Наследование и полиморфизм в Java

Введение
Класс, конструктор, экземпляр (Class, Constructor, instance)
Наследование в java
Полиморфизм в Java

1. Введение

Наследство и полиморфизм (Inheritance & polymorphism) - это очень важное понятие в Java. Которые вы должны понять лучше, если вы хотите обучиться в Java.

2. Класс, конструктор, экземпляр (Class, Constructor, instance)

Вам нужно ясно понять про класс, конструктор (constructor) и объект перед тем как начать обучение наследственного отношения в java. Рассмотрим class Person, описывающий человека с информацией полное имя, год рождения, mесто рождения.

Person.java

package org.o7planning.tutorial.inheritance.basic;

public class Person {

	// Поле name - Информация имени.
	private String name;
	// Поле bornYear - Информация года рождения
	private Integer bornYear;
	// Поле placeOfBirth - Информация места рождения
	private String placeOfBirth;

	// Constructor имеет 3 параметра.
	// В целях прикрепления значений полям Person.
	// Определить имя, год рождения, места рождения человека.
	public Person(String name, Integer bornYear, String placeOfBirth) {
		this.name = name;
		this.bornYear = bornYear;
		this.placeOfBirth = placeOfBirth;
	}

	// Constructor имеет 2 параметра.
	// В целях прикрепления значений 2-м полям имени и года рождения для Person.
	// Не прикреплено к месту рождения.
	public Person(String name, Integer bornYear) {
		this.name = name;
		this.bornYear = bornYear;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

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

	public Integer getBornYear() {
		return bornYear;
	}

	public void setBornYear(Integer bornYear) {
		this.bornYear = bornYear;
	}

	public String getPlaceOfBirth() {
		return placeOfBirth;
	}

	public void setPlaceOfBirth(String placeOfBirth) {
		this.placeOfBirth = placeOfBirth;
	}
}

PersonDemo.java

package org.o7planning.tutorial.inheritance.basic;

public class PersonDemo {

	public static void main(String[] args) {

		// Объект: Thomas Edison.
		Person edison = new Person("Thomas Edison", 1847);

		System.out.println("Info:");
		System.out.println("Name: " + edison.getName());
		System.out.println("Born Year: " + edison.getBornYear());
		System.out.println("Place Of Birth: " + edison.getPlaceOfBirth() );

		// Объект: Bill Gates
		Person billGates = new Person("Bill Gate", 1955, "Seattle, Washington");

		System.out.println("Info:");
		System.out.println("Name: " + billGates.getName());
		System.out.println("Born Year: " + billGates.getBornYear());
		System.out.println("Place Of Birth: " + billGates.getPlaceOfBirth());

	}

}

Отличие Class, конструктор (constructor) и объект:

Class Person симулирует класс людей, это что-то абстрактное, но имеющее информацию, в примере выше информация это полное имя, год рождения, mесто рождения.

Конструктор (Constructor) - Так же называют "Метод инициализации"

Конструктор всегда имеет одинаковое название с классом
Один класс имеет один или более конструкторов.
Конструктор имеет или не имеет параметры, конструктор без параметров называется конструктор по умолчанию.
Конструтор используется для создания объекта класса.

Смотрите иллюстрацию, инициализация объекта из конструктора.

3. Наследование в java

Нам нужные некоторые классы для участия в примере.

Animal: Класс симулирующий класс Животных.
Duck: Класс симулирующий класс утки, подкласс Animal.
Cat: Класс симулирующий класс кошки, подкласс Animal
Mouse: Класс симулирующий класс мышеи, подкласс Animal.

Здесь у нас есть класс Animal, с методом без содержания.

public abstract String getAnimalName();

Это метод является абстрактным методом (abstract), в подклассах вм нужно объявить и применить его содержаине. Этот метод означает возврат названия животного.
Class Animal имеет 1 абстрактный метод, который нужно объявить как абстрактный (abstract). Абстрактный класс имеет конструктор (constructor), но вы не можете создать из него объект.

