面向对象

每当提起 Java ，面向对象都是我们第一时间能想到与其关联的内容，我们在这里梳理一下面向对象的内容。

三大特性

面向对象的三大特性是老生常谈的话题，本节简单总结一下三大特性。

封装

概念：使对象尽可能隐藏内部细节，只保留一些对外的方法使之与外部发生联系。用户无需知道对象内部细节，但可以通过对象对外提供的方法来访问对象。

优点：

减少耦合：可以独立地进行开发、修改、测试。
便于开发人员理解这个类的功能。
提高系统的可复用性。

继承

概念：一个类可以通过关键字 extend 以继承父类的非 private 成员。解决共性抽取的问题。

特点：

一个类只能有一个直接父类（单继承），但是接口可以有多个父类（多继承）。
一个子类只有一个直接父类，但是一个父类可以拥有多个子类。

多态

多态具体分为编译时多态和运行时多态：

编译时多态主要是体现为方法的重载。Java虚拟机在编译时根据参数类型、个数、顺序能确定执行重载方法中的某一个。
运行时多态主要是体现为父类的引用指向子类的对象。需要在运行时，Java虚拟机才能确定引用指向的具体类型，执行具体类型中的方法。

运行时多态

运行时多态是面向抽象编程的基础，使用这个特性可以很方便地进行面向抽象类/接口开发，无需为具体的子类/实现类一一编写逻辑，因为子类重写了父类方法，运行时根据具体的类型执行父类中定义的方法。

运行时多态的条件：

继承，没有继承，就没有子类
重写，没有重写，多态就没有意义
向上转型

这里重点说说向上转型
向上转型的格式就是运行时多态的写法 父类对象名 = new 子类(); ，意为创建一个子类对象，但把他看成父类来进行使用。
这么做的好处是可以灵活地更换不同的子类；弊端是由于「编译看左，运行看右」，这个对象无法调用子类中特有的内容。
既然有向上转型，也就有向下转型。向下转型具体写法是 子类对象名 = (子类) 原父类对象; ，其实就是将父类对象「还原」成本来的子类对象。
这么做的好处是可以使用子类的内容；弊端是必须要先确定子类类型，才能进行强转，否则会有 ClassCastException （可以借助 instanceof 关键字进行判断）。

下面用一个例子来体现运行时多态的特点

java

public interface Animal {
    void say();
}

public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void say() {
        System.out.println("miao miao miao~");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void say() {
        System.out.println("wang wang wang~");
    }
}

public class Test() {
    public static void main(String[] args) {
        List<Animal> animals = new ArrayList<>();
        animals.add(new Cat());
        animals.add(new Dog());
        for(Animal animal : animals) {
            animal.say();
        }
    }
}
// ******输出******
miao miao miao~
wang wang wang~

可以看到，即使开发时使用着接口的对象，但在运行时会根据具体的实现类型分别调用其重写的方法。这么做可以通用这一段遍历调用的逻辑，无需根据具体类型再开发相似的逻辑，非常的方便。

重写与重载

上文「多态」这一小节提到方法的重写、重载，本节进行两个概念的解释与对比。

相同点：

作用：都是体现了多态这一特性。
形式：重写方法与重载方法都与原方法的名称一样。

不同点：

存在：重写方法存在于继承体系中；重载方法存在于同一个类中。
形式上：重写方法与原方法的参数列表一模一样；重载方法与原方法的参数列表有区别（可能是参数类型、顺序、数量）。

另外方法重写需要遵循以下规则：

子类方法的访问权限必须大于等于父类方法访问权限
public > protected > 什么都不写 > private
子类方法的返回值必须小于等于父类方法的返回值范围（换言之就是返回值类型要相同或者是其子类）
子类方法只能声明小于等于父类方法声明的异常范围（可以抛出更少、更具体设置说不抛出）

前两点是里氏替换原则的内容，重写可以使用 @Override 注解，让编译器帮忙检查是否满足重写的规则

需要注意的是：两个方法名称一样，不管参数列表是否有区别，返回值都不允许相同。

抽象类与接口

抽象类特点

结构：抽象类允许定义抽象方法，但是也可以不定义。
实例化：抽象类不可以实例化，必须有一个子类继承它。

抽象方法：

被 abstract 修饰
没有方法体
必须定义在抽象类中

接口特点

接口是一种特殊的抽象类，一般在开发中更偏向使用接口，因为组合关系比继承关系耦合度更低。

Jdk8 中接口可以拥有的内容：

常量
抽象方法
默认方法，可以用于接口升级，避免增加接口导致大量实现类需要改动
静态方法

关键字

本小节总结一下面向对象中的一些关键字

super与this

分别用于在成员中调用父类的成员和本类中的其他成员

重点介绍一下用在构造方法中的情况

super(param) 调用父类构造方法
this(param) 调用本类其他构造方法
但是这两句必须是构造方法中第一句并且也是唯一一句，所以两者不能同时使用。

static

static 关键字有三个使用途径，当被 static 关键字修饰后，所有类对象共享这一份数据。

静态成员变量
静态成员方法
静态代码块，当第一次使用到本类时，静态代码块执行唯一的一次。一般用于一次性地为静态成员变量赋值。

final

用途

final 关键字可以用在四个地方

修饰类，这个类不能有任何的子类。
修饰方法，这个方法不允许在子类中被重写。
修饰局部变量，如果是基本数据类型，是指栈中的值不允许被改变；如果是引用类型，引用的地址指不允许被改变。
修饰成员变量，比修饰局部变量更加严格。
- 这个成员变量不允许有 setter 方法
- 被修饰后必须手动赋值或通过构造方法赋值，不会给默认值
- 值得一提的是，如果通过构造方法赋值的话，那么必须保证每一个构造方法中都能对这个成员变量赋值

关于提升性能

关于 final 关键字提升性能这个 topic ，众说纷纭，这里不做深究。本人认为提升性能应该从大方面出发，以大带小，比如合理设计表结构、合理设计连接池等，初学者暂时不合适在小地方深挖～

这里先说结论：使用 final 关键字更多地是一个编译时的提升，暂时没有发现对运行时有大幅度的提升，所以使用 final 关键字应该要出于清晰的设计和可读性的目的，而不是出于性能原因。

下面简单说说几个值得注意的地方

JVM 会缓存 final 变量，优化字符串的拼接，当字符串变量被 final 修饰时，在拼接的时候会认为这是一个常量，编译期就可以完成拼接。
final 的变量避免线程安全问题，多个线程可以共享，不需要额外的同步开销。

面向对象 ​

三大特性 ​

封装 ​

继承 ​

多态 ​

运行时多态 ​

重写与重载 ​

抽象类与接口 ​

关键字 ​

super与this ​

static ​

final ​

用途 ​

关于提升性能 ​