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Java的抽象类和接口_java接口和类

java接口和类

目录

一 、抽象类

1、抽象类概念

2、抽象类语法

3、抽象类特性

4、抽象类的作用

二、接口

1、接口的概念

2、语法规则

3、接口使用

4、接口特性

5、实现多个接口

6、接口间的继承  

7、抽象类和接口的区别

8、接口使用实例

9、Clonable 接口和深拷贝

 三、Object类

1、什么是Object类

2、获取对象信息

3、对象比较equals方法

4、hashcode方法

OVER! 

一 、抽象类

1、抽象类概念

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(abstractmethod) , 包含抽象方法的类我们称为 抽象类(abstract class) .

2、抽象类语法

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。
  1. // 抽象类:被abstract修饰的类
  2. public abstract class Shape {
  3. // 抽象方法:被abstract修饰的方法,没有方法体
  4. abstract public void draw();
  5. abstract void calcArea();
  6. // 抽象类也是类,也可以增加普通方法和属性
  7. public double getArea(){
  8. return area;
  9. }
  10. protected double area; // 面积
  11. }
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

3、抽象类特性

1. 抽象类不能直接实例化对象
  1. Shape shape = new Shape();
  2. // 编译出错
  3. Error:(30, 23) java: Shape是抽象的; 无法实例化

2. 抽象方法不能是 private 的

  1. abstract class Shape {
  2. abstract private void draw();
  3. }
  4. // 编译出错
  5. Error:(4, 27) java: 非法的修饰符组合: abstractprivate
3. 抽象方法不能被final和static修饰,因为抽象方法要被子类重写
  1. public abstract class Shape {
  2. abstract final void methodA();
  3. abstract public static void methodB();
  4. }
  5. // 编译报错:
  6. // Error:(20, 25) java: 非法的修饰符组合: abstract和final
  7. // Error:(21, 33) java: 非法的修饰符组合: abstract和static
4. 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
  1. import sun.security.mscapi.CPublicKey;
  2. public class Test{
  3. public static void main(String[] args) {
  4. drawmap(new Rectangle());
  5. drawmap(new Circle());
  6. drawmap(new Flower());
  7. }
  8. public static void drawmap(Shape shape){
  9. shape.draw();
  10. }
  11. }
  12. abstract class Shape{
  13. public abstract void draw();
  14. }
  15. class Rectangle extends Shape{
  16. @Override
  17. public void draw() {
  18. System.out.println("矩形");
  19. }
  20. }
  21. class Circle extends Shape{
  22. @Override
  23. public void draw() {
  24. System.out.println("⭕");
  25. }
  26. }
  27. class Flower extends Shape{
  28. @Override
  29. public void draw() {
  30. System.out.println("❀");
  31. }
  32. }
5. 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
6. 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

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

那么这个时候,我们就会有疑问了:

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.

二、接口

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、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。
  1. public interface 接口名称{
  2. // 抽象方法
  3. public abstract void method1(); // public abstract 是固定搭配,可以不写
  4. public void method2();
  5. abstract void method3();
  6. void method4();
  7. // 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
  8. }

那么在这里,我们要注意几点:

1. 创建接口时, 接口的命名一般以大写字母 I 开头.
2. 接口的命名一般使用 "形容词" 词性的单词.
3. 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.

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。
  1. public class 类名称 implements 接口名称{
  2. // ...
  3. }
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。

那么现在,我们来实现一个笔记本电脑中的接口,要求如下:

请实现笔记本电脑使用 USB 鼠标、 USB 键盘的例子
1. USB 接口:包含打开设备、关闭设备功能
2. 笔记本类:包含开机功能、关机功能、使用 USB 设备功能
3. 鼠标类:实现 USB 接口,并具备点击功能
4. 键盘类:实现 USB 接口,并具备输入功能

