Java面向对象基础（封装继承多态）【3】
抽象方法和抽象类
抽象方法
使用abstract修饰的方法，没有方法体，只有声明。定义的是一种“规范”，就是告诉子类必须要给抽象方法提供具体的实现。
·抽象类
包含抽象方法的类就是抽象类。通过abstract方法定义规范，然后要求子类必须定义具体实现。通过抽象类，我们就可以做到严格限制子类的设计，使子类之间更加通用。
抽象类的使用要点:
1. 有抽象方法的类只能定义成抽象类
2. 抽象类不能实例化，即不能用new来实例化抽象类。
3. 抽象类可以包含属性、方法、构造方法。但是构造方法不能用来new实例，只能用来被子类调用。
4. 抽象类只能用来被继承。
5. 抽象方法必须被子类实现。
接口的作用
为什么需要接口?接口和抽象类的区别?
接口就是比“抽象类”还“抽象”的“抽象类”，可以更加规范的对子类进行约束。全面地专业地实现了：规范和具体实现的分离。
抽象类还提供某些具体实现，接口不提供任何实现，接口中所有方法都是抽象方法。接口是完全面向规范的，规定了一批类具有的公共方法规范。
从接口的实现者角度看，接口定义了可以向外部提供的服务。
从接口的调用者角度看，接口定义了实现者能提供那些服务。
接口是两个模块之间通信的标准，通信的规范。如果能把你要设计的模块之间的接口定义好，就相当于完成了系统的设计大纲，剩下的就是添砖加瓦的具体实现了。大家在工作以后，做系统时往往就是使用“面向接口”的思想来设计系统。
接口和实现类不是父子关系，是实现规则的关系。比如：我定义一个接口Runnable，Car实现它就能在地上跑，Train实现它也能在地上跑，飞机实现它也能在地上跑。就是说，如果它是交通工具，就一定能跑，但是一定要实现Runnable接口。
· 接口的本质探讨
接口就是规范，定义的是一组规则，体现了现实世界中“如果你是…则必须能…”的思想。如果你是天使，则必须能飞。如果你是汽车，则必须能跑。如果你是好人，则必须能干掉坏人;如果你是坏人，则必须欺负好人。
接口的本质是契约，就像我们人间的法律一样。制定好后大家都遵守。
面向对象的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口。为什么我们讨论设计模式都只针对具备了抽象能力的语言(比如C++、Java、C#等)，就是因为设计模式所研究的，实际上就是如何合理的去抽象。
区别
1. 普通类：具体实现
2. 抽象类：具体实现，规范(抽象方法)
3. 接口：规范!
如何定义和使用接口?
定义接口的详细说明：
1. 访问修饰符：只能是public或默认。
2. 接口名：和类名采用相同命名机制。
3. extends：接口可以多继承。
4. 常量：接口中的属性只能是常量，总是：public static final 修饰。不写也是。
5. 方法：接口中的方法只能是：public abstract。省略的话，也是public abstract。
要点
1. 子类通过implements来实现接口中的规范。
2. 接口不能创建实例，但是可用于声明引用变量类型。
3. 一个类实现了接口，必须实现接口中所有的方法，并且这些方法只能是public的。
4. JDK1.7之前，接口中只能包含静态常量、抽象方法，不能有普通属性、构造方法、普通方法。
5. JDK1.8后，接口中包含普通的静态方法。
接口的多继承
接口完全支持多继承。和类的继承类似，子接口扩展某个父接口，将会获得父接口中所定义的一切。
面向接口编程
面向接口编程是面向对象编程的一部分。
为什么需要面向接口编程? 软件设计中最难处理的就是需求的复杂变化，需求的变化更多的体现在具体实现上。我们的编程如果围绕具体实现来展开就会陷入”复杂变化”的汪洋大海中，软件也就不能最终实现。我们必须围绕某种稳定的东西开展，才能以静制动，实现规范的高质量的项目。
接口就是规范，就是项目中最稳定的东东! 面向接口编程可以让我们把握住真正核心的东西，使实现复杂多变的需求成为可能。
通过面向接口编程，而不是面向实现类编程，可以大大降低程序模块间的耦合性，提高整个系统的可扩展性和和可维护性。
面向接口编程的概念比接口本身的概念要大得多。设计阶段相对比较困难，在你没有写实现时就要想好接口，接口一变就乱套了，所以设计要比实现难!
