法，和接口当中的默认方法产生了冲突，优先用【父类】当中的方法。
第四节、多态
一、多态的概念、格式、特点
（一）多态的概念
1、多态： 是指同一行为，具有多个不同表现形式。父类引用指向子类对象，引用变量所调用的方法总是表现出子类方法的行为特征。
2、多态的前提【重点】
（1）继承或者实现【二选一】
（2）方法的重写【意义体现：不重写，无意义】
（3）父类引用指向子类对象【格式体现】
（二）多态的格式
代码当中体现多态性，其实就是一句话：父类引用指向子类对象。（一只猫被看做成一只动物）
格式：
父类名称 对象名 = new 子类名称();
或者：
接口名称 对象名 = new 实现类名称();
（三）多态中的特点
1、成员变量（编译运行全看父类）
成员变量不能覆盖重写
成员变量不具备多态性，通过引用变量来访问其包含的实例变量，系统总是试图访问它编译时类型所定义的成员变量，而不是运行时类型所定义的成员变量。
什么是编译时类型和运行时类型？
Java中的许多对象（一般都是具有父子类关系的父类对象）在运行时都会出现两种类型：编译时类型和运行时类型，例如：Person person = new Student();这行代码将会生成一个person变量，该变量的编译时类型是Person，运行时类型是Student。
Java的引用变量有两个类型，一个是编译时类型，一个是运行时类型，编译时类型由声明该变量时使用的类型决定，运行时类型由实际赋给该变量的对象决定。如果编译时类型和运行时类型不一致，会出现所谓的多态。因为子类其实是一种特殊的父类，因此java允许把一个子类对象直接赋值给一个父类引用变量，无须任何类型转换，或者被称为向上转型，由系统自动完成。
有一些父类，他允许被继承，但是他本身有一些属于自己的函数，这些函数也允许覆盖，但是函数中有一些自己必须要执行的步骤，如果不执行就会导致类错误，所以我们在覆盖这些函数的时候，必须调用super.xxx。让父函数正常执行，才能执行我们覆盖后添加的内容。
2、成员方法（编译看父类，运行看子类）
在多态的代码当中，成员方法的访问规则是：
看new的是谁，就优先用谁，没有则向上找。
口诀：编译看左边，运行看右边。
对比一下：
成员变量：编译看左边，运行还看左边。***
成员方法：编译看左边，运行看右边。
3、多态的好处
二、多态的转型（向上、向下）
（一）对象的向上转型
向上转型一定是安全的，没有问题的，正确的。但是也有一个弊端：
对象一旦向上转型为父类，那么就无法调用子类原本特有的内容。
解决方案：用对象的向下转型【还原】。
（二）对象的向下转型
三、用instanceof关键字进行父子类判断
如何才能知道一个父类引用的对象，本来是什么子类？
格式：
对象 instanceof 类名称
这将会得到一个boolean值结果，也就是判断前面的对象能不能当做后面类型的实例。
四、多态案例笔记本USB
（一）笔记本USB接口案例分析
（二）笔记本USB接口案例实现
第五节、fina关键字
一、fina关键字概念
（一）final关键字概念
学习了继承后，我们知道，子类可以在父类的基础上改写父类内容，比如，方法重写。那么我们能不能随意的继承 API中提供的类，改写其内容呢？显然这是不合适的。为了避免这种随意改写的情况，Java提供了 final 关键字， 用于修饰不可改变内容。
final： 不可改变。可以用于修饰类、方法和变量。
类：被修饰的类，不能被继承。
方法：被修饰的方法，不能被重写。
变量：被修饰的变量，不能被重新赋值
（二）常见四种用法：
1. 可以用来修饰一个类
2. 可以用来修饰一个方法
3. 还可以用来修饰一个局部变量
4. 还可以用来修饰一个成员变量
二、final的4种用法（类、局变、成变、成方）
（一）final修饰类
当final关键字用来修饰一个类的时候，格式：
public final class 类名称 {
// ...