  1. interface USB{
  2. void openDevice();
  3. void closeDevice();
  4. }
  5. class Computer implements USB{
  6. @Override
  7. public void closeDevice() {
  8. System.out.println("打开电脑");
  9. }
  10. public void useDevice(USB usb){
  11. usb.openDevice();
  12. if(usb instanceof Mouse){
  13. Mouse mouse = (Mouse)usb;
  14. mouse.click();
  15. }else if(usb instanceof KeyBoard){
  16. KeyBoard keyBoard = (KeyBoard)usb;
  17. keyBoard.inPut();
  18. }
  19. usb.closeDevice();
  20. }
  21. @Override
  22. public void openDevice() {
  23. System.out.println("关闭电脑");
  24. }
  25. }
  26. class Mouse implements USB{
  27. @Override
  28. public void openDevice() {
  29. System.out.println("打开鼠标");
  30. }
  31. @Override
  32. public void closeDevice() {
  33. System.out.println("关闭鼠标");
  34. }
  35. public void click(){
  36. System.out.println("鼠标点击");
  37. }
  38. }
  39. class KeyBoard implements USB {
  40. @Override
  41. public void openDevice() {
  42. System.out.println("打开键盘");
  43. }
  44. @Override
  45. public void closeDevice() {
  46. System.out.println("关闭键盘");
  47. }
  48. public void inPut(){
  49. System.out.println("键盘输入");
  50. }
  51. }
  52. public class Test {
  53. public static void main(String[] args) {
  54. Computer computer = new Computer();
  55. computer.openDevice();
  56. // 使用鼠标设备
  57. computer.useDevice(new Mouse());
  58. // 使用键盘设备
  59. computer.useDevice(new KeyBoard());
  60. computer.closeDevice();
  61. }
  62. }

4、接口特性

1. 接口类型是一种引用类型,但是不能直接new接口的对象
例如:
  1. public class TestUSB {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. USB usb = new USB();
  4. }
  5. }
  6. // Error:(10, 19) java: day20210915.USB是抽象的; 无法实例化
2. 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)
  1. public interface USB {
  2. // Error:(4, 18) java: 此处不允许使用修饰符private
  3. private void openDevice();
  4. void closeDevice();
  5. }
3. 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
  1. void openDevice();
  2. // 编译失败:因为接口中的方式默认为抽象方法
  3. // Error:(5, 23) java: 接口抽象方法不能带有主体
  4. void closeDevice(){
  5. System.out.println("关闭USB设备");
  6. }
  7. }
4. 重写接口中方法时,这个方法不能使用默认的访问权限(默认访问权限指default)
  1. public interface USB {
  2. void openDevice(); // 默认是public的
  3. void closeDevice(); // 默认是public的
  4. }
  5. public class Mouse implements USB {
  6. @Override
  7. void openDevice() {
  8. System.out.println("打开鼠标");
  9. }
  10. // ...
  11. }
  12. // 编译报错,重写USB中openDevice方法时,不能使用默认修饰符
  13. // 正在尝试分配更低的访问权限; 以前为public
5. 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 fifinal 变量
  1. public interface USB {
  2. double brand = 3.0; // 默认被:final public static修饰
  3. void openDevice();
  4. void closeDevice();
  5. }
  6. public class TestUSB {
  7. public static void main(String[] args) {
  8. System.out.println(USB.brand); // 可以直接通过接口名访问,说明是静态的
  9. // 编译报错:Error:(12, 12) java: 无法为最终变量brand分配值
  10. USB.brand = 2.0; // 说明brand具有final属性
  11. }
  12. }
6. 接口中不能有静态代码块和构造方法
  1. public interface USB {
  2. // 编译失败
  3. public USB(){
  4. }
  5. {} // 编译失败
  6. void openDevice();
  7. void closeDevice();
  8. }
7. 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
8. 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
9. jdk8中:接口中还可以包含default方法。

5、实现多个接口

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 ,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 .
  1. class Animal {
  2. protected String name;
  3. public Animal(String name) {
  4. this.name = name;
  5. }
  6. }
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 ".
  1. interface IFlying {
  2. void fly();
  3. }
  4. interface IRunning {
  5. void run();
  6. }
  7. interface ISwimming {
  8. void swim();
  9. }
接下来我们创建几个具体的动物
, 是会跑的 .
  1. class Cat extends Animal implements IRunning {
  2. public Cat(String name) {
  3. super(name);
  4. }
  5. @Override
  6. public void run() {
  7. System.out.println(this.name + "正在用四条腿跑");
  8. }
  9. }
, 是会游的 .
  1. class Fish extends Animal implements ISwimming {
  2. public Fish(String name) {
  3. super(name);
  4. }
  5. @Override
  6. public void swim() {
  7. System.out.println(this.name + "正在用尾巴游泳");
  8. }
  9. }

