悠悠楠杉
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在Java开发中,继承、封装和多态并非孤立存在,而是相互交织的三大支柱。真正的高手往往能通过它们的组合拳,写出既安全又灵活的代码。下面我们通过一个实战案例,逐步拆解这三者的协同艺术。
封装的核心在于隐藏内部细节,仅暴露必要的接口。例如设计一个银行账户类时:
public class BankAccount {
private String accountId;
private double balance;
// 构造方法封装初始化逻辑
public BankAccount(String accountId, double initialBalance) {
if (initialBalance < 0) throw new IllegalArgumentException("初始金额不能为负");
this.accountId = accountId;
this.balance = initialBalance;
}
// 通过方法控制访问
public synchronized void deposit(double amount) {
if (amount <= 0) throw new IllegalArgumentException("存款金额必须为正");
balance += amount;
}
// 只读访问
public double getBalance() {
return balance;
}
}这里用private保护字段,通过方法校验数据合法性,连余额查询都设计为只读——这就是封装的精髓:对外暴露契约,对内保护状态。
当需要为VIP客户提供特殊账户时,继承的优势立刻显现:
public class VipAccount extends BankAccount {
private double creditLimit;
public VipAccount(String accountId, double initialBalance, double creditLimit) {
super(accountId, initialBalance);
this.creditLimit = creditLimit;
}
@Override
public synchronized void deposit(double amount) {
super.deposit(amount * 1.01); // VIP存款奖励1%利息
}
public void applyCredit(double amount) {
if (amount > creditLimit) throw new IllegalArgumentException("超出信用额度");
super.deposit(amount);
}
}通过extends复用基类代码,用@Override修改存款逻辑,新增信用额度功能——继承实现了垂直方向的代码复用。但需注意:Java单继承的约束要求我们谨慎设计层级。
多态的魅力在支付系统中最能体现。假设我们设计支付处理器:
interface PaymentProcessor {
void processPayment(double amount);
}
class CreditCardProcessor implements PaymentProcessor {
@Override
public void processPayment(double amount) {
System.out.println("信用卡支付处理:" + amount);
}
}
class CryptoProcessor implements PaymentProcessor {
@Override
public void processPayment(double amount) {
System.out.println("加密货币支付处理:" + amount);
}
}
// 使用多态
public class PaymentService {
public void executePayment(PaymentProcessor processor, double amount) {
processor.processPayment(amount); // 运行时动态绑定
}
}PaymentService完全不知道具体实现类,却能处理所有支付类型——这就是多态实现的开闭原则(对扩展开放,对修改关闭)。
来看一个电商订单系统的设计:
// 封装基类
public abstract class Order {
private final String orderId;
protected double amount;
protected Order(String orderId, double amount) {
this.orderId = orderId;
this.amount = amount;
}
// 模板方法封装通用流程
public final void process() {
validate();
calculateFee();
saveToDatabase();
notifyUser();
}
protected abstract void calculateFee(); // 多态钩子
// 其他具体方法省略...
}
// 继承实现多态
class DomesticOrder extends Order {
public DomesticOrder(String id, double amount) {
super(id, amount);
}
@Override
protected void calculateFee() {
amount *= 1.05; // 国内订单5%税费
}
}
class InternationalOrder extends Order {
public InternationalOrder(String id, double amount) {
super(id, amount);
}
@Override
protected void calculateFee() {
amount *= 1.15; // 国际订单15%税费+关税
}
}这个设计同时体现了:
1. 封装:orderId私有,处理流程模板化
2. 继承:共用Order的公共逻辑
3. 多态:子类实现不同的费用计算
掌握三大特性的平衡点,代码会自然呈现出优雅的OOP特质——就像乐高积木,用封装好的模块,通过继承扩展形态,借多态灵活组装。这才是面向对象编程的终极美感。