Java语法之 Java 的多态、抽象类和接口

Z时代
2024-01-10
分类：IT

一、多态

在了解多态之前我们先了解以下以下的知识点

1. 向上转型

什么是向上转型呢？简单讲就是

把子类对象赋值给了父类对象的引用

这是什么意思呢，我们可以看下列代码


// 假设 Animal 是父类，Dog 是子类
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Animal("动物");
        Dog dog=new Dog("二哈");
        animal=dog;
    }
}

其中将子类引用 dog 的对象赋值给了父类的引用，而上述代码也可以简化成


public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog("二哈");
    }
}

这个其实和上述代码一样，这种写法都叫“向上转型”，将子类对象的引用赋值给了父类的引用

其实向上转型以后可能用到的比较多，那么我们什么时候需要用它呢？

直接赋值
方法传参
方法返回

其中直接赋值就是上述代码的样子，接下来让我们看一下方法传参的实例


// 假设 Animal 是父类，Dog 是子类
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog("二哈");
        func(animal);
    }
    public static void func1(Animal animal){
    }
}

我们写了一个函数，形参就是父类的引用，而传递的实参就是子类引用的对象。也可以写成


public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Animal("动物");
        Dog dog=new Dog("二哈");
        func(dog);
    }
    public static void func1(Animal animal){
    }
}

那么方法返回又是啥样的呢？其实也很简单，如


// 假设 Animal 是父类，Dog 是子类
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
    }
    public static Animal func2(){
        Dog dog=new Dog("二哈");
        return dog;
    }
}

其中在 func2 方法中，将子类的对象返回给父类的引用。还有一种也算是方法返回


public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=func2();
    }
    public static Dog func2(){
        Dog dog=new Dog("二哈");
        return dog;
    }
}

方法的返回值是子类的引用，再将其赋值给父类的对象，这种写法也叫“向上转型”。

那么既然我们父类的引用指向了子类引用的对象，那么父类可以使用子类的一些方法吗？试一试


class Animal{
    public String name;
    public Animal(String name){
        this.name=name;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"吃东西"+"(Animal)");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name){
        super(name);
    }
    public void eatDog(){
        System.out.println(this.name+"吃东西"+"(Dog)");
    }
}
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal1=new Animal("动物");
        Animal animal2=new Dog("二哈");
        animal1.eat();
        animal2.eatdog();
    }
}

结果是不可以

因为本质上 animal 的引用类型是 Animal，所以只能使用自己类里面的成员和方法

2. 动态绑定

那么我们的 animal2 可以使用 Dog 类中的 eatDog 方法吗？其实是可以的，只要我们将这个 eatDog 改名叫 eat 就行


class Dog extends Animal{
    public Dog(String name){
        super(name);
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"吃东西"+"(Dog)");
    }
}

修改后的部分代码如上，此时，我们之前的 animal2 直接调用 eat，就可以得到下面的结果

这也就是说明此时

animal1.eat() 实际调用的是父类的方法
animal2.eat() 实际调用的是子类的方法

那么为什么将 eatDog 改成 eat 之后，animal2.eat 调用的就是子类的方法呢？

这就是我们接下来要讲的重写

3. 方法重写

什么叫做重写呢？

子类实现父类的同名方法，并且

方法名相同
方法的返回值一般相同
方法的参数列表相同

满足上述的情况就称为：重写、覆写、覆盖（Override）

注意事项：

重写的方法不能为密封方法（即被 final 修饰的方法）。我们之前了解过关键字 final，而被他修饰的方法就叫做密封方法，该方法则不能再被重写，如
// 假如这是父类中的方法
public final void eat(){
    System.out.println(this.name+"要吃东西");
}
此类方法是不能被重写的
子类的访问修饰限定符权限一定要大于等于父类的权限，但是父类不能是被 private修饰
方法不能被 static 修饰
一般针对重写的方法，可以使用 @Override 注解来显示指定。加了他有什么好处呢？看下面代码
// 假如下面的 eat 是被重写的方法
class Dog extends Animal{
    @Override
    private void eat(){
        // ...
    }
}
当我们如出现 eat 被写成了 ate 时候，那么编译器就会发现父类中是没有 ate 方法的，就会编译报错，提示无法构成重写
重写时可以修改返回值，方法名和参数类型及个数都不可以修改。仅当返回值为类类型时，重写的方法才可以修改返回值类型，且必须是父类方法返回值的子类；要么就不修改，与父类返回值类型相同