此时,只实现了一个接口,接下来我们创建一个实现多个接口的类:

青蛙 , 既能跑 , 又能游 ( 两栖动物 )
  1. class Frog extends Animal implements IRunning, ISwimming {
  2. public Frog(String name) {
  3. super(name);
  4. }
  5. @Override
  6. public void run() {
  7. System.out.println(this.name + "正在往前跳");
  8. }
  9. @Override
  10. public void swim() {
  11. System.out.println(this.name + "正在蹬腿游泳");
  12. }
  13. }
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。
这个时候便会有人说,可以使用快捷键来快速的实现接口吗?
那么, 在IDEA 中我们可以使用 ctrl + i 快速实现接口
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。
这里,我们要注意一点: 继承表达的含义是 is - a 语义, 而接口表达的含义是 具有 xxx 特性
这个时候就会有人感到疑问了:我们为什么不直接把这些接口中的方法都放在Animal这个类当中来实现呢?
这是因为:不是所有的动物都会飞,也不是所有的动物都会跑,因此我们将这几个特性分开来实现,并且我们也不能将接口改成类,这是因为在Java中是无法做到多继承的!!
也正因此,我们常说接口的出现可以解决Java中无法实现多继承的问题
那么现在,让我们来看一下类与接口之间的关系:
1、类和类之间:可以通过extends来继承
2、类与接口之间:通过implements来实现接口
3、 接口与接口之间也可以通过extends来进行关联,这个时候我们可以将其理解为扩展接口的意思。
对于其中的第三点,我们来看一下这几行代码:

对于此时的C接口,它不仅具有自己的功能,同时也拥有了A、B这两个接口的功能。


6、接口间的继承  

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 .
  1. interface IRunning {
  2. void run();
  3. }
  4. interface ISwimming {
  5. void swim();
  6. }
  7. // 两栖的动物, 既能跑, 也能游
  8. interface IAmphibious extends IRunning, ISwimming {
  9. }
  10. class Frog implements IAmphibious {
  11. ...
  12. }
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 , 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.

7、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
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 .
  1. class Animal {
  2. protected String name;
  3. public Animal(String name) {
  4. this.name = name;
  5. }
  6. }
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.
那么,抽象类和接口的区别我们可以用下面这张表格来进行总结和归纳:
NO区别抽象类(abstract)接口(interface)
1结构构成普通变量 + 抽象方法抽象方法 + 全局变量
2权限各种权限public
3子类使用使用extends关键字继承抽象类使用 implements 关键字实现接口
4关系一个抽象类可以实现若干接口接口不能继承抽象类,但是接口可以使用extends关键字继承多个父类接口
5子类限制一个子类只能继承一个抽象类一个子类可以实现多个接口

8、接口使用实例

给对象数组排序

在学习给对象数组进行排序之前,我们先来回顾一下怎么对一个整型数组进行排序:

  1. import java.util.Arrays;
  2. public class Test {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. int[] arr = {1,4,5,3,2,9,7};
  5. Arrays.sort(arr);
  6. System.out.println(Arrays.toString(arr));
  7. }
  8. }

那么这个时候,便会有人写出这样的一段代码:

  1. import java.util.Arrays;
  2. class Student{
  3. public String name;
  4. public int age;
  5. public double score;
  6. public Student(String name,int age,double score) {
  7. this.name = name;
  8. this.age = age;
  9. this.score = score;
  10. }
  11. @Override
  12. public String toString() {
  13. return "Student{" +
  14. "name='" + name + '\'' +
  15. ", age=" + age +
  16. ", score=" + score +
  17. '}';
  18. }
  19. }
  20. public class Test {
  21. public static void main(String[] args) {
  22. Student[] array = new Student[3];
  23. array[0] = new Student("zhangsan",19,90);
  24. array[1] = new Student("lisi",86,35);
  25. System.out.println("排序前: " + Arrays.toString(array));
  26. Arrays.sort(array);
  27. System.out.println("排序后: "+ Arrays.toString(array));
  28. }
  29. }