}
含义：当前这个类不能有任何的子类。（太监类）
注意：一个类如果是final的，那么其中所有的成员方法都无法进行覆盖重写（因为没儿子。）
（二）final修饰局部变量
（三）final修饰成员变量
1、由于成员变量具有默认值，所以用了final之后必须手动赋值，不会再给默认值了。
2、对于final的成员变量，要么使用直接赋值，要么通过构造方法赋值。二者选其一。
3、必须保证类当中所有重载的构造方法，都最终会对final的成员变量进行赋值。
（四）final修饰成员方法
当final关键字用来修饰一个方法的时候，这个方法就是最终方法，也就是不能被覆盖重写。
格式：
修饰符 final 返回值类型 方法名称(参数列表) {
// 方法体
}
注意事项：
对于类、方法来说，abstract关键字和final关键字不能同时使用，因为矛盾。
第六节、权限修饰符
编写代码时，如果没有特殊的考虑，建议这样使用权限：
成员变量使用 private ，隐藏细节。
构造方法使用 public ，方便创建对象。
成员方法使用 public ，方便调用方法。
第七节、内部类
一、内部类的概念
（一）内部类的概念
如果一个事物的内部包含另一个事物，那么这就是一个类内部包含另一个类。
例如：身体和心脏的关系。又如：汽车和发动机的关系。
（二）分类：
1、成员内部类
2、局部内部类（包含匿名内部类）
二、成员内部类
（一）成员内部类的格式
修饰符 class 外部类名称 {
修饰符 class 内部类名称 {
// ...
}
// ...
}
注意：内用外，随意访问；外用内，需要内部类对象。
（二）成员内部类的访问特点
1. 间接方式：在外部类的方法当中，使用内部类；然后main只是调用外部类的方法。
2. 直接方式，
类名称 对象名 = new 类名称();
【 外部类名称.内部类名称 对象名 = new 外部类名称().new 内部类名称(); 】
（三）成员内部类的同名变量访问
如果出现了重名现象，那么格式是：外部类名称.this.外部类成员变量名
三、局部内部类
（一）局部内部类的格式
如果一个类是定义在一个方法内部的，那么这就是一个局部内部类。
“局部”：只有当前所属的方法才能使用它，出了这个方法外面就不能用了。
定义格式：
修饰符 class 外部类名称 {
修饰符 返回值类型 外部类方法名称(参数列表) {
class 局部内部类名称 {
// ...
}
}
}
类的权限修饰符：
public > protected > (default) > private
定义一个类的时候，权限修饰符规则：
1、外部类：public / (default)
2、成员内部类：public / protected / (default) / private
3、局部内部类：什么都不能写
（二）局部内部类的final问题
局部内部类，如果希望访问所在方法的局部变量，那么这个局部变量必须是【有效final的】。
备注：从Java 8+开始，只要局部变量事实不变，那么final关键字可以省略。
原因：
1、new出来的对象在堆内存当中。
2、局部变量是跟着方法走的，在栈内存当中。
3、方法运行结束之后，立刻出栈，局部变量就会立刻消失。
4、但是new出来的对象会在堆当中持续存在，直到垃圾回收消失。
（三）局部内部类重点：【匿名内部类】
1、匿名内部类的格式
如果接口的实现类（或者是父类的子类）只需要使用唯一的一次，
那么这种情况下就可以省略掉该类的定义，而改为使用【匿名内部类】。
匿名内部类的定义格式：
接口名称 对象名 = new 接口名称() {
// 覆盖重写所有抽象方法
.....
};
2、匿名内部类的注意事项
对格式“new 接口名称() {...}”进行解析：
（1）new代表创建对象的动作
（2）接口名称就是匿名内部类需要实现哪个接口
（3） {...}这才是匿名内部类的内容
另外还要注意几点问题：
（1）匿名内部类，在【创建对象】的时候，只能使用唯一一次。
如果希望多次创建对象，而且类的内容一样的话，那么就需要使用单独定义的实现类了。
（2）匿名对象，在【调用方法】的时候，只能调用唯一一次。
如果希望同一个对象，调用多次方法，那么必须给对象起个名字。
（3）匿名内部类是省略了【实现类/子类名称】，但是匿名对象是省略了【对象名称】
强调：匿名内部类和匿名对象不是一回事！！！
第八节、引用类型用法总结
一、calss作为成员变量类型
二、interface作为成员变量、方法参数、返回值类型