То есть вы хотите создать объект животного, вам нужно создать из определенного вида животного, в данном случе, вы должные создать из конструктора Cat, Mouse или Duck.

Animal.java

package org.o7planning.tutorial.inheritance.animal;

// Класс имеет минимут 1 абстрактный метод 
// обязан быть объявленным как абстрактный.
public abstract class Animal {

	// Имя, например Кот Tom, Мышь Jerry.
	private String name;

	// Constructor по умолчанию.
	public Animal() {
		// Прикрепляет значение по умолчанию для 'name'.
		this.name = this.getAnimalName();
	}

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

	public String getName() {
		return name;
	}

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

	// Это абстрактный метод.
	// Возвращает название данного животного.
	// Подробное содержание данного метода
	// будет выполнент (implemented) в подклассах.
	public abstract String getAnimalName();

}

Далее рассмотрим class Cat, унаследованный от Animal.

Cat also has constructor, and also has fields. In the first line of the constructor must call super(..), means that call to constructor of parent class, to assign value for fields of the parent class.

If you do not call call super(..), java auto insert super() into first line of constructor at compile time.

Cat.java

package org.o7planning.tutorial.inheritance.animal;

public class Cat extends Animal {

	private int age;
	private int height;

	public Cat(int age, int height) {
		// Вызывается Constructor по умолчанию родительского класса (Animal).
		// В целях прикрепить значения полям (field) родительского класса.
		super();
		// Потом только прикрепить значения его полям (field).
		this.age = age;
		this.height = height;
	}

	public Cat(String name, int age, int height) {
		// Вызывается Constructor родительского класса(Animal)
		// В целях прикрепить значения полям (field) родительского класса.
		super(name);
		// Потом только прикрепить значения его полям (field).
		this.age = age;
		this.height = height;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	public int getHeight() {
		return height;
	}

	public void setHeight(int height) {
		this.height = height;
	}

	// Выполнить (implement) абстрактный метод объявленный в родительском классе.
	@Override
	public String getAnimalName() {
		return "Cat";
	}

}

Что происходит когда вы создаете объект Cat?

Смотрите class Mouse, унаследованный из Animal.

Mouse.java

package org.o7planning.tutorial.inheritance.animal;

public class Mouse extends Animal {

	private int weight;

	// Constructor по умолчанию.
	public Mouse() {
		// Gọi tới cấu tử Mouse(int)
		// Call to constructor Mouse(int)
		this(100);
	}

	// Constructor имеет 1 параметр
	public Mouse(int weight) {
		// Если вы не вызываете никакой super(..).
		// Java вызовет super() по умолчанию.
		// super();
		this.weight = weight;
	}

	// Constructor имеет 2 параметра.
	public Mouse(String name, int weight) {
		super(name);
		this.weight = weight;
	}

	public int getWeight() {
		return weight;
	}

	public void setWeight(int weight) {
		this.weight = weight;
	}

	@Override
	public String getAnimalName() {
		return "Mouse";
	}
}

InstanceofDemo.java

package org.o7planning.tutorial.inheritance.demo;

import org.o7planning.tutorial.inheritance.animal.Animal;
import org.o7planning.tutorial.inheritance.animal.Cat;
import org.o7planning.tutorial.inheritance.animal.Mouse;

public class InstanceofDemo {

	public static void main(String[] args) {

		// Создать объект животное.
		// Animal является абстрактным классом,
		// вы не можете создать объект из Constructor в Animal.
		Animal tom = new Cat("Tom", 3, 20);

		System.out.println("name: " + tom.getName());
		System.out.println("animalName: " + tom.getAnimalName());

		// Используя оператор 'instanceof' проверить
		// является ли объект определенным видом или нет.
		boolean isMouse = tom instanceof Mouse;
		System.out.println("Tom is mouse? " + isMouse);

		boolean isCat = tom instanceof Cat;
		System.out.println("Tom is cat? " + isCat);

		boolean isAnimal = tom instanceof Animal;
		System.out.println("Tom is animal? " + isAnimal);

