抽象类和接口
- 【本节目标】
- 1.抽象类
- 1.1抽象类的概念
- 1.2 抽象类语法
- 1.3 抽象类特性
- 1.4 抽象类的作用
- 2. 接口
- 2.1 接口的概念
- 2.2 语法规则
- 2.3 接口使用
- 2.4 接口特性
- 2.5 实现多个接口
- 2.6 接口间的继承
- 2.7 接口使用实例
- 2.8Clonable 接口和深拷贝
- 2.9 抽象类和接口的区别
- 3. Object类
- 3.1使用Object接受所有累的对象
- 2.2 获取对象信息
- 2.3 对象比较equals方法
- 2.4 hashcode方法
【本节目标】
- 抽象类
- 接口
- Object
1.抽象类
1.1抽象类的概念
在面向对象的概念中,所有的对象都是通过类来描绘的,但是反过来,并不是所有的类都是用来描绘对象的,如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类就是抽象类。 比如:
在打印图形例子中, 我们发现, 父类 Shape 中的 draw 方法好像并没有什么实际工作, 主要的绘制图形都是由 Shape 的各种子类的 draw 方法来完成的. 像这种没有实际工作的方法, 我们可以把它设计成一个 抽象方法(abstract method), 包含抽象方法的类我们称为 抽象类(abstract class)。
1.2 抽象类语法
在Java中,一个类如果被 abstract 修饰称为抽象类,抽象类中被 abstract 修饰的方法称为抽象方法,抽象方法不用给出具体的实现体。
//抽象类:被abstract修饰的类
public abstract class Shape {//抽象方法:被abstract修饰的方法,没有方法体abstract public void draw();abstract void calcArea();//抽象类也是类,也可以增加普通类和属性public double getArea() {return area;}protected double area; // 面积
}
注意:抽象类也是类,内部可以包含普通方法和属性,甚至构造方法
1.3 抽象类特性
- 抽象类不能直接实例化对象
Shape shape = new Shape();
// 编译出错
java: Shape是抽象的; 无法实例化
- 抽象方法不能是 private 的
abstract class Shape {abstract private void draw();//error
}
// 编译出错
java: 非法的修饰符组合: abstract和private
- 抽象方法不能被final和static修饰,因为抽象方法要被子类重写
public abstract class Shape {abstract final void methodA();//errorabstract public static void methodB();//error
}/*
编译报错:
java: 非法的修饰符组合: abstract和final
java: 非法的修饰符组合: abstract和static*/
- 抽象类必须被继承,并且继承后子类要重写父类中的抽象方法,否则子类也是抽象类,必须要使用 abstract 修饰
//矩形
public class Rect extends Shape {private double length;private double width;public Rect(double length, double width) {this.length = length;this.width = width;}@Overridepublic void draw() {System.out.println("矩形:length = " + this.length + " width = " + this.width);}@Overridevoid calcArea() {area = length * width;//super.area = this.length * this.width;}
}
//圆形
public class Circle extends Shape {private double r;final private static double Pl = 3.14;public Circle(double r) {this.r = r;}@Overridepublic void draw() {System.out.println("圆:r = " + r);}@Overridevoid calcArea() {area = Pl * r * r;//super.area = this.area * this.r * this.r;}
}
//三角形
public class Triangle extends Shape {private double a;private double b;private double c;@Overridepublic void draw() {System.out.println("三角形:a = " + this.a + " b = " + this.b + " c = " + this.c);}//三角形:直角三角形、等腰三角形等,还可以继续细化@Overridevoid calcArea() {//编译失败:要么实现该抽象方法,要么将三角形设计为抽象类}
}
//Shape.java
public abstract class Shape {abstract public void draw();abstract void calcArea();public double getArea() {return area;}protected double area;
}
- 抽象类中不一定包含抽象方法,但是有抽象方法的类一定是抽象类
- 抽象类中可以有构造方法,供子类创建对象时,初始化父类的成员变量
1.4 抽象类的作用
抽象类本身不能被实例化, 要想使用, 只能创建该抽象类的子类. 然后让子类重写抽象类中的抽象方法。
有些同学可能会说了, 普通的类也可以被继承呀, 普通的方法也可以被重写呀, 为啥非得用抽象类和抽象方法呢?