了解到这，大家对于重写肯定有了一个概念。此时我们再回忆一下之前学过的重载，可以做一个表格来进行对比

区别	重载（Overload）	重写（Override）
概念	方法名称相同、参数列表不同、返回值无要求	方法名称相同、参数列表相同、返回类型一般相同
范围	重载不是必须在一个类当中（继承）	继承关系
限制	没有权限要求	被覆写的方法不能拥有比父类更严格的访问控制权限

比较结果就是，两者没啥关系呀

讲到这里，我们好像一直没有说明上一小节的标题动态绑定是啥

那么什么叫做动态绑定呢？发生的条件如下

发生向上转型（父类引用需要引用子类对象）

通过父类引用，来调用子类和父类的同名覆盖方法

那为啥是叫动态的呢？经过反汇编我们可以发现

编译的时候：调用的是父类的方法

但是运行的时候：实际上调用的是子类的方法

因此这其实是一个动态的过程，也可以叫其运行时绑定

4. 向下转型

既然介绍了向上转型，那肯定也缺不了向下转型呀！什么时向下转型呢？想想向上转型就可以猜到它就是

把父类对象赋值给了子类对象的引用

那么换成代码就是


// 假设 Animal 是父类，Dog 是子类
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Animal("动物");
        Dog dog=animal;
    }
}

但是只是上述这样写是不行的，会报错

为什么呢？我们可以这样想一下

狗是动物，但是动物不能说是狗，这相当于是一个包含的关系。
因此可以将狗的对象直接赋值给动物，但是不能将动物的对象赋值给狗

我们就可以使用强制类型转换，这样上述代码就不会报错了


public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Animal("动物");
        Dog dog=(Dog)animal;
    }
}

我们接着用 dog 引用去运行一下 eat 方法


public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Animal("动物");
        Dog dog=(Dog)animal;
        dog.eat();
    }
}

运行后出现了错误

动物不能被转换成狗！

那我们该怎么做呢？我们要记住一点：

使用向下转型的前提是：一定要发生了向上转型


public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog("二哈");
        Dog dog=(Dog)animal;
        dog.eat();
    }
}

这样就没问题啦！

像上述我们提到使用向下转型的前提是要发生向上转型。我们其实可以理解为，我们在使用向上转型的时候，有些功能无法做到，故我们再使用向下转型来完善代码（emmm，纯属个人愚见啦）。就比如


// 假设我的 Dog 类中有一个看家的方法 guard
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog("二哈");
        animal.guard();
    }
}

上述代码就会报错，因为 Animal 类中是没有 guard 方法的。因此我们就要借用向下转型


public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog("二哈");
        Dog dog =animal;
        dog.guard();
    }
}

注意：

其实向下转型不常使用，使用它可能会不小心犯一些错误。如果我们上述的代码又要继续使用一些其他动物的特有方法，如果忘了它们没有发生向上转型，就会报错。

为了避免这种错误：我们可以使用 instanceof

instanceof：可以判定一个引用是否是某个类的实例，如果是则返回 true，不是则返回 false，如


public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Animal animal=new Dog("二哈");
        if(animal instanceof Bird){
            Bird bird=(Bird)animal;
            bird.fly();
        }
    }
}