	}

}

Результаты запуска примера:

name: Tom
animalName: Cat
Tom is mouse? false
Tom is cat? true
Tom is animal? true

InheritMethodDemo.java

package org.o7planning.tutorial.inheritance.demo;

import org.o7planning.tutorial.inheritance.animal.Cat;

public class InheritMethodDemo {

	public static void main(String[] args) {

		// Создать объект Cat.
		Cat tom = new Cat("Tom", 3, 20);

		// Вызвать методы унаследованные от родительского класса (Animal).
		System.out.println("name: " + tom.getName());
		System.out.println("animalName: " + tom.getAnimalName());

		System.out.println("-----------------");

		// Вызвать методы объявленные в классе Cat.
		System.out.println("Age: " + tom.getAge());
		System.out.println("Height: " + tom.getHeight());
	}

}

Результаты запуска примера:

name: Tom
animalName: Cat
-----------------
Age: 3
Height: 20

Casting in Java

CastDemo.java

package org.o7planning.tutorial.inheritance.demo;

import java.util.Random;

import org.o7planning.tutorial.inheritance.animal.Animal;
import org.o7planning.tutorial.inheritance.animal.Cat;
import org.o7planning.tutorial.inheritance.animal.Mouse;

public class CastDemo {

	// Этот метод возвращает случайное животное.
	public static Animal getRandomAnimal() {
		// Возвращает случайное значение 0 или 1.
		int random = new Random().nextInt(2);

		Animal animal = null;
		if (random == 0) {
			animal = new Cat("Tom", 3, 20);
		} else {
			animal = new Mouse("Jerry", 5);
		}
		return animal;
	}

	public static void main(String[] args) {

		Animal animal = getRandomAnimal();

		if (animal instanceof Cat) {
			// Сast в вид Cat.
			Cat cat = (Cat) animal;

			// И вызывает метод класса Cat.
			System.out.println("Cat height: " + cat.getHeight());
		} else if (animal instanceof Mouse) {
			// Сast в вид Mouse.
			Mouse mouse = (Mouse) animal;

			// И вызывает метод класса Mouse.
			System.out.println("Mouse weight: " + mouse.getWeight());
		}

	}

}

4. Полиморфизм в Java

У вас есть кошка азиатского происхождения (AsianCat), вы можете назвать ее кошкой (Cat) или сказать что это животное (Animal), это аспект в полиморфизме.

Или другой пример: В вашем резюме написано, что вы Азиат, когда на самом деле вы являетесь Вьетнамцем.

Пример ниже показывает вам как вести себя между объявлением и реальностью.

Class AsianCat это подкласс унаследованный от Cat.

AsianCat.java

package org.o7planning.tutorial.inheritance.animal;

public class AsianCat extends Cat {

	public AsianCat(String name, int age, int height) {
		super(name, age, height);
	}

	// Переопределить (override) метод родительского класса (Cat)
	@Override
	public String getAnimalName() {
		return "Asian Cat";
	}
}

Полиморфизм в Java объясняется в иллюстрации ниже:

PolymorphismDemo.java

package org.o7planning.tutorial.polymorphism;

import org.o7planning.tutorial.inheritance.animal.AsianCat;
import org.o7planning.tutorial.inheritance.animal.Cat;

public class PolymorphismDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Cat cat1 = new Cat("Tom", 3, 20);

      Cat cat2 = new AsianCat("ATom", 2, 19);

      System.out.println("Animal Name of cat1: " + cat1.getAnimalName());

      System.out.println("Animal Name of cat2: " + cat2.getAnimalName());

  }

}

Результаты запуска примера:

Animal Name of cat1: Cat
Animal Name of cat2: Asian Cat

Наследование и полиморфизм в Java

1. Введение

2. Класс, конструктор, экземпляр (Class, Constructor, instance)

3. Наследование в java

4. Полиморфизм в Java

Java Basic

Java Basic

Новейшие статьи