确实如此. 但是使用抽象类相当于多了一重编译器的校验。
使用抽象类的场景就如上面的代码, 实际工作不应该由父类完成, 而应由子类完成. 那么此时如果不小心误用成父类了, 使用普通类编译器是不会报错的. 但是父类是抽象类就会在实例化的时候提示错误, 让我们尽早发现问题。
- 很多语法存在的意义都是为了 "预防出错", 例如我们曾经用过的 final 也是类似. 创建的变量用户不去修改, 不就相当于常量嘛? 但是加上 final 能够在不小心误修改的时候, 让编译器及时提醒我们。
- 充分利用编译器的校验, 在实际开发中是非常有意义的。
2. 接口
2.1 接口的概念
在现实生活中,接口的例子比比皆是,比如:笔记本上的USB口,电源插座等。
电脑的USB口上,可以插:U盘、鼠标、键盘…所有符合USB协议的设备
电源插座插孔上,可以插:电脑、电视机、电饭煲…所有符合规范的设备
-
通过上述例子可以看出:接口就是公共的行为规范标准,大家在实现时,只要符合规范标准,就可以通用。
-
在Java中,接口可以看成是:多个类的公共规范,是一种引用数据类型。
2.2 语法规则
接口的定义格式与定义类的格式基本相同,将class关键字换成 interface 关键字,就定义了一个接口。
public interface 接口名称 {//抽象方法public abstract void method1();//public abstract 是固定搭配,可以不写public void method2();abstract void method3();void method4();//注意:在接口中上述写法都是抽象方法,更推荐方式4,代码更简洁
}
提示:
- 创建接口时,接口的命名一般以大写字母I开头
- 接口的命名一般都是使用 “形容词” 词性的单词
- 阿里编码规范中约定, 接口中的方法和属性不要加任何修饰符号, 保持代码的简洁性
2.3 接口使用
接口不能直接使用,必须要有一个"实现类"来"实现"该接口,实现接口中的所有抽象方法。
public class 类名称 implements 接口名称 {//...
}
注意:子类和父类之间是extends继承关系,,类与接口之间是implements 实现关系。
请实现笔记本电脑使用USB鼠标、USB键盘的例子
- USB接口:包含打开设备、关闭设备功能
- 笔记本类:包含开机功能、关机功能、使用USB设备功能
- 鼠标类:实现USB接口,并具备点击功能
- 键盘类:实现USB接口,并具备输入功能
//USB接口
public interface USB {void openDevice();void closeDevice();
}
//鼠标类,实现USB接口
public class Mouse implements USB {@Overridepublic void openDevice() {System.out.println("打开鼠标");}@Overridepublic void closeDevice() {System.out.println("关闭鼠标");}public void click() {System.out.println("鼠标点击");}
}
//键盘类,实现USB接口
public class KeyBoard implements USB {@Overridepublic void openDevice() {System.out.println("打开键盘");}@Overridepublic void closeDevice() {System.out.println("关闭键盘");}public void input() {System.out.println("键盘输入");}
}
//笔记本类:使用USB设备
public class Computer implements USB {@Overridepublic void openDevice() {System.out.println("打开笔记本电脑");}@Overridepublic void closeDevice() {System.out.println("关闭笔记本电脑");}//使用电脑:public void useDevice(USB usb) {usb.openDevice();if(usb instanceof Mouse) {Mouse mouse = new Mouse();mouse.click();} else if (usb instanceof KeyBoard) {KeyBoard keyBoard = new KeyBoard();keyBoard.input();}usb.closeDevice();}
}
//测试类
public class TestUSB {public static void main(String[] args) {Computer computer = new Computer();computer.openDevice();//打开电脑//使用鼠标设备computer.useDevice(new Mouse());//使用键盘设备computer.useDevice(new KeyBoard());computer.closeDevice();//关闭电脑}
}
2.4 接口特性
- 接口类型是一种引用类型,但是不能直接new接口的对象
public class TestUSB {public static void main(String[] args) {//USB usb = new USB();}
}//java: 接口.接口使用.USB是抽象的; 无法实例化
- 接口中每一个方法都是public的抽象方法, 即接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract(只能是public abstract,其他修饰符都会报错)
public interface USB {//java: 此处不允许使用修饰符private//private void openDevice();void closeDevice();
}
- 接口中的方法是不能在接口中实现的,只能由实现接口的类来实现
public interface USB {void openDevice();// 编译失败:因为接口中的方式默认为抽象方法//java: 接口抽象方法不能带有主体void closeDevice() {System.out.println("关闭设备");}
}
- 重写接口中方法时,不能使用默认的访问权限
public interface USB {void openDevice();//默认是public的void closeDevice();//默认是public的
