6.面向对象的三大基本特征

封装

有些人可能学Java有半年了，还是搞不懂封装是什么东西。其实我们每天都在用封装。那么封装是什么呢？封装简单来说就是包装。比如说：我们把一堆数据放在一个类里面，并且加上get和set方法，这个就是JavaBean封装。再比如：我们把一些通用的代码放在一个方法里面，以后需要的时候直接调用方法就行了，这就是代码封装。

那么，为什么要用封装呢？封装有什么好处呢？

比如：我们需要一个学生的信息：姓名，年龄。并且在控制台显示出来，我们可以这样写：

public static void main(String[] args){

String name;

int age;

System.out.println("这个学生的名字是："+name+",年龄是："+age);

}

那么我想再定义一个学生信息，并且显示呢？我还需要重复这样的代码：重新定义两个变量并赋值。那么再想想，我需要十个学生的信息并且显示呢？还有，实际情况中，一个学生的信息不可能就这么几个变量，可能有十几个呢？难道我每次需要显示学生信息，都要定义这么多变量吗？想想吧，这真是太可怕了。

属性的封装

但是，现在我们可以用封装来实现，怎么实现呢？我们可以把所有的属性放在一个类中，这样，我需要显示学生信息时，只需要实例化一个类就行了。比如：

public class Student{

String name;

int age;

}

我们需要一个学生信息时可以这样写：

Student student=new Student();

student.name="zhangsan";

student.age=12;

System.out.println("name:"+name+",age="+age);

有人可能会说：我怎么感觉除了代码量变大之后没有什么好处啊？是的，单单看这段代码，确实是如此，但是假如我们需要显示一个班级56个学生的信息，而这个班级的所有学生信息的年龄都是相同的，那么我们可以这样定义Student：

public class Student{

String name;

int age=12;

}

那么，实例化一个学生的信息时，我们只需要定义学生姓名就可以了，年龄就默认赋值了，大家现在可以再次对比一个封装和不封装的代码量，你就可以知道哪种更好了。

毫无疑问，从长远角度看以及从更好的适用性来看，通过将数据封装成对象，是很有必要的。

而且，假如你需要显示学生的信息，要显示学生年龄而只知道学生生日时，你需要这样写：

String birthday="2002-01-03";

//截取生日的前四位，获取出生的年份

....

//得到当前的系统时间，从而知道现在是哪一年

....

//通过减法得到年龄

....

//最后定义年龄变量并将计算结果赋值

....

好的，代码就不写了，懂什么意思就行了。那么，大家看这段伪代码，我第一行定义了生日变量，第五行定义了年龄变量，那么请问，假如这个程序有100行，你觉得可能是不是在第80行还可能又出现一个变量？那么，假如你过了很久又看这个程序或者别人看这个程序，他能一眼看出你总共定义了多少跟学生有关的变量吗？毫无疑问，很不方便的，但是，你假如通过封装之后呢？你需要看一下Student类中有多少属性，就马上知道了一个学生有多少变量了。

现在，再看学生Student这个类，假如我在main方法中给一个学生的age属性赋值-1，你说程序会不会出错？当然不会，你又没有规定年龄不能为负数。那么怎么办呢？两步：

一：将属性私有化，这样别人就不能直接访问变量了。

二：将访问变量的方式改为通过方法来访问，可以在方法中增加限制条件

结果如下：

class Student{

private String name;

private int age;

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

if(age>0){

this.age = age;

}

}

}

那么请问大家，这样是不是很好呢？要想改年龄赋值，必须调用setAge()方法，那么年龄必须大于0。

代码的封装

代码的封装我就不需要讲了，就是把一段代码封装成一个方法，方便以后的调用。

继承

继承就是子承父业。就是子类可以继承父类的所有属性和方法。有什么用呢？

比如我有一个Father类，姓是"赵"，还有一个Son类，姓当然也是"赵"了，那么现在我们按一般的思路，就是建两个类，都有姓这个属性，值都是赵。但是呢？这样我感觉很不爽啊，假如这两个类有十个属性都是一样的，我还需要两个类都这样写吗？太糟糕了。

因此Java产生了继承的概念：

我们可以定义一个Father类，而子类Son继承Father类，这样，姓这个属性就继承过来了，不需要再写一次。

public class Father{

String name="赵";

}

public class Son extends Father{

   

}

虽然Son里面空空的，但是你可以调用Son的name属性。这就是封装的迷人地方。

你可能会说，我可能想改姓呢，怎么办呢？只需要再Son中再定义一次name就好了。

public class Son extends Father{

String name="刘";