经过运行,我们会发现这段代码会进行报错,这是因为我们在排序的时候并没有告诉编译器是按照什么来排序,并且Student是一个自定义类型而导致的。

根据报错,我们可以发现是源码中的转化出了问题,现在我们顺着源码点进去看一下

这段源码的意思是将数组强转为Comparable,那么这个 Comparable又是什么东西呢?我们再来看看它的源码

我们可以发现,它是一个接口

也就是说,他要把数组里面的元素强转为Compareable,然后去调用Compare to方法 

也就是说,此时我们要让Student类型和Compareable之间进行联系:

我们会发现,此时会发生报错,那么此时我们再对compare to进行重写:

  1. @Override
  2. public int compareTo(Student o) {
  3. if(this.age - o.age > 0){
  4. return 1;
  5. }else if (this.age - o.age < 0){
  6. return -1;
  7. }else {
  8. return 0;
  9. }
  10. }

 那么此时我们再运行代码会发现排序成功:

完整的代码是这个样子的:

  1. import java.util.Arrays;
  2. import java.util.Comparator;
  3. class Student implements Comparable<Student> {
  4. public String name;
  5. public int age;
  6. public double score;
  7. @Override
  8. public int compareTo(Student o) {
  9. if(this.age - o.age > 0){
  10. return 1;
  11. }else if (this.age - o.age < 0){
  12. return -1;
  13. }else {
  14. return 0;
  15. }
  16. }
  17. public Student(String name, int age, double score) {
  18. this.name = name;
  19. this.age = age;
  20. this.score = score;
  21. }
  22. @Override
  23. public String toString() {
  24. return "Student{" +
  25. "name='" + name + '\'' +
  26. ", age=" + age +
  27. ", score=" + score +
  28. '}';
  29. }
  30. }
  31. public class Test {
  32. public static void main(String[] args) {
  33. Student[] array = new Student[3];
  34. array[0] = new Student("zhangsan",19,90);
  35. array[1] = new Student("lisi",86,35);
  36. array[2] = new Student("wangwu",45,18);
  37. System.out.println("排序前: " + Arrays.toString(array));
  38. Arrays.sort(array);
  39. System.out.println("排序后: "+ Arrays.toString(array));
  40. }
  41. }
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 Student 类型的对象 .
然后比较当前对象和参数对象的大小关系 ( 按分数来算 ).
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;

 因此我们得出一个结论:当我们对自定义类型进行比较的时候,一定要实现可比较的接口!也就是说:

对于 sort 方法来说 , 需要传入的数组的每个对象都是 " 可比较 " , 需要具备 compareTo 这样的能力 . 通过重写 compareTo 方法的方式 , 就可以定义比较规则 .
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)
  1. import java.util.Arrays;
  2. import java.util.Comparator;
  3. class Student implements Comparable<Student> {
  4. public String name;
  5. public int age;
  6. public double score;
  7. @Override
  8. public int compareTo(Student o) {
  9. if(this.age - o.age > 0){
  10. return 1;
  11. }else if (this.age - o.age < 0){
  12. return -1;
  13. }else {
  14. return 0;
  15. }
  16. }
  17. public Student(String name, int age, double score) {
  18. this.name = name;
  19. this.age = age;
  20. this.score = score;
  21. }
  22. @Override
  23. public String toString() {
  24. return "Student{" +
  25. "name='" + name + '\'' +
  26. ", age=" + age +
  27. ", score=" + score +
  28. '}';
  29. }
  30. }
  31. public class Test {
  32. public static void main(String[] args) {
  33. Student[] array = new Student[3];
  34. array[0] = new Student("zhangsan",19,90);
  35. array[1] = new Student("lisi",86,35);
  36. array[2] = new Student("wangwu",45,18);
  37. System.out.println("排序前: " + Arrays.toString(array));
  38. bubblesort(array);
  39. System.out.println("排序后: "+ Arrays.toString(array));
  40. }
  41. public static void bubblesort(Comparable[] comparables){
  42. for (int i = 0;i < comparables.length-1;i++){
  43. for (int j = 0;j < comparables.length-1-i;j++){
  44. if(comparables[j].compareTo(comparables[j+1]) > 0){
  45. Comparable tmp = comparables[j];
  46. comparables[j] = comparables[j+1];
  47. comparables[j+1] = tmp;
  48. }
  49. }
  50. }
  51. }
  52. }

用这种方法,同样也可以实现对象数组的排序:

 在之前实现对象数组排序的时候,我们发现可以用上面的方法对Student的age进行排序,那么如果我们也想同时对score进行排序,又该怎么办呢?