}
public class Mouse implements USB {@Overridepublic void openDevice() {System.out.println("打开鼠标");}@Overridepublic void closeDevice() {System.out.println("关闭鼠标");}
}//编译报错,重写USB中openDevice方法时,不能使用默认修饰符
//正在尝试分配更低的访问权限; 以前为public
public class TestMouse {public static void main(String[] args) {Mouse mouse = new Mouse();mouse.openDevice();}
}
- 接口中可以含有变量,但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量
//USB接口
public interface USB {double brand = 3.0;//默认void openDevice();void closeDevice();
}
public class USBTest {public static void main(String[] args) {System.out.println(USB.brand);//可以直接通过接口名访问,说明是静态的//编译报错:java: 无法为最终变量brand分配值//USB.brand = 2.0;//说明brand具有final属性}
}
- 接口中不能有静态代码块和构造方法
public interface USB {//编译失败public USB() {}{}//编译失败void openDevice();void closeDevice();
}
- 接口虽然不是类,但是接口编译完成后字节码文件的后缀格式也是 .class
- 如果类没有实现接口中的所有的抽象方法,则类必须设置为抽象类
- jdk8中:接口中还可以包含default方法。
2.5 实现多个接口
在Java中,类和类之间是单继承的,一个类只能有一个父类,即Java中不支持多继承,但是一个类可以实现多个接口。 下面通过类来表示一组动物:
public class Animal {protected String name;public Animal(String name) {this.name = name;}
}
另外我们再提供一组接口, 分别表示 “会飞的”, “会跑的”, “会游泳的”。
//IFlying.java
interface IFlying {void fly();
}//IRunning.java
interface IRunning {void run();
}//ISwimming.java
interface ISwimming {void swim();
}
接下来我们创建几个具体的动物:
- 猫, 是会跑的
public class Cat extends Animal implements IRunning {public Cat(String name) {super(name);}@Overridepublic void run() {System.out.println(this.name + "正在跑");}
}
- 鱼, 是会游的
public class Fish extends Animal implements ISwimming {public Fish(String name) {super(name);}@Overridepublic void swim() {System.out.println(this.name + "正在游泳");}
}
- 青蛙, 既能跑, 又能游(两栖动物)
public class Frog extends Animal implements IRunning, ISwimming {public Frog(String name) {super(name);}@Overridepublic void run() {System.out.println(this.name + "正在跑");}@Overridepublic void swim() {System.out.println(this.name + "正在游泳");}
}
注意:一个类实现多个接口时,每个接口中的抽象方法都要实现,否则类必须设置为抽象类。
提示:IDEA 中使用 Ctrl + i 快速实现接口
- 还有一种神奇的动物, 水陆空三栖, 叫做 “鸭子”
public class Duck extends Animal implements IRunning, ISwimming, IFlying {public Duck(String name) {super(name);}@Overridepublic void fly() {System.out.println(this.name + "正在飞翔");}@Overridepublic void run() {System.out.println(this.name + "正在跑");}@Overridepublic void swim() {System.out.println(this.name + "正在游泳");}
}
-
上面的代码展示了 Java 面向对象编程中最常见的用法: 一个类继承一个父类, 同时实现多种接口
-
继承表达的含义是 is-a 语义,而接表达的含义是具有 xxx 特性
猫是一种动物,具有会跑的特性.青蛙也是一种动物,既能跑,也能游泳鸭子也是一种动物,既能跑,也能游,还能飞
-
这样设计有什么好处呢? 时刻牢记多态的好处, 让程序猿忘记类型。有了接口之后, 类的使用者就不必关注具体类型,而只关注某个类是否具备某种能力。
例如, 现在实现一个方法, 叫 “散步”
public class TestAnimal {public static void walk(IRunning iRunning) {System.out.println("我去散步");iRunning.run();}//在这个walk方法内部,我们并不关注到底是哪种动物,只要参数是会跑就行public static void main1(String[] args) {Cat cat = new Cat("咪咪");walk(cat);Frog frog = new Frog("瓜瓜");walk(frog);}
}/*
执行结果:
我去散步
咪咪正在跑
我去散步
瓜瓜正在跑*/
甚至参数可以不是 “动物”, 只要会跑!
