接口、多态

接口就是多个类的公共规范。
接口是一种引用数据类型，最重要的内容就是其中的方法：抽象方法。

如何定义一个接口的格式：
public interface 接口名称{

//接口内容
}
备注：换成了关键字interface之后，编译生成的字节码文件仍然是：.java–>.class。

如果是Java 7，那么接口中可以包含的内容有：
1.常量
2.抽象方法

如果是Java 8,还可以额外包括：
3.默认方法
4.静态方法

如果是Java 9,还可以额外包含有：
5.私有方法

package cn.itcast.day10.demo01;
/*
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。（今天刚学，所以不推荐。
3.方法的三要素，可以随意定义。
 */
public interface MyInterfaceAbstract {
    //这是一个抽象方法
    public abstract void methodAbs();
    
    //这也是抽象方法
    abstract void methodAbs1();
    
    //这也是抽象方法
    public void methodAbs2();
    
    //这也是抽象方法
    void methodAbs3();
    
    
}

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。

package cn.itcast.day10.demo01;

public class Demo01Interface {
    public static void main(String[] args) {
//        错误写法！不能直接new接口对象使用。
//        MyInterfaceAbstract inter = new MyInterfaceAbstract();

//        创建实现类的对象使用
        MyInterfaceAbstractImpl impl = new MyInterfaceAbstractImpl();
        impl.methodAbs();
    }  
}

接口的默认方法使用

package cn.itcast.day10.demo01;

/*
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。
 */
 
public interface MyInterfaceDefault {
    //抽象方法
    public abstract void methodAbs();

    //新添加了一个抽象方法
//    public abstract void methodAbs2();

    //新添加的方法，改成默认方法
    public default void methodDefault(){
        System.out.println("这是新添加的默认方法");
    }
}

package cn.itcast.day10.demo01;

public class MyInterfanceDefaultA implements MyInterfaceDefault {
    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("实现了抽象方法AAA");
    }
}

package cn.itcast.day10.demo01;

public class MyInterfanceDefaultB implements MyInterfaceDefault{
    @Override
    public void methodAbs() {
        System.out.println("实现了抽象方法BBB");
    }

    @Override
    public void methodDefault(){
        System.out.println("实现类B覆盖重写了接口的默认方法");
    }
}

package cn.itcast.day10.demo01;

/*
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。
 */
public class Demo02Interface {
    public static void main(String[] args) {
        MyInterfanceDefaultA a = new MyInterfanceDefaultA();
        a.methodAbs();//调用抽象方法，实际运行的是右侧实现类。

        //调用默认方法，如果实现类没有，会默认向上找接口
        a.methodDefault();//这是新添加的默认方法
        System.out.println("============");

        MyInterfanceDefaultB b = new MyInterfanceDefaultB();
        b.methodAbs();
        b.methodDefault();//实现类B覆盖重写了接口的默认方法
    }
}

接口的静态方法定义

package cn.itcast.day10.demo01;
/* 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。 */
public interface MyInterfaceStatic {
   
    public static void methodStatic(){
   
        System.out.println("这是接口的静态方法！");
    }
}

package cn.itcast.day10.demo01;

public class MyInterfaceStaticImpl implements MyInterfaceStatic {
   
}

package cn.itcast.day10.demo01;

/* 注意：不能通过接口实现类的对象来调用接口当中的静态方法。 正确用法：通过接口名称，直接调用其中的静态方法。 格式： 接口名称。静态方法名（参数）； */
public class Demo03Interface {
   
    public static void main(String[] args) {
   
// 创建了实现类对象
        MyInterfaceStaticImpl impl = new MyInterfaceStaticImpl();

// 错误写法！
// impl.methodStatic();

        //直接通过接口名称调用静态方法
        MyInterfaceStatic.methodStatic();

    }

}

接口的私有方法定义

package cn.itcast.day10.demo01;