}

继承最大的优点就是我们可以重用一个以前写好的类，继续使用原来类中的属性和方法，我们甚至可以修改原来类中某些属性或方法，以符合当前类的需要。

当然，缺点就是假如因为某些原因，你忘了某个类是被继承了，而你又改了这个类的一个属性，那么，它的子类的这个属性都将会改变。比如Father类我name改为"李"，而你又不知道这个类被继承了（单看Father类你真不知道这个类被继承了），那么你的所有子类，比如Son类的name也会变成"李"。那么，这个后果是很严重的，因为你可能用到的Son的name应该是赵，不能是李。

多态

多态就是多姿多态。一朵花可以有多种形态：兰花，荷花，水仙花等等。这个世界就是多姿多态的，比如：铅笔有白铅笔，蓝铅笔，花铅笔。鸟有鸡，鸭，鹅等等。那么这些对象之间都有一定 的共性，我们可以运用刚学过的继承概念来写几个类出来。

比如：圆形，方形，三角形都是形状的子类。

//Shape是形状的意思

class Shape{

//形状都有长度

int length;

//形状都有面积

int area;

public int getLength() {

return length;

}

public void setLength(int length) {

this.length = length;

}

public int getArea() {

return area;

}

public void setArea(int area) {

this.area = area;

}

}

class Circle extends Shape{

public int getLength() {

System.out.println("用圆形公式求圆形的长度");

return length;

}

public int getArea() {

System.out.println("用圆形公式求圆形的面积");

return area;

}

}

class Square extends Shape{

public int getLength() {

System.out.println("用方形公式求方形的长度");

return length;

}

public int getArea() {

System.out.println("用方形公式求方形的面积");

return area;

}

}

现在我需要实例化一个圆形和方形，并且求出它们的长度，怎么写呢？

public static void main(String[] args){

Circle circle=new Circle();

Square square=new Square();

circle.getLength();

square.getLength();

}

有人可能会问了，我们想要知道多态的概念，可你讲了半天，怎么都是继承啊！别急，多态来了。

在这里，Java出现了一种新的语法：子类的实例化对象可以被父类的引用表示。代码表示就是：

Shape shape1=new Circle();

为什么这样写呢？好难理解啊。呵呵，这样理解：一个圆形是一个形状对吧？那么，我可以在纸上画一个"圆形"，并且说，这是一个"形状"。好，我重复一遍，我指着一个圆说这是一个形状。没问题吧？圆是实际存在的吧？所以我们实例化一下：

new Circle();

我说这是一个形状，这个形状我给它起名字叫shape1：

Shape shape1;

将两边连起来就是：

Shape shape1=new Circle();

现在大家理解了吧？

那么这样有什么好处呢？好处嘛，就是：

Shape shape1=new Circle();

shape1.getLength();

这段代码会得到圆的长度，毕竟我指着的东西是一个圆。

我也可以在这段代码后面加一段：

shape1=new Square();

shape1.getLength();

这段代码又会得到方形的长度，是不是很有趣？

但是它真正的好处并不是这样的，而是:

public staitc void getLenth(Shape shape){

shape.getLength();

}

public static void main(String[] args){

getLength(new Circle());

getLength(new Square());

}

看见了吗？我需要传进去一个Shape子类的实现，就可以调用这个子类的相应的方法，而代码则没有变化，一切都是Java自动帮你完成。

我们甚至可以把Circle这个类以及它的包路径存在一个文件中，比如XML文件中，实例化对象时从文件中取得Circle的信息，通过反射实例化，那么这样就彻底的脱离了具体的实现：

public static void main(String[] args){

//通过文件得到Circle的包路径"com.test.Circle"

Stirng circleStr=getPath();

//通过反射实例化

Shape shape1=Class.forName(circleStr).getInstance();

getLength(shape1);

}

那么这有什么用呢？

1.隐藏了具体的实现代码，你知道调用了getLength方法，但你如果不看文件的内容，你就不知道调用的方法具体内容是什么，因为程序中根本没有体现。

2.傻瓜式代码，我只需要改改文件中的内容，就可以瞬间改变程序的运行结果，即使这个人一点程序基础也没有也可以做到。

3.也就是我们平时开发中为什么经常用到多态的原因：我们需要继续原来的项目运行而又因为客户的需要而改代码时，我们不需要要求客户停止现在的项目，说我们需要改改，等几个月你再运行吧。No，这是在开玩笑，我们可以继承指定的接口，而重写实现类，到时在凌晨3点时，停止系统几分钟，改一下配置文件，瞬间项目就改变了。