public class TestAnimal {public static void walk(IRunning iRunning) {//System.out.println("我去散步");iRunning.run();}//甚至参数可以不是 “动物”, 只要会跑!public static void main(String[] args) {Robot robot = new Robot("机器人");walk(robot);}
}/*
执行结果:
机器人正在用轮子跑*/
2.6 接口间的继承
在Java中,类和类之间是单继承的,一个类可以实现多个接口,接口与接口之间可以多继承。即:用接口可以达到多继承的目的。
接口可以继承一个接口, 达到复用的效果. 使用 extends 关键字。
//IRunning.java
interface IRunning {void run();
}//ISwimming.java
interface ISwimming {void swim();
}//IAmphibious.java
interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming {//两栖的动物, 既能跑, 也能游
}class Frog implements IAmphibious {//...
}
通过接口继承创建一个新的接口 IAmphibious 表示 “两栖的”. 此时实现接口创建的 Frog 类, 就继续要实现 run 方法, 也需要实现 swim 方法。
接口间的继承相当于把多个接口合并在一起
2.7 接口使用实例
给学生对象数组排序
public class Student {private String name;private int score;public Student(String name, int score) {this.name = name;this.score = score;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", score=" + score +'}';}
}
再给定一个学生对象数组, 对这个对象数组中的元素进行排序(按分数降序)
Student[] students = new Student[]{new Student("张三", 15),new Student("李四", 16),new Student("王五", 17),new Student("赵六", 18)
};
按照我们之前的理解, 数组我们有一个现成的 sort 方法, 能否直接使用这个方法呢?
Arrays.sort(students);
System.out.println(Arrays.toString(students));
//运行出错,抛出异常
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: 接口.接口使用实例.Student cannot be cast to java.lang.Comparable
整体代码展示:
//Student.java
public class Student {private String name;private int score;public Student(String name, int score) {this.name = name;this.score = score;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", score=" + score +'}';}
}
//Test.java
public class Test {public static void main(String[] args) {//再给定一个学生对象数组, 对这个对象数组中的元素进行排序(按分数降序)Student[] students = new Student[]{new Student("张三", 15),new Student("李四", 16),new Student("王五", 17),new Student("赵六", 18)};//按照我们之前的理解, 数组我们有一个现成的 sort 方法, 能否直接使用这个方法呢?Arrays.sort(students);System.out.println(Arrays.toString(students));}
}
仔细思考, 不难发现, 和普通的整数不一样, 两个整数是可以直接比较的, 大小关系明确。 而两个学生对象的大小关系怎么确定? 需要我们额外指定。
让我们的 Student 类实现 Comparable 接口, 并实现其中的 compareTo 方法
//Student1.java
public class Student1 implements Comparable <Student1> {private String name;private int score;public Student1(String name, int score) {this.name = name;this.score = score;}@Overridepublic String toString() {return "Student1{" +"name='" + name + '\'' +", score=" + score +'}';}@Overridepublic int compareTo(Object o) {//return this.score - o.age;Student1 student1 = (Student1)o;if(this.score > student1.score) {return -1;} else if (this.score < student1.score) {return 1;} else {return 0;}}
}
在 sort 方法中会自动调用 compareTo 方法。compareTo 的参数是 Object , 其实传入的就是 Student1 类型的对象。
- 如果当前对象应排在参数对象之前, 返回小于 0 的数字
- 如果当前对象应排在参数对象之后, 返回大于 0 的数字
- 如果当前对象和参数对象不分先后, 返回 0
再次执行程序, 结果就符合预期了。
//执行结果:
[Student1{name='赵六', score=18}, Student1{name='王五', score=17}, Student1{name='李四', score=16}, Student1{name='张三', score=15}]
问题: 假如我先要以姓名作为比较依据,就得把Test.java 中的 CompareTo 方法进行重写,十分的麻烦!