上述代码就是先判断 Animal 的引用是否是 Bird 的实例，我们知道它应该是 Dog 的实例，故返回 false

5. 关键字 super

其实上章就讲解过了 super 关键字，这里我再用一个表格比较下 this 和 super，方便理解

6. 在构造方法中调用重写方法（坑）

接下来我们看一段代码，大家可以猜猜结果是啥哦！


class Animal{
    public  String name;
    public Animal(String name){
        eat();
        this.name=name;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"在吃食物（Animal）");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name){
        super(name);
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"在吃食物（Dog）");
    }
}
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Dog dog=new Dog("二哈");
    }
}

结果就是

如果没猜对的，一般有两个疑惑：

没有调用 eat 方法，但为什么结果是这样的？
为啥是 null？

解答：

疑惑一：因为子类继承父类需要帮父类构造方法，所以子类创建对象时，就构造了父类的构造方法，就执行了父类的 eat 方法

疑惑二：由于父类构造方法是先执行 eat 方法，而 name 的赋值在后面一步，多以此时的 name 是 null

结论：

构造方法中可以调用重写的方法，并且发生了动态绑定

7. 理解多态

介绍到这里，我们终于要开始正式介绍我们今天的一大重点多态了！那什么是多态呢？其实他和继承一样是一种思想，我们可以先看一段代码


class Shape{
    public void draw(){
    }
}
class Cycle extends Shape{
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("画一个圆⚪");
    }
}
class Rect extends Shape{
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("画一个方片♦");
    }
}
class Flower extends Shape{
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("画一朵花❀");
    }
}
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) {
        Cycle shape1=new Cycle();
        Rect shape2=new Rect();
        Flower shape3=new Flower();
        drawMap(shape1);
        drawMap(shape2);
        drawMap(shape3);
    }
    public static void drawMap(Shape shape){
        shape.draw();
    }
}

我们发现 drawMap 这个方法被调用者使用时，都是经过父类调用了其中的 draw 方法，并且最终的表现形式是不一样的。而这种思想就叫做多态。

更简单的说，多态就是

一个引用能表现出多种不同的形态

而多态是一种思想，实现它的前提有两点

向上转型
调用同名的覆盖方法

而一种思想的传承总有它独到的好处，那么使用多态有什么好处呢？

1）类调用者对类的使用成本进一步降低

封装是让类的调用者不需要知道类的实现细节
多态能让类的调用者连这个类的类型是什么都不必知道，只需要这个对象具有某种方法即可

2）能够降低代码的“圈复杂度”，避免使用大量的 if-else 语句

圈复杂度：

是一种描述一段代码复杂程度的方式。可以将一段代码中条件语句和循环语句出现的个数看作是“圈复杂度”，这个个数越多，就认为理解起来更复杂。

我们可以看一段代码


public static void drawShapes(){
    Rect rect = new Rect(); 
    Cycle cycle = new Cycle(); 
    Flower flower = new Flower(); 
    String[] shapes = {"cycle", "rect", "cycle", "rect", "flower"}; 
    for (String shape : shapes) { 
     if (shape.equals("cycle")) { 
       cycle.draw(); 
      } else if (shape.equals("rect")) { 
       rect.draw(); 
      } else if (shape.equals("flower")) { 
       flower.draw(); 
   }
    }
}

这段代码的意思就是要分别打印圆、方片、圆、方片、花，如果不使用多态的话，我们一般就会写出上面这种方法。而使用多态的话，代码就会显得很简单，如


public static void drawShapes() { 
    // 我们创建了一个 Shape 对象的数组. 
    Shape[] shapes = {new Cycle(), new Rect(), new Cycle(), new Rect(), new Flower()}; 
    for (Shape shape : shapes) { 
     shape.draw(); 
    } 
}

我们可以通过下面这种图理解上面的代码

而整体看起来，使用了多态的代码就简单了很多

3）可扩展能力强

如上述画图的代码，如果我们要新增一种新的形状，使用多态的方式改动成本也比较低，如
// 增加三角形
class Triangle extends Shape { 
    @Override 
    public void draw() { 
     System.out.println("△"); 
    } 
}
运用多态的话，我们扩展的代码增加一个新类就可以。而对于不使用多态的情况，就还需要对 if-else 语句进行一定的修改，故改动成本会更高