老鸟建议
接口语法本身非常简单，但是如何真正使用?这才是大学问。我们需要后面在项目中反复使用，大家才能体会到。学到此处，能了解基本概念，熟悉基本语法，就是“好学生”了。请继续努力!再请工作后，闲余时间再看看上面这段话，相信你会有更深的体会。
内部类的概念
一般情况，我们把类定义成独立的单元。有些情况下，我们把一个类放在另一个类的内部定义，称为内部类(innerclasses)。
内部类可以使用public、default、protected 、private以及static修饰。而外部顶级类(我们以前接触的类)只能使用public和default修饰。
注意
内部类只是一个编译时概念，一旦我们编译成功，就会成为完全不同的两个类。对于一个名为Outer的外部类和其内部定义的名为Inner的内部类。编译完成后会出现Outer.class和Outer$Inner.class两个类的字节码文件。所以内部类是相对独立的一种存在，其成员变量/方法名可以和外部类的相同。
内部类的作用：
1. 内部类提供了更好的封装。只能让外部类直接访问，不允许同一个包中的其他类直接访问。
2. 内部类可以直接访问外部类的私有属性，内部类被当成其外部类的成员。但外部类不能访问内部类的内部属性。
3. 接口只是解决了多重继承的部分问题，而内部类使得多重继承的解决方案变得更加完整。
内部类的使用场合：
1. 由于内部类提供了更好的封装特性，并且可以很方便的访问外部类的属性。所以，在只为外部类提供服务的情况下可以优先考虑使用内部类。
2. 使用内部类间接实现多继承：每个内部类都能独立地继承一个类或者实现某些接口，所以无论外部类是否已经继承了某个类或者实现了某些接口，对于内部类没有任何影响。
内部类的分类
在Java中内部类主要分为成员内部类(非静态内部类、静态内部类)、匿名内部类、局部内部类。
. 成员内部类(可以使用private、default、protected、public任意进行修饰。类文件：外部类$内部类.class)
a) 非静态内部类(外部类里使用非静态内部类和平时使用其他类没什么不同)
i. 非静态内部类必须寄存在一个外部类对象里。因此，如果有一个非静态内部类对象那么一定存在对应的外部类对象。非静态内部类对象单独属于外部类的某个对象。
ii. 非静态内部类可以直接访问外部类的成员，但是外部类不能直接访问非静态内部类成员。
iii. 非静态内部类不能有静态方法、静态属性和静态初始化块。
iv. 外部类的静态方法、静态代码块不能访问非静态内部类，包括不能使用非静态内部类定义变量、创建实例。
v. 成员变量访问要点：
1. 内部类里方法的局部变量：变量名。
2. 内部类属性：this.变量名。
3. 外部类属性：外部类名.this.变量名。
b) 静态内部类
i. 定义方式：
ii. 使用要点：
1. 当一个静态内部类对象存在，并不一定存在对应的外部类对象。因此，静态内部类的实例方法不能直接访问外部类的实例方法。
2. 静态内部类看做外部类的一个静态成员。因此，外部类的方法中可以通过：“静态内部类.名字”的方式访问静态内部类的静态成员，通过 new 静态内部类()访问静态内部类的实例。
注意
1. 匿名内部类没有访问修饰符。
2. 匿名内部类没有构造方法。因为它连名字都没有那又何来构造方法呢。
.局部内部类
还有一种内部类，它是定义在方法内部的，作用域只限于本方法，称为局部内部类。
局部内部类的的使用主要是用来解决比较复杂的问题，想创建一个类来辅助我们的解决方案，到那时又不希望这个类是公共可用的，所以就产生了局部内部类。局部内部类和成员内部类一样被编译，只是它的作用域发生了改变，它只能在该方法中被使用，出了该方法就会失效。
局部内部类在实际开发中应用很少。
String基础
1. String类又称作不可变字符序列。
2. String位于java.lang包中，Java程序默认导入java.lang包下的所有类。
3. Java字符串就是Unicode字符序列，例如字符串“Java”就是4个Unicode字符’J’、’a’、’v’、’a’组成的。
4. Java没有内置的字符串类型，而是在标准Java类库中提供了一个预定义的类String，每个用双引号括起来的字符串都是String类的一个实例。
5. Java允许使用符号"+"把两个字符串连接起来
字符串连接
1.符号"+"把两个字符串按给定的顺序连接在一起，并且是完全按照给定的形式。
2.当"+"运算符两侧的操作数中只要有一个是字符串(String)类型，系统会自动将另一个操作数转换为字符串然后再进行连接。
String类和常量池
在Java的内存分析中，我们会经常听到关于“常量池”的描述，实际上常量池也分了以下三种：
1. 全局字符串常量池(String Pool)
全局字符串常量池中存放的内容是在类加载完成后存到String Pool中的，在每个VM中只有一份，存放的是字符串常量的引用值(在堆中生成字符串对象实例)。
2. class文件常量池(Class Constant Pool)
class常量池是在编译的时候每个class都有的，在编译阶段，存放的是常量(文本字符串、final常量等)和符号引用。
3. 运行时常量池(Runtime Constant Pool)
运行时常量池是在类加载完成之后，将每个class常量池中的符号引用值转存到运行时常量池中，也就是说，每个class都有一个运行时常量池，类在解析之后，将符号引用替换成直接引用，与全局常量池中的引用值保持一致。
String类常用的方法
String类是我们最常使用的类。字符串类的方法我们必须非常熟悉
字符串相等的判断
