【Java 学习】面向程序的三大特性：封装、继承、多态

引言

在面向对象编程的世界里，封装、继承和多态构成了核心的三大特性。本文将深入探讨这些概念，并通过Java代码示例来阐释它们的重要性和实际应用。

1. 封装

1.1 什么是封装呢？

封装是一种隐藏对象的内部状态和复杂性，只对外暴露有限接口的设计原则。就像我们日常使用的电子产品，它们将复杂的内部结构封装起来，只展示用户需要操作的部分。

在Java中，封装通过访问限定符实现，它控制着类成员的可见性和访问级别。

1.2 访问限定符

• public：对所有类可见。
• protected：对同一包内的类和所有子类可见。
• default：对同一包内的类可见。
• private：仅对定义它的类可见。

1.3 使用封装

下面是一个Watch类的示例，展示了如何使用封装来隐藏和保护类的内部状态。

package cn.nyist.watch;

public class Watch {
    private String machine; // 动力来源
    public String time; // 时间
    String brand; // 品牌，default

    public Watch(String machine, String time, String brand) {
        this.machine = machine;
        this.time = time;
        this.brand = brand;
    }

    public void seeTime() {
        System.out.println("时间");
    }

    private void debug() {
        System.out.println("调试零件");
    }
}

在Watch类中，main函数模拟了手表的创造者，可以访问所有成员：

public static void main(String[] args) {
    Watch w = new Watch("机械", "12:00", "劳力士");
    System.out.println(w.machine);
    System.out.println(w.time);
    System.out.println(w.brand);
    w.seeTime();
    w.debug();
}

而在Buy类中，模拟了手表的购买者，只能访问公共成员：

package cn.nyist.watch;

public class Buy {
    public static void main(String[] args) {
        Watch w = new Watch("机械", "12:00", "劳力士");
        System.out.println(w.time); // time是public属性
        System.out.println(w.brand); // brand是default属性
        w.seeTime(); // seeTime是public属性
    }
}

在其他包中的People类，只能访问Watch类的公共成员：

public class People {
    public static void main(String[] args) {
        Watch w = new Watch("机械", "12:00", "劳力士");
        System.out.println(w.time); // time是public属性
        w.seeTime(); // seeTime是public属性
    }
}

2. 继承

2.1 为什么要有继承？

继承允许我们创建新的类，这些新类可以继承现有类的属性和方法，从而避免代码冗余，并实现代码复用。

package cn.nyist.animal;

public class Dog {
    public String name;
    public String color;
    protected int age;

    public Dog(String name, String color, int age) {
        this.name = name;
        this.color = color;
        this.age = age;
    }

    public void eat() {
        System.out.println("吃饭~");
    }

    public void sleep() {
        System.out.println("睡觉~");
    }

    public void bark() {
        System.out.println("汪汪~");
    }
}

```java
package cn.nyist.animal;

public class Cat {
public String name;
public String color;
protected int age;

public Cat