答案是使用另外一个接口:Comparator
Comparator接口是Java中用于定义对象比较的顺序的接口,它属于java.util包。这个接口允许我们自定义对象的排序规则,从而可以按照我们指定的方式对对象进行排序。
Comparator接口主要包含一个 compare(T o1, T o2) 方法:
public interface Comparator<T> {int compare(T o1, T o2);
}
该方法用于比较两个对象的大小。其返回值是整型,有三种可能的返回值:
- 负数:表示第一个参数小于第二个参数。
- 零:表示两个参数相等。
- 正数:表示第一个参数大于第二个参数。
这个接口特别有用,当我们需要对自定义对象进行排序,而这些对象的自然顺序(即它们的Comparable实现)不满足我们的需求时,我们可以使用Comparator来定义新的排序规则。
用NameComparator和AgeComparator这两个类实现 Comparable 接口, 并实现其中的 compareTo 方法。
//AgeComparaTor.java
public class AgeComparator implements Comparator <Student> {@Overridepublic int compare(Student o1, Student o2) {return o1.age - o2.age;}
}
//NameComparator.java
public class NameComparator implements Comparator <Student> {@Overridepublic int compare(Student o1, Student o2) {return o1.name.compareTo(o2.name);}
}
//Test2.java
public class Test2 {public static void main(String[] args) {Student[] students = new Student[] {new Student("张三", 10),new Student("王五", 17),new Student("李四", 20)};System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(students));//用姓名来比较:NameComparator nameComparator = new NameComparator();Arrays.sort(students, nameComparator);System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(students));}
}
-
用姓名来比较:
//执行结果:排序前:[Student{name='张三', age=10}, Student{name='王五', age=17}, Student{name='李四', age=20}]排序后:[Student{name='张三', age=10}, Student{name='李四', age=20}, Student{name='王五', age=17}]
//Test2.java
public class Test2 {public static void main4(String[] args) {Student[] students = new Student[] {new Student("张三", 10),new Student("李四", 20),new Student("王五", 17),};System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(students));//用年龄来比较:AgeComparator ageComparator = new AgeComparator();Arrays.sort(students, ageComparator);System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(students));}
}
-
用年龄来比较:
//执行结果:排序前:[Student{name='张三', age=10}, Student{name='李四', age=20}, Student{name='王五', age=17}]排序后:[Student{name='张三', age=10}, Student{name='王五', age=17}, Student{name='李四', age=20}]
为了进一步加深对接口的理解, 我们可以尝试自己实现一个 sort 方法来完成刚才的排序过程(使用冒泡排序)
//Test.java
class Student implements Comparable <Student> {public String name;public int age;public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}//用年龄来比较:@Overridepublic int compareTo(Student o) {return this.age - o.age;}
}
public class Test {//手动模拟实现一个Arrays.sort:public static void sort(Comparable[] comparables) {for (int i = 0; i < comparables.length - 1; i++) {for (int j = 0; j < comparables.length - 1 - i; j++) {if(comparables[j].compareTo(comparables[j + 1]) > 0) {Comparable tmp = comparables[j];comparables[j] = comparables[j + 1];comparables[j + 1] = tmp;}}}}public static void main2(String[] args) {Student[] students = new Student[] {new Student("张三", 10),new Student("李四", 20),new Student("王五", 17)};System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(students));//Arrays.sort(students);sort(students);System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(students));}
}
再次执行代码:
//执行结果:
排序前:[Student{name='张三', age=10}, Student{name='李四', age=20}, Student{name='王五', age=17}]
排序后:[Student{name='张三', age=10}, Student{name='王五', age=17}, Student{name='李四', age=20}]
2.8Clonable 接口和深拷贝
Java 中内置了一些很有用的接口, Clonable 就是其中之一。