这个时候,就轮到我们的Comparator出场了:

  1. class AgeComparator implements Comparator<Student>{
  2. @Override
  3. public int compare(Student o1, Student o2) {
  4. return o1.age - o2.age;
  5. }
  6. }
  7. public class Test {
  8. public static void main(String[] args) {
  9. Student student1 = new Student("zhangsan",19,90);
  10. Student student2 = new Student("lisi",86,35);
  11. AgeComparator ageComparator = new AgeComparator();
  12. int ret = ageComparator.compare(student1,student2);
  13. System.out.println(ret);
  14. }
  15. }

我们可以通过ret 的正负来判断大小,从而进行排序。


9、Clonable 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 .
要将对象进行拷贝,就要使用到clone方法,现在我们来看一下clone的源码:

如果是在不同包中的子类去访问的话,我们一般在这个子类中使用super去访问,这个时候,我们去Student中重写一下我们的clone 方法,那么此时代码报错变成了这个样子:

 此时就是异常的问题了,现在我们将代码处理成这个样子:

  1. public class Test {
  2. public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
  3. Student student = new Student(10);
  4. Student student1 = student.clone();
  5. }
  6. }

现在,代码报错是这个样子的:

也就是说:我们前面的返回值为Student,而后面的返回值为Object,便牵扯到了向下转型的问题,那么我们再将代码修改成这样:

  1. public class Test {
  2. public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
  3. Student student = new Student(10);
  4. Student student1 = (Student) student.clone();
  5. }
  6. }

 但是我们会发现在运行后依旧发生了报错:

那么此时,我们为了让代码指出克隆,需要实现Cloneable接口: 当实现这个接口后,我们会发现代码不再进行报错,可以正常运行了

那么这个接口的作用是什么呢?

这个接口叫做标记接口,实现了该接口证明当前类是可以被克隆的

 完整的克隆代码如下:

  1. class Student implements Cloneable{
  2. public int age;
  3. public Student(int age) {
  4. this.age = age;
  5. }
  6. @Override
  7. public String toString() {
  8. return "Student{" +
  9. "age=" + age +
  10. '}';
  11. }
  12. @Override
  13. protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
  14. return super.clone();
  15. }
  16. }
  17. public class Test {
  18. public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
  19. Student student = new Student(10);
  20. Student student1 = (Student) student.clone();
  21. }
  22. }

现在,我们来看一下这段代码及其运行结果:

  1. class Student implements Cloneable{
  2. public int age;
  3. public Money m = new Money();
  4. public Student(int age) {
  5. this.age = age;
  6. }
  7. @Override
  8. public String toString() {
  9. return "Student{" +
  10. "age=" + age +
  11. '}';
  12. }
  13. @Override
  14. protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
  15. return super.clone();
  16. }
  17. }
  18. class Money{
  19. public double money;
  20. }
  21. public class Test {
  22. public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
  23. Student student1 = new Student(10);
  24. student1.m.money = 19.9;
  25. Student student2 = (Student) student1.clone();
  26. System.out.println(student1.m.money);
  27. System.out.println(student2.m.money);
  28. System.out.println("======================");
  29. student1.m.money = 29.9;
  30. System.out.println(student1.m.money);
  31. System.out.println(student2.m.money);
  32. }
  33. }

运行结果:

 那么这个时候,便会产生疑问了:为什么在完成克隆后将student1的money该成了29.9,student2的money也会随之变化呢?