/* 问题描述： 我们需要抽取一个共有方法，用来解决两个默认方法之间的重复代码的问题。 但是这个共有方法不应该让实现类使用，应该是私有化的。 解决方案： 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 } */
public interface MyInterfacePrivateA {
   

    public default void methodDefault1(){
   
        System.out.println("默认方法1");
        methodCommon();
    }

    public default void methodDefault2(){
   
        System.out.println("默认方法2");
        methodCommon();
    }

    private void methodCommon(){
   
        System.out.println("AAA");
        System.out.println("BBB");
        System.out.println("CCC");
    }
}

接口的常量方法定义和使用

package cn.itcast.day10.demo01;

/* 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】。 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。 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) */
public class MyInterfaceConst {
   
    
    //这其实就是一个常量，一旦赋值，不可以修改
    public static final int NUM_OF_MY_CLASS = 12;
}

package cn.itcast.day10.demo01;

public class Demo05Interface {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        //访问接口当中的常量
        System.out.println(MyInterfaceConst.NUM_OF_MY_CLASS);
    }
}

接口的内容小结：
在Java 9+版本中，接口的内容可以有：
1.成员变量其实就是常量，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Java 8开始，接口里允许定义默认方法，格式：
[public] static 返回值类型方法名称（参数列表） { 方法体 }

4.从Java 8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Java 9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，不能实现类或别人使用。

继承父类并实现多个接口

package cn.itcast.day10.demo02;
/* 使用接口的时候，需要注意： 1.接口是没有静态代码块或者构造方法的。 2.一个类的直接父类是唯一的，但是一个类可以实现多个接口。 格式： public class MyInterfaceImp implements MyInterfaceA, MyInterfaceB{ //覆盖重写所有抽象方法 } 3.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。 4.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。 5.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。 6.一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。 */
public class Demo01Interface {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        Zi zi = new Zi();
        zi.method();
    }
}

接口之间的多继承

package cn.itcast.day10.demo03;
/* 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。 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】 */
public class Demo01Relations {
   
}

多态
面向对象三大特征:封装性、继承性、多态性。
extends继承或implements实现，是多态性的前提。

小明是一个学生，但同时也是一个人。
分析：小明是一个对象，
这个对象既有学生形态，也有人类形态。
一个对象拥有多种形态，这就是：对象的多态性。

多态的格式与使用

package cn.itcast.day10.demo04;

/* 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。 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（）； */
public class Demo01Multi {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        //使用多态的写法
        //左侧父类的引用，指向了右侧子类的对象
        Fu obj = new Zi();
        obj.method();
        obj.methodFu();
    }
}

多态中成员变量的使用特点

package cn.itcast.day10.demo05;
/* 访问成员变量的两种方式： 1.直接通过对象名称访问成员变量：看等号左边是谁，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：看该方法属于谁，优先用谁，没有则向上找 */
public class Demo01MultiField {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        Fu obj = new Zi();
        System.out.println(obj.num);
// System.out.println(obj.age);//错误写法

        System.out.println("============");
        //子类没有覆盖重写，就是父：10
        //子类如果覆盖重写，就是子：20
      obj.showNum();
    }
}

多态中成员方法的使用特点

package cn.itcast.day10.demo05;

/* 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。 */
public class Demo02MultiMethod {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        Fu obj = new Zi();//多态
        
        obj.method();//父子都有，优先用子
        obj.methodFu();//子类没有，父类有，向上找到父类
        
        //编译看左边，左边是Fu,Fu当中没有methodZi方法，所以编译报错
// obj.methodZi();//错误写法
    }
}

使用多态的好处
在这里插入图片描述
对象的向上转型

package cn.itcast.day10.demo06;

public class Demo01Main {
   

    public static void main(String[] args) {
   
        //对象的向上转型，就是：父类引用指向子类对象。
        Animal animal = new Cat();
        animal.eat();
    }
}

对象的向下转型
在这里插入图片描述

package cn.itcast.day10.demo06;

/* 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。 解决方法：用对象的向下转型【还原】。 */
public class Demo01Main {
   

    public static void main(String[] args) {
   
        //对象的向上转型，就是：父类引用指向子类对象。
        Animal animal = new Cat();//本来创建的时候是一只猫
        animal.eat();//猫吃鱼