8. 小结

到此为止，面向对象的三大特点：封装、继承、多态已经全部介绍完了。由于我个人的理解也有限，所以讲的可能不好、不足，希望大家多多理解呀。

接下来将会介绍抽象类和接口，其中也会进一步运用到多态，大家可以多多练习，加深思想的理解。

二、抽象类

1. 概念

我们上面刚写过一个画图型的代码，其中父类的定义是这样的


class Shape{
    public void draw(){
    }
}

我们发现，父类中的 draw 方法里面没有内容，而绘图都是通过各种子类的 draw 方法完成的。

像上述代码，这种没有实际工作的方法，我们可以通过 abstract 来设计设计成一个抽象方法，而包含抽象方法的类就是抽象类

设计之后的代码就是这样的


abstract class Shape{
    public abstract void draw();
}

2. 注意事项

方法和类都要由 abstract 修饰
抽象类中可以定义其他数据成员和成员方法，如
abstract class Shape{
    public int a;
    public void b(){
        // ...
    }
    public abstract void draw();
}
但要使用这些成员和方法，需要靠子类通过 super 才能使用
抽象类不可以被实例化
抽象方法不能是被 private 修饰的
抽象方法不能是被 final 修饰的，它与 abstract 不能被共存
如果子类继承了抽象类，但不需要重写父类的抽象方法，则可以将子类用 abstract 修饰，如
abstract class Shape{
    public abstract void draw();
}
abstract Color extends Shape{
}
此时该子类中既可以定义普通方法也可以定义抽象方法
一个抽象类 A 可以被另外的抽象类 B 继承，但是如果有其他的普通类继承了抽象类 B，则该普通类需要重写 A 和 B 中的所有抽象方法

3. 抽象类的意义

我们要知道抽象类的意义就是为了被继承

从注意事项中就知道抽象类本身是不能被实例化的，要想使用它，只能创建子类去继承，就比如


abstract class Shape{
    public int a;
    public void b(){
        // ...
    }
    public abstract void draw();
}
class Cycle extends Shape{
    @Override
    public void draw(){
        System.out.println("画一个⚪");
    }
}
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Shape shape=new Cycle();
    }
}

要注意子类需要重写父类的所有抽象方法，不然代码就会报错

3. 抽象类的作用

那么抽象类既然不能被实例化，那为什么要用它呢？

使用了抽象类就相当于多了一重编译器的效验

啥意思呢？就比如按照上述画图的代码，实际工作其实是由子类完成的，如果不小心误用了父类，父类不是抽象类的话是不会报错的，因此将父类设计成抽象类，它会在父类被实例化的时候报错，让我们尽早地发现错误

