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Java面向对象的核心语法

1. 类和对象

定义类

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public class MyClass {
    // 成员变量
    private int id;
    private String name;

    // 构造方法
    public MyClass(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    // 成员方法
    public void display() {
        System.out.println("ID: " + id + ", Name: " + name);
    }

    // Getter 和 Setter 方法
    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

创建对象

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MyClass obj = new MyClass(1, "Kimi");
obj.display(); // 输出：ID: 1, Name: Kimi

2. 继承

定义父类

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public class Animal {
    protected String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void eat() {
        System.out.println(name + " is eating.");
    }
}

定义子类

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public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name); // 调用父类构造方法
    }

    public void bark() {
        System.out.println(name + " is barking.");
    }
}

使用继承

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Dog dog = new Dog("Tommy");
dog.eat(); // 继承自父类的方法
dog.bark(); // 子类特有的方法

3. 多态

方法重写（Override）

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public class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("Animal makes a sound.");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Dog barks.");
    }
}

public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Cat meows.");
    }
}

多态的使用

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Animal myDog = new Dog();
myDog.makeSound(); // 输出：Dog barks.

Animal myCat = new Cat();
myCat.makeSound(); // 输出：Cat meows.

4. 接口

定义接口

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public interface Animal {
    void makeSound();
}

实现接口

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public class Dog implements Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Dog barks.");
    }
}

public class Cat implements Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Cat meows.");
    }
}

使用接口

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Animal myDog = new Dog();
myDog.makeSound(); // 输出：Dog barks.

Animal myCat = new Cat();
myCat.makeSound(); // 输出：Cat meows.

5. 抽象类

定义抽象类

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public abstract class Animal {
    protected String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    public abstract void makeSound();
}

继承抽象类

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public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(name + " barks.");
    }
}

使用抽象类

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Animal myDog = new Dog("Tommy");
myDog.makeSound(); // 输出：Tommy barks.

Java泛型

泛型用于在编译时提供类型安全，避免类型转换的错误，同时增强代码的复用性。

1. 泛型类

定义泛型类

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public class Box<T> {
    private T content;

    public void setContent(T content) {
        this.content = content;
    }

    public T getContent() {
        return content;
    }
}

使用泛型类

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Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.setContent("Hello");
System.out.println(stringBox.getContent()); // 输出：Hello

Box<Integer> intBox = new Box<>();
intBox.setContent(123);
System.out.println(intBox.getContent()); // 输出：123

2. 泛型方法

定义泛型方法

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public class Utility {
    public static <T> void printArray(T[] array) {
        for (T element : array) {
            System.out.print(element + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

使用泛型方法

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String[] stringArray = {"Hello", "World"};
Utility.printArray(stringArray); // 输出：Hello World

Integer[] intArray = {1, 2, 3};
Utility.printArray(intArray); // 输出：1 2 3

3. 泛型接口

定义泛型接口

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public interface Box<T> {
    void setContent(T content);
    T getContent();
}

实现泛型接口

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public class StringBox implements Box<String> {
    private String content;

    @Override
    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }

    @Override
    public String getContent() {
        return content;
    }
}

使用泛型接口

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Box<String> stringBox = new StringBox();
stringBox.setContent("Hello");
System.out.println(stringBox.getContent()); // 输出：Hello

4. 泛型的类型限制

定义有界泛型

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public class Box<T extends Number> {
    private T content;

    public void setContent(T content) {
        this.content = content;
    }

    public T getContent() {
        return content;
    }
}

使用有界泛型

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Box<Integer> intBox = new Box<>();
intBox.setContent(123);
System.out.println(intBox.getContent()); // 输出：123

// Box<String> stringBox = new Box<>(); // 错误，String 不是 Number 的子类

5. 泛型的通配符

无界通配符（?）

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public static void printBox(Box<?> box) {
    System.out.println(box.getContent());
}

有界通配符（? extends T）

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public static void printBox(Box<? extends Number> box) {
    System.out.println(box.getContent());
}

使用通配符

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Box<Integer> intBox = new Box<>();
intBox.setContent(123);
printBox(intBox); // 输出：123

// Box<String> stringBox = new Box<>();
// printBox(stringBox); // 错误，String 不是 Number 的子类