Object 类中存在一个 clone 方法, 调用这个方法可以创建一个对象的 “拷贝”。但是要想合法调用 clone 方法, 必须要先实现 Clonable 接口, 否则就会抛出CloneNotSupportedException 异常。
- Clonable 接口
public interface Cloneable {
}
- clone 方法
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
class Animal1 implements Cloneable {private String name;@Override/*protected Object clone() throws CloneNotSupportedException*/public Animal1 clone() {Animal1 o = null;try {o = (Animal1)super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {e.printStackTrace();}return o;}
}public class Test {public static void main(String[] args) {Animal1 animal1 = new Animal1();Animal1 animal2 = animal1.clone();System.out.println(animal1 == animal2);}
}/*
输出结果
false
*/
- 浅拷贝 VS 深拷贝
Cloneable 拷贝出的对象是一份 “浅拷贝”
观察以下代码:
//浅拷贝:
class Money {public double m = 99.9;
}class Person implements Cloneable {public Money money = new Money();@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}
}
public class TestDemo {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Person person1 = new Person();Person person2 = (Person)person1.clone();System.out.println("通过person2修改前的结果");System.out.println(person1.money.m);System.out.println(person2.money.m);person2.money.m = 100.1;System.out.println("通过person2修改后的结果");System.out.println(person1.money.m);System.out.println(person2.money.m);}
}/*
执行结果:
通过person2修改前的结果
99.9
99.9
通过person2修改后的结果
100.1
100.1*/
如上代码,我们可以看到,通过clone,我们只是拷贝了Person对象。但是Person对象中的Money对象,并没有拷贝。通过person2这个引用修改了m的值后,person1这个引用访问m的时候,值也发生了改变。这里就是发生了浅拷贝。
图文解析:
那么想一下如何实现深拷贝呢?
class Money1 implements Cloneable {public double m = 99.9;@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}
}class Person1 implements Cloneable {public Money1 money = new Money1();@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {//return super.clone();Person1 tmp = (Person1) super.clone();tmp.money = (Money1) this.money.clone();return tmp;}
}
public class TestDemo1 {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Person1 person1 = new Person1();Person1 person2 = (Person1)person1.clone();System.out.println("通过person2修改前的结果");System.out.println(person1.money.m);System.out.println(person2.money.m);person2.money.m = 100.1;System.out.println("通过person2修改后的结果");System.out.println(person1.money.m);System.out.println(person2.money.m);}
}/*
执行结果:
通过person2修改前的结果
99.9
99.9
通过person2修改后的结果
99.9
100.1*/
如上代码,Money1和Person1两个类都实现了Cloneable接口,并重写了clone方法。Person1类中包含Money1对象。在Person1的clone方法中,首先调用super.clone()复制Person1对象,然后复制其内部的Money1对象,确保深拷贝。在TestDemo1的main方法中,创建了一个Person1对象person1,然后克隆得到person2。修改person2中的money对象的m值,发现person1中的对应值不变,说明实现了深拷贝,即person1和person2中的money对象是独立的。
图文解析:
2.9 抽象类和接口的区别
抽象类和接口都是 Java 中多态的常见使用方式。都需要重点掌握。同时又要认清两者的区别(重要!!! 常见面试题)。
核心区别:抽象类中可以包含普通方法和普通字段, 这样的普通方法和字段可以被子类直接使用(不必重写), 而接口中不能包含普通方法, 子类必须重写所有的抽象方法。
如之前写的 Animal 例子。此处的 Animal 中包含一个 name 这样的属性, 这个属性在任何子类中都是存在的。因此此处的 Animal 只能作为一个抽象类, 而不应该成为一个接口。
public class Animal {protected String name;public Animal(String name) {this.name = name;}
}
再次提醒:
抽象类存在的意义是为了让编译器更好的校验, 像 Animal 这样的类我们并不会直接使用, 而是使用它的子类。万一不小心创建了 Animal 的实例, 编译器会及时提醒我们。
3. Object类
3.1使用Object接受所有累的对象
Object是Java默认提供的一个类。Java里面除了Object类,所有的类都是存在继承关系的。默认会继承Object父类。即所有类的对象都可以使用Object的引用进行接收。
- 范例:使用Object接收所有类的对象
package Object类.使用Object接收所有类的对象;class Person {}class Student {}public class Test {public static void function(Object o) {System.out.println(o);}public static void main(String[] args) {function(new Person());function(new Student());}