三、接口

我们上面介绍了抽象类，抽象类中除了抽象方法还可以包含普通的方法和成员。

而接口中也可包含方法和字段，但只能是抽象方法和静态常量。

1. 语法规则

我们可以将上述 Shape 改写成一个接口，代码如下


interface IShape{
    public static void draw();
}

具体的语法规则如下：

接口是使用 interface 定义的
接口的命名一般以大写字母 I 开头
接口中的方法一定是抽象的、被 public 修饰的方法，因此其中抽象方法可以简化代码为
interface IShape{
    void draw();
}
这样写默认是 public abstract 的
接口中也可以包含被 public 修饰的静态常量，并且可以省略 public static final，如
interface IShape{
    public static final int a=10;
    public static int b=10;
    public int c=10;
    int d=10;
}
接口不能被单独实例化，和抽象类一样需要被子类继承使用，但是接口中使用 implements 继承，如
interface IShape{
    public static void draw();
}
class Cycle implements IShape{
    @Override
    public void draw(){
        System.out.println("画一个圆预⚪");
    }
}
和 extends 表达含义是”扩展“不同，implements 表达的是”实现“，即表示当前什么都没有，一切需要从头构造
基础接口的类需要重写接口中的全部抽象方法
一个类可以使用 implements 实现多个接口，每个接口之间使用逗号分隔开就可以，如
interface A{
    void func1();
}
interface B{
    void func2();
}
class C implements A,B{
    @Override
    public void func1(){
    }
    @Override
    public void func2{
    }
}
注意这个类要重写所有继承的接口的所有抽象方法，在 IDEA 中使用 ctrl + i ，快速实现接口
接口和接口之间的关系可以使用 extends 来维护，这是意味着”扩展“，即某个接口扩展了其他接口的功能，如
interface A{
    void func1();
}
interface B{
    void func2();
}
interface D implements A,B{
    @Override
    public void func1(){
    }
    @Override
    public void func2{
    }
    void func3();
}

注意：

在 JDK1.8 开始，接口当中的方法可以是普通方法，但前提是：这个方法是由 default 修饰的（即是这个接口的默认方法），如


interface IShape{
    void draw();
    default public void func(){
        System.out.println("默认方法");
    }
}

2. 实现多个接口

我们之前介绍过，Java 中的继承是单继承，即一个类只能继承一个父类

但是可以同时实现多个接口，故我们可以通过多接口去达到多继承类似的效果

接下来通过代码来理解吧！


class Animal{
    public String name;
    public Animal(String name){
        this.name=name;
    }
}
class Bird extends Animal{
    public Bird(String name){
        super(name);
    }
}

此时子类 Bird 继承了父类 Animal，但是不能再继承其他类了，但是还可以继续实现其他的接口，如


class Animal{
    public String name;
    public Animal(String name){
        this.name=name;
    }
}
interface ISwing{
    void swing();
}
interface IFly{
    void fly();
}
class Bird extends Animal implements ISwing,IFly{
    public Bird(String name){
        super(name);
    }
    @Override
    public void swing(){
        System.out.println(this.name+"在游");
    }
    @Override
    public void fly(){
        System.out.println(this.name+"在飞");
    }
}

上述代码就相当于实现了多继承，因此接口的出现很好的解决了 Java 单继承的问题

并且我们可以感受到，接口表达的好像是具有了某种属性，因此有了接口以后，类的使用者就不必关注具体的类型了，而只要关注该类是否具备某个能力，比如


public class TestDemo {
    public static void fly(IFly flying){
        flying.fly();
    }
    public static void main(String[] args) {
        IFly iFly=new Bird("飞鸟");
        fly(iFly);
    }
}

因为飞鸟本身具有飞的属性，所以我们不必关注具体的类型，因为只要会飞的都可以实现飞的属性，如超人也会飞，就可以定义一个超人的类


class SuperMan implements IFly{
    @Override
    public void fly(){
        System.out.println("超人在飞");
    }
}
public class TestDemo {
    public static void fly(IFly flying){
        flying.fly();
    }
    public static void main(String[] args) {
        fly(new SuperMan());
    }
}

注意：

子类先继承父类再实现接口

3. 接口的继承

语法规则里面就介绍了，接口和接口之间可以使用 extends 来维护，可以使某个接口扩展其他接口的功能

这里就不再重述了

下面我们再学习一些接口，来加深对于接口的理解

4. Comparable 接口

我们之前介绍过 Arrays 类中的 sort 方法，它可以帮我们进行排序，比如


public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array={2,9,4,1,7};
        System.out.println("排序前："+Arrays.toString(array));
        Arrays.sort(array);
        System.out.println("排序后："+Arrays.toString(array));
    }
}

而接下来我想要对一个学生的属性进行排序。

首先我实现一个 Student 类，并对 toString 方法进行了重写


class Student{
    private String name;
    private int age;
    private double score;
    public Student(String name, int age, double score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }
}

