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Java面试基础：面向对象(1)

news 2025/7/13 9:04:05

面向对象是一种编程范式，它将现实世界中的事物抽象为对象，对象具有属性 (称为字段或属性) 和行为 (称为方法)。

面向对象编程的设计思想是以对象为中心，通过对象之间的交互来完成程序的功能，具有灵活性和可扩展性，通过封装和继承可以更好地应对需求变化。

Java面向对象的三大特性：封装、继承和多态。

封装：封装是指将对象的属性 (数据) 和行为 (方法) 结合在一起，对外隐藏对象的内部细节，对象提供的接口与外界交互。封装的目的是增强安全性和简化编程，使得对象更加独立。
继承：继承是一种可以使得子类自动共享父类数据结构和方法的机制。它是代码复用的重要手段，通过继承可以建立类与类之间的层次关系，使得结构更加清晰。
多态：多态是指允许不同类的对象对同一消息作出响应。即同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作。多态性可以分为编译时多态 (重载) 和运行时多态 (重写)。它使得程序具有良好的灵活性和扩展性。

1) 方法重载：指同一类中可以有多个同名方法，它们具有不同的参数列表(参数类型、数量或顺序不同)。虽然方法名相同，但根据传入的参数不同，编译器会在编译时确定调用哪个方法。

例如：对于一个 add 方法，可以定义一个传入 int，一个传入 double。

int add (int a, int b){}
double add(double a, double b){}

2) 方法重写：指子类能够提供对父类中同名方法的具体实现。在运行时，JVM会根据对象的实际类型确定调用哪个版本的方法。这是实现多态的主要方式。

例如：父类中有一个 eat 方法，而 dog 子类可以重写该方法实现 “吃狗粮”， cat 子类可以重写该方法实现 “吃猫粮”。

3) 接口与实现（implement）：多态也体现在接口的使用上，多个类可以实现同一个接口，并且用接口类型的引用来调用这些类的方法。这使得程序在面对不同具体实现时保持一贯的调用方式。

例如：多个类 (如 Dog，cat) 都实现了一个 Animal 接口，当用类型的引用来调用 Animal 中的makesound方法时，会触发对应的实现。

4) 向上转型和向下转型：在Java中，可以使用父类类型的引用指向子类对象，这是向上转型。通过这种方式，可以在运行时期采用不同的子类实现。向下转型是将父类引用转回其子类类型，个
但在执行前需要确认引用实际指向的对象类型以避免 ClassCastException。

重载 (Overloading) 指的是在同一个类中，可以有多个同名方法，它们具有不同的参数列表(参数类型、参数个数或参数顺序不同)编译器根据调用时的参数类型来决定调用哪个方法。

重写 (Overriding) 指的是子类可以重新定义父类中的方法，方法名、参数列表和返回类型必须与父类中的方法一致，通过 @override 注解来明确表示这是对父类方法的重写。

重载是指在同一个类中定义多个同名方法，而重写是指子类重新定义父类中的方法。

面向对象编程中的6大原则：

单一职责原则（SRP）：一个类应该只有一个引起它变化的原因，即一个类应该只负责一项职责。

例如：考虑一个员工类，它应该只负责管理员工信息，而不应负责其他无关工作。

开放封闭原则（OCP）：软件实体应该对扩展开放，对修改封闭。主要通过接口来实现。

例如：定义一个图形类，然后让不同类型的图形继承这个类，而不需要修改图形类本身。

里氏替换原则（LSP）：子类对象应该能够替换掉所有父类对象。

例如：一个正方形是一个矩形，但如果修改一个矩形的高度和宽度时，正方形的行为应该如何改变就是一个违反里氏替换原则的例子。

接口隔离原则（ISP）：客户端不应该依赖那些它不需要的接口，即接口应该小而专。

例如：通过接口抽象层来实现底层和高层模块之间的解耦，比如使用依赖注入。

依赖倒置原则（DIP）：高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖于抽象；抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。

例如：如果一个公司类包含部门类，应该考虑使用合成/聚合关系，而不是将公司类继承自部门类。

最少知识原则（Law of Demeter）：一个对象应当对其他对象有最少的了解，只与其直接的朋友交互。

首先我们要知道两者的特点：

区别：

实现方式: 实现接口的关键字为 implements，继承抽象类的关键字为 extends。一个类可以实现多个接口，但一个类只能继承一个抽象类。所以，使用接口可以间接地实现多重继承。
方法方式: 接口只有定义，不能有方法的实现，java1.8中可以定义 default 方法体，而抽象类可以有定义与实现，方法可在抽象类中实现。
访问修饰符: 接口成员变量默认为 public static final，必须赋初值，不能被修改；其所有的成员方法都是 public、abstract 的。抽象类中成员变量默认 default，可在子类中被重新定义，也可被重新赋值；抽象方法被 abstract 修饰，不能被 private、static、synchronized 和 native 等修饰，必须以分号结尾，不带花括号。
变量: 抽象类可以包含实例变量和静态变量，而接口只能包含常量(即静态常量)。