1. equals方法用来检测两个字符串内容是否相等。如果字符串s和t内容相等，则s.equals(t)返回true，否则返回false。
2. 要测试两个字符串除了大小写区别外是否是相等的，需要使用equalsIgnoreCase方法。
3. 判断字符串是否相等不要使用"=="。
开闭原则
开闭原则(Open-Closed Principle)就是让设计的系统对扩展开放，对修改封闭。
· 对扩展开放：
就是指，应对需求变化要灵活。要增加新功能时，不需要修改已有的代码，增加新代码即可。
· 对修改关闭：
就是指，核心部分经过精心设计后，不再因为需求变化而改变。
在实际开发中，我们无法完全做到，但应尽量遵守开闭原则。
模板方法模式和回调机制
模板方法模式很常用，其目的是在一个方法中定义一个算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法的某些步骤。在标准的模板方法模式实现中，主要是使用继承的方式，来让父类在运行期间可以调用到子类的方法。详见抽象类部分示例。
其实在Java开发中，还有另外一个方法可以实现同样的功能，那就是Java回调技术。回调是一种双向的调用模式，也就是说，被调用的接口被调用时也会调用对方的接口，简单点说明就是：A类中调用B类中的C方法，然后B类中的C方法中反过来调用A类中的D方法，那么D这个方法就叫回调方法。
回调的具体过程如下：
1. Class A实现接口CallBack —— 背景1
2. class A中包含class B的引用 ——背景2
3. class B有一个参数为CallBack的方法C ——背景3
4. 前三条是我们的准备条件，接下来A的对象调用B的方法C
5. 然后class B就可以在C方法中调用A的方法D
通过回调在接口中定义的方法，调用到具体的实现类中的方法，其本质是利用Java的动态绑定技术，在这种实现中，可以不把实现类写成单独的类，而使用内部类或匿名内部类来实现回调方法。
组合模式
组合模式是将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
总结
高级语言可分为：面向过程和面向对象两大类
1. 面向过程与面向对象都是解决问题的思维方式，都是代码组织的方式。
2. 解决简单问题可以使用面向过程。
3. 解决复杂问题：宏观上使用面向对象把握，微观处理上仍然是面向过程。
· 对象和类的关系是特殊到一般，具体到抽象的关系。
· 栈内存
1. 每个线程私有，不能实现线程间的共享!
2. 局部变量放置于栈中。
3. 栈是由系统自动分配，速度快!栈是一个连续的内存空间!
· 堆内存
1. 放置new出来的对象!
2. 堆是一个不连续的内存空间，分配灵活，速度慢!
· 方法区
1. 被所有线程共享!
2. 用来存放程序中永远是不变或唯一的内容(类代码信息、静态变量、字符串常量)。
· 属性用于定义该类或该类对象包含的数据或者说静态属性。属性作用范围是整个类体。Java使用默认的值对其初始化。
· 方法则用于定义该类或该类实例的行为特征和功能实现。方法是类和对象行为特征的抽象。
· 构造器又叫做构造方法(constructor)，用于构造该类的实例。Java通过new关键字来调用构造方法，从而返回该类的实例，是一种特殊的方法。
· 垃圾回收机制
1. 程序员无权调用垃圾回收器。
2. 程序员可以通过System.gc()通知垃圾回收器(Garbage Collection，简称GC)运行，但是Java规范并不能保证立刻运行。
3. finalize方法，是Java提供给程序员用来释放对象或资源的方法，但是尽量少用。
· 方法的重载是指一个类中可以定义有相同的名字，但参数不同的多个方法。调用时，会根据不同的参数表选择对应的方法。
· this关键字的作用
1. 让类中的一个方法，访问该类的另一个方法或属性。
2. 使用this关键字调用重载构造方法，可以避免相同的初始化代码，只能在构造方法中用，并且必须位于构造方法的第一句。
· static关键字
1. 在类中，用static声明的成员变量为静态成员变量，也称为类变量。
2. 用static声明的方法为静态方法。
3. 可以通过对象引用或类名(不需要实例化)访问静态成员。
· package的作用
1. 可以解决类之间的重名问题。
2. 便于管理类：合适的类位于合适的包!
· impport的作用
1. 通过import可以导入其他包下面的类，从而可以在本类中直接通过类名来调用。
· super关键字的作用
1. super是直接父类对象的引用。可以通过super来访问父类中被子类覆盖的方法或属性。
· 面向对象的三大特征:继承、封装、多态。
· Object类是所有Java类的根基类。
· 访问权限控制符：范围由小到大分别是private、default、protected、public。
· 引用变量名 instanceof 类名 来判断该引用类型变量所“指向”的对象是否属于该类或该类的子类。
· final关键字可以修饰变量、修饰方法、修饰类。
· 抽象类是一种模版模式。抽象类为所有子类提供了一个通用模版，子类可以在这个模版基础上进行扩展，使用abstract修饰。
· 使用abstract修饰的方法为抽象方法必须被子类实现，除非子类也是抽象类。
· 使用interface声明接口
1. 从接口的实现者角度看，接口定义了可以向外部提供的服务。
2. 从接口的调用者角度看，接口定义了实现者能提供哪些服务。
· 内部类分为成员内部类、匿名内部类和局部内部类。
· String位于java.lang包中，Java程序默认导入java.lang包。
· 字符串的比较"=="与equals()方法的区别。