接下来我写了一个数组，并赋予了学生数组一些属性


public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] student=new Student[3];
        student[0]=new Student("张三",18,96.5);
        student[0]=new Student("李四",19,99.5);
        student[0]=new Student("王五",17,92.0);
    }
}

那么我们可以直接通过 sort 函数进行排序吗？我们先写如下代码


public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] student=new Student[3];
        student[0]=new Student("张三",18,96.5);
        student[1]=new Student("李四",19,99.5);
        student[2]=new Student("王五",17,92.0);
        System.out.println("排序前："+student);
        Arrays.sort(student);
        System.out.println("排序后："+student);
    }
}

最终结果却是

我们来分析一下

ClassCastException：类型转换异常，说 Student 不能被转换为 java.lang.Comparable
这是什么意思呢？我们思考由于 Student 是我们自定义的类型，里面包含了多个类型，那么 sort 方法怎么对它进行排序呢？好像没有一个依据。
此时我通过报错找到了 Comparable

可以知道这个应该是一个接口，那我们就可以尝试将我们的 Student 类继承这个接口，其中后面的 < T > 其实是泛型的意思，这里改成 < Student > 就行
class Student implements Comparable<Student>{
    public String name;
    public int age;
    public double score;
    public Student(String name, int age, double score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }
}
但此时还不行，因为继承需要重写接口的抽象方法，所以经过查找，我们找到了
增加的重写方法就是
@Override
public int compareTo(Student o) {
    // 新的比较的规则
}
这里应该就是比较规则的设定地方了，我们再看看 sort 方法中的交换
也就是说如果此时的左值大于右值，则进行交换
那么如果我想对学生的年龄进行排序，重写后的方法应该就是
@Override
public int compareTo(Student o) {
    // 新的比较的规则
    return this.age-o.age;
}
此时再运行代码，结果就是

而到这里我们可以更深刻的感受到，接口其实就是某种属性或者能力，而上述 Student 这个类继承了这个比较的接口，就拥有了比较的能力

缺点：

当我们比较上述代码的姓名时，就要将重写的方法改为
@Override
public int compareTo(Student o) {
    // 新的比较的规则
    return this.name.compareTo(o.name);
}
当我们比较上述代码的分数时，就要将重写的方法改为
@Override
public int compareTo(Student o) {
    // 新的比较的规则
    return int(this.score-o.score);
}
我们发现当我们要修改比较的东西时，就可能要重新修改重写的方法。这个局限性就比较大

为了解决这个缺陷，就出现了下面的接口 Comparator

4. Comparator 接口

我们进入 sort 方法的定义中还可以看到一个比较方法，其中有两个参数数组与 Comparator 的对象

这里就用到了 Comparator 接口

这个接口啥嘞？我们可以先定义一个年龄比较类 AgeComparator，就是专门用来比较年龄，并让他继承这个类


class AgeCompartor implements Comparator<Student>{
}

再通过按住 ctrl 并点击它，我们可以跳转到它的定义，此时我们可以发现它里面有一个方法是

这个与上述 Comparable 中的 compareTo 不同，那我先对它进行重写


class AgeCompartor implements Comparator<Student>{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.age-o2.age;
    }
}

我们再按照 sort 方法的描述，写如下代码


public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] student=new Student[3];
        student[0]=new Student("张三",18,96.5);
        student[1]=new Student("李四",19,99.5);
        student[2]=new Student("王五",17,92.0);
        System.out.println("排序前："+Arrays.toString(student));
        AgeComparator ageComparator=new AgeComparator();
        Arrays.sort(student,ageComparator);
        System.out.println("排序后："+Arrays.toString(student));
    }
}

这样就可以正常的对学生的年龄进行比较了，而此时我们要再对姓名进行排序，我们就可以创建一个姓名比较类 NameComparator


class NameComparator implements Comparator<Student>{
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.name.compareTo(o2.name);
    }
}