这是因为,克隆的是Student的里面的成员m,而m存储的是money的地址,因此当student1的money改变时,student2的money也会随之改变 ,我们可以用下面这张图来表示它们之间的关系:

我们将这种拷贝称之为浅拷贝,如果我们能把Money对象也拷贝了,那么便是深拷贝

那么现在,我们来看一下在这种情景下深拷贝的实现:

  1. class Student implements Cloneable{
  2. public int age;
  3. public Money m = new Money();
  4. public Student(int age) {
  5. this.age = age;
  6. }
  7. @Override
  8. public String toString() {
  9. return "Student{" +
  10. "age=" + age +
  11. '}';
  12. }
  13. @Override
  14. protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
  15. Student tmp = (Student) super.clone();
  16. tmp.m = (Money) this.m.clone();
  17. return tmp;
  18. }
  19. }
  20. class Money implements Cloneable{
  21. public double money;
  22. @Override
  23. protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
  24. return super.clone();
  25. }
  26. }
  27. public class Test {
  28. public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
  29. Student student1 = new Student(10);
  30. student1.m.money = 19.9;
  31. Student student2 = (Student) student1.clone();
  32. System.out.println(student1.m.money);
  33. System.out.println(student2.m.money);
  34. System.out.println("======================");
  35. student1.m.money = 29.9;
  36. System.out.println(student1.m.money);
  37. System.out.println(student2.m.money);
  38. }
  39. }

核心思想就是:每一个对象都要去拷贝!!!

 三、Object

1、什么是Object类

Object 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。
也就是说,我们可以把object类理解成所有类的父类,哪怕你没有显示继承这个类!!

范例:使用Object接收所有类的对象

  1. class Person{}
  2. class Student{}
  3. public class Test {
  4. public static void main(String[] args) {
  5. function(new Person());
  6. function(new Student());
  7. }
  8. public static void function(Object obj) {
  9. System.out.println(obj);
  10. }
  11. }
  12. //执行结果:
  13. Person@1b6d3586
  14. 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:


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。

3、对象比较equals方法

Java 中, == 进行比较时:
a. 如果 == 左右两侧是基本类型变量,比较的是变量中值是否相同
b. 如果 == 左右两侧是引用类型变量,比较的是引用变量地址是否相同
c. 如果要比较对象中内容,必须重写 Object 中的 equals 方法,因为 equals 方法默认也是按照地址比较的:

那么现在,我们尝试Person类重写equals方法后,然后比较:  

  1. class Person{
  2. ...
  3. @Override
  4. public boolean equals(Object obj) {
  5. if (obj == null) {
  6. return false ;
  7. }
  8. if(this == obj) {
  9. return true ;
  10. }
  11. // 不是Person类对象
  12. if (!(obj instanceof Person)) {
  13. return false ;
  14. }
  15. Person person = (Person) obj ; // 向下转型,比较属性值
  16. return this.name.equals(person.name) && this.age==person.age ;
  17. }
  18. }
结论:比较对象中内容是否相同的时候,一定要重写equals方法。

4、hashcode方法

回忆刚刚的 toString 方法的源码:
  1. public String toString() {
  2. return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
  3. }
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,但是我们还没学数据结构,没法讲述,所以我们只能说它是个内存地址。然后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:
  1. class Person {
  2. public String name;
  3. public int age;
  4. public Person(String name, int age) {
  5. this.name = name;
  6. this.age = age;
  7. }
  8. }
  9. public class TestDemo4 {
  10. public static void main(String[] args) {
  11. Person per1 = new Person("lisi", 20) ;
  12. Person per2 = new Person("lisi", 20) ;
  13. System.out.println(per1.hashCode());
  14. System.out.println(per2.hashCode());
  15. }
  16. }
  17. //执行结果
  18. 460141958
  19. 1163157884
注意事项:两个对象的hash值不一样
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。
  1. class Person {
  2. public String name;
  3. public int age;
  4. public Person(String name, int age) {
  5. this.name = name;
  6. this.age = age;
  7. }
  8. @Override
  9. public int hashCode() {
  10. return Objects.hash(name, age);
  11. }
  12. }
  13. public class TestDemo4 {
  14. public static void main(String[] args) {
  15. Person per1 = new Person("gaobo", 20) ;
  16. Person per2 = new Person("gaobo", 20) ;
  17. System.out.println(per1.hashCode());
  18. System.out.println(per2.hashCode());
  19. }
  20. }
  21. //执行结果
  22. 460141958
  23. 460141958
注意事项:哈希值一样。
结论:
1、hashcode方法用来确定对象在内存中存储的位置是否相同
2、事实上hashCode() 在散列表中才有用,在其它情况下没用。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。

建议:一般自定义类型的时候要习惯重写equals和hashcode方法

OVER! 

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