// animal.catchMouse();//错误写法！

        //向下转型，进行“还原”动作
        Cat cat = (Cat) animal;
        cat.catchMouse();

        //下面是错误的向下转型
        //本来new的时候是一只猫，现在非要当作狗
        //错误写法！编译不会报错，但是运行会出现异常：
        //java.lang.ClassCastException，类转换异常
        Dog dog = (Dog) animal;
    }
}

用instanceof关键字进行类型判断
向下转型必须用instanceof判断，否则可能报错

package cn.itcast.day10.demo06;
/* 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作后面类型的实例。 */
public class Demo02Instanceof {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        Animal animal = new Cat();//本来是一只猫
        animal.eat();//猫吃鱼

        //如果希望使用子类特有方法，需要向下转型
        //判断一下父类引用animal本来是不是Dog
        if(animal instanceof Dog){
   
           Dog dog = (Dog) animal;
           dog.watchHouse();
        }
        //判断一下animal本来是不是cat
        if(animal instanceof Cat){
   
            Cat cat = (Cat) animal;
            cat.catchMouse();
        }
    }
    
    public static void giveMeAPet(Animal animal){
   
        if(animal instanceof Dog){
   
            Dog dog = (Dog) animal;
            dog.watchHouse();
        }
        //判断一下animal本来是不是cat
        if(animal instanceof Cat){
   
            Cat cat = (Cat) animal;
            cat.catchMouse();
        }
    }
    
}

接口多态的综合案例
笔记本USB接口案例

package cn.itcast.day10.demo07;

public interface USB {
   
    public abstract void open();//打开设备
    public abstract void close();//关闭设备
}

package cn.itcast.day10.demo07;

public class Computer {
   

    public void powerOn(){
   
        System.out.println("笔记本开机");
    }

    public void powerOff(){
   
        System.out.println("笔记本关机");
    }
    //使用USB设备的方法
    public void useDevice(USB usb){
   
        usb.open();//打开设备
        if(usb instanceof Mouse){
   //一定要先判断
           Mouse mouse = (Mouse) usb;//向下转型
           mouse.click();
        } else if(usb instanceof Keyboard){
   //先判断
            Keyboard keyboard = (Keyboard) usb;//向下转型
            keyboard.type();
        }
        usb.close();//关闭设备
    }
}

package cn.itcast.day10.demo07;

//鼠标就是一个USB设备
public class Mouse implements USB {
   
    @Override
    public void open() {
   
        System.out.println("打开鼠标");
    }

    @Override
    public void close() {
   
        System.out.println("关闭鼠标");
    }

    public void click(){
   
        System.out.println("点击鼠标");
    }
}

package cn.itcast.day10.demo07;

public class Keyboard implements USB {
   
    @Override
    public void open() {
   
        System.out.println("打开键盘");
    }

    @Override
    public void close() {
   
        System.out.println("关闭键盘");
    }

    public void type(){
   
        System.out.println("键盘输入");
    }
}

package cn.itcast.day10.demo07;

public class DemoMain {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        //首先创建一个笔记本电脑
        Computer computer = new Computer();
        computer.powerOn();

        //准备一个鼠标，供电脑使用
// Mouse mouse = new Mouse();
        //首先进行向上转型
        USB usbMouse = new Mouse();
        //参数是USB类型，我正好传递进去的就是USB鼠标
        computer.useDevice(usbMouse);

        //创建一个USB键盘
        Keyboard keyboard = new Keyboard();//没有使用多态写法
        //方法参数是USB类型，传递进去的是实现类对象
        computer.useDevice(keyboard);//正确写法！
        //使用子类对象，匿名对象，也可以
// computer.useDevice(new Keyboard());//也是正确写法

        computer.powerOff();
        System.out.println("============");

        method(10.0);//正确写法,double-->double
        method(10);//正确写法，int-->double

    }

    public static void method(double num){
   
        System.out.println(num);
    }
}