而我们也只需要将 sort 方法的参数 ageComparator 改成 nameComparator 就可以了

我们可以将上述 AgeComparator 和 NameComparator 理解成比较器，而使用 Comparator 这个接口比 Comparable 的局限性小很多，我们如果要对某个属性进行比较只要增加它的比较器即可

5. Cloneable 接口和深拷贝

首先我们可以看这样的代码


class Person{
    public String name ="LiXiaobo";
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person person=new Person();
    }
}

那什么是克隆呢？应该就是搞一个副本出来，比如

那么既然这次讲 Cloneable 接口，我就对其进行继承呗！


class Person implements Cloneable{
    public String name ="LiXiaobo";
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

但是我们发现就算继承之后，我们也不能通过创建的引用去找到一个克隆的方法。此时我们可以点到 Cloneable的定义看看

太牛了，啥都没有！

我们发现，Cloneable 这个接口是一个空接口（也叫标记接口），而这个接口的作用就是：如果一个类实现了这个接口，就证明它是可以被克隆的

而在使用它之前，我们还需要重写 Object 的克隆方法（所有的类默认继承于 Object 类）

怎样重写克隆方法呢？通过 ctrl + o，就可以看到

再选择 clone 就🆗，重写后的代码就变成


class Person implements Cloneable{
    public String name ="LiXiaobo";
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

而此时我们就可以看到一个 clone 方法

点击之后，我们发现居然还是报错

原因是由于重写的 clone 方法会抛出异常，针对这个就有两种方式，今天介绍简单一点的方式

方式一：将鼠标放到 clone 上，按住 Alt + enter，你就会看到
点击红框框就行，但是你会发现点击后还是报错，这是由于重写的方法的返回值是 Object，而编译器会认为这是不安全的，因此将它强制转换成 Person 就可以了。此时我们再将克隆的副本输出发现结果没问题

并且通过地址的打印，副本和原来的地址是不一样的

介绍到这里，简单的克隆流程就已经介绍完了。但是接下来我们再深入一点思考，在 Person 类原有代码的基础上增加整形 a


class Person implements Cloneable{
    public String name ="LiXiaobo";
    public int a=10;
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

此时我们再通过 person 和 person 分别打印，代码如下


public class TestDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person person=new Person();
        Person person1=(Person)person.clone();
        System.out.println(person.a);
        System.out.println(person1.a);
        System.out.println("#############");
        person1.a=50;
        System.out.println(person.a);
        System.out.println(person1.a);
    }
}

结果如下

我们发现这种情况 person1 就完全是一个副本，对它进行修改是与 person 无关的。

但是我们再看下面这种情况，我们定义一个 Money 类，并在 Person 创建它


class Money{
    public int money=10;
}
class Person implements Cloneable{
    public String name ="LiXiaobo";
    public Money money=new Money();
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

然后我们再修改 person1 中的 money 的值，代码如下


public class TestDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person person=new Person();
        Person person1=(Person)person.clone();
        System.out.println(person.money.money);
        System.out.println(person1.money.money);
        System.out.println("#############");
        person.money.money=50;
        System.out.println(person.money.money);
        System.out.println(person1.money.money);
    }
}

这次的结果是

这是为什么呢？我们可以分析下面的图片

由于克隆的是 person 的对象，所以只克隆了（0x123）的 money，而（0x456）的 money 没有被克隆，所以就算前面的 money 被克隆的副本也指向它，所以改变副本的 money，它也会被改变

而上述这种情况其实叫做浅拷贝，那么怎么将其变成深拷贝呢？

我们只要将 money 引用所指向的对象也克隆一份

步骤：

将 Money 类也实现 Cloneable 接口，并重写克隆方法


class Money implements Cloneable{
    public int money=10;
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

修改 Person 中的克隆方法


@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    Person personClone=(Person)super.clone();
    personClone.money=(Money)this.money.clone();
    return personClone;
}

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