java中面向对象的三个特征（封装、继承和多态）

在Java中，面向对象编程的三大特性包括封装、继承和多态。下面将分别介绍这三个特性的概念以及通过两个Java代码示例进行详细解释。

1. 封装（Encapsulation）

封装是将对象的属性（数据成员）和操作这些属性的方法绑定在一起的过程。封装的主要目的是隐藏对象的内部状态，只暴露必要的接口。这样可以防止外部代码直接访问对象的内部状态，从而保护了对象的完整性和安全性。

例如，我们可以创建一个名为Person的类，该类包含姓名、年龄等属性以及获取和设置这些属性的方法。

public class Person {
    private String name;
    private int age;

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

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

2. 继承（Inheritance）

继承是一种使得一个类可以获取另一个类的属性和方法的方式。子类继承了父类的所有属性和方法，同时还可以添加自己特有的属性和方法。这使得代码更加模块化和易于维护。

例如，我们可以创建一个名为Student的类，该类继承自Person类。

public class Student extends Person {
    private String studentId;

    public void setStudentId(String studentId) {
        this.studentId = studentId;
    }

    public String getStudentId() {
        return studentId;
    }
}

3. 多态（Polymorphism）

多态是指允许我们使用一个通用的接口来表示多种形态的对象。这意味着我们可以将不同类型的对象视为同一类型，并在运行时根据实际对象的具体类型来调用相应的方法。

例如，我们可以创建一个名为Teacher的类，该类也继承自Person类。

public class Teacher extends Person {
    private String subject;

    public void setSubject(String subject) {
        this.subject = subject;
    }

    public String getSubject() {
        return subject;
    }

    public void teach() {
        System.out.println("Teaching " + subject);
    }
}

现在，我们可以创建一个方法来处理不同类型的人员，该方法可以根据实际传入的对象类型来调用相应的方法。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.setName("Alice");
        person.setAge(25);

        Student student = new Student();
        student.setName("Bob");
        student.setAge(20);
        student.setStudentId("S001");

        Teacher teacher = new Teacher();
        teacher.setName("Charlie");
        teacher.setAge(30);
        teacher.setSubject("Math");
        teacher.teach();

        handlePerson(person);
        handlePerson(student);
        handlePerson(teacher);
    }

    public static void handlePerson(Person person) {
        if (person instanceof Student) {
            Student student = (Student) person;
            System.out.println("Student: Name = " + student.getName() + ", Age = " + student.getAge() + ", Student ID = " + student.getStudentId());
        } else if (person instanceof Teacher) {
            Teacher teacher = (Teacher) person;
            System.out.println("Teacher: Name = " + teacher.getName() + ", Age = " + teacher.getAge() + ", Subject = " + teacher.getSubject());
            teacher.teach();
        } else {
            System.out.println("Person: Name = " + person.getName() + ", Age = " + person.getAge());
        }
    }
}

总结：面向对象编程的三大特性——封装、继承和多态是Java编程的基础。通过合理地应用这些特性，我们可以编写出结构清晰、易于扩展和维护的代码。