}/*
执行结果:
Object类.使用Object接收所有类的对象.Person@1b6d3586
Object类.使用Object接收所有类的对象.Student@4554617c*/
- 所以在开发之中,Object类是参数的最高统一类型。但是Object类也存在有定义好的一些方法。如下:
本小节当中,我们主要来熟悉这几个方法:toString()方法,equals()方法,hashcode()方法
2.2 获取对象信息
如果要打印对象中的内容,可以直接重写Object类中的toString()方法,之前已经讲过了,此处不再累赘
public class Test {// Object类中的toString()方法实现:public String toString() {return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());}public static void main(String[] args) {int[] array = {1, 3, 5, 7, 9};System.out.println(Arrays.toString(array));}
}/*
执行结果:
[1, 3, 5, 7, 9]
*/
2.3 对象比较equals方法
在Java中,== 进行比较时:
- 如果==左右两侧是基本数据类型,比较的是变量中的值是否相同
- 如果==左右两侧是引用类型变量,比较的是引用变量的地址是否相同
- 如果要比较对象内容,必须重写Object中的equals方法,因为equals方法默认是按照地址进行比较的:
public boolean equals(Object obj) {return (this == obj);//使用引用中的地址直接来进行比较
}
class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}
}public class Test {public static void main(String[] args) {Person person1 = new Person("张三", 15);Person person2 = new Person("张三", 15);int a = 10;int b = 10;System.out.println(a == b);//true//理论来讲,名字相同,年龄相同,可以看成是一个人,但是比较不出来:System.out.println(person1 == person2);//falseSystem.out.println(person1.equals(person2));//false}
}
Person类重写equals方法后,然后比较:
class Person1 {private String name;private int age;public Person1(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if(obj == null) {return false;}//自己和自己比较if(this == obj) {return true;}//不是Person1对象if(!(obj instanceof Person1)) {return false;}//开始比较:Person1 person1 = (Person1) obj;//向下转型//理论来讲,名字相同,年龄相同,可以看成是一个人return this.name.equals(person1.name) && this.age == person1.age;}
}public class Test1 {public static void main(String[] args) {Person1 person1 = new Person1("张三", 19);Person1 person2 = new Person1("张三", 19);int a = 10;int b = 10;System.out.println(a == b);//trueSystem.out.println(person1 == person2);//falseSystem.out.println(person1.equals(person2));//true}
}
结论:比较对象中内容是否相同的时候,一定要重写equals方法。
2.4 hashcode方法
- 刚刚的toString方法的源码:
public String toString() {return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}
我们看到了 hashCode() 这个方法,他帮我算了一个具体的对象位置,这里面涉及数据结构,但是我还没学数据结构,没法讲述,所以我只能说它是个内存地址。然后调用 Integer.toHexString() 方法,将这个地址以16进制输出。
- hashcode方法源码:
public native int hashCode();
该方法是一个native方法,底层是由 C/C++ 代码写的。我们看不到。
我们认为两个名字相同,年龄相同的对象,将存储在同一个位置,如果不重写 hashcode() 方法,我们可以来看示例代码:
class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}
}public class TestDemo1 {public static void main(String[] args) {Person person1 = new Person("张三", 10);Person person2 = new Person("张三", 10);System.out.println(person1.hashCode());System.out.println(person2.hashCode());}
}/*
执行结果:
460141958
1163157884*/
注意事项:两个对象的hash值是不一样的。
像重写equals方法一样,我们也可以重写hashcode()方法。此时我们再来看看:
class Person2 {private String name;private int age;public Person2(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name, age);}
}public class TestDemo2 {public static void main(String[] args) {Person2 person1 = new Person2("张三", 10);Person2 person2 = new Person2("张三", 10);System.out.println(person1.hashCode());System.out.println(person2.hashCode());}
}/*
执行结果:
24022530
24022530*/
注意事项:哈希值一样。
结论:
- hashcode 方法用来确定对象在内存中存储的位置是否相同
- 事实上 hashcode() 在散列表中才有用,在其他情况下没有,在散列表中 hashcode() 的作用是获取对象的散列码,进而确定该对象在散列表中的位置。