Java基礎知識總結第二部分

標籤：繼承體系   避免   面向   知識   void   抽象類別   基礎   bsp   mil   

三：物件導向：★★★★★
特點：1：將複雜的事情簡單化。
2：物件導向將以前的過程中的執行者，變成了指揮者。
3：物件導向這種思想是符合現在人們思考習慣的一種思想。

過程和對象在我們的程式中是如何體現的呢？過程其實就是函數；對象是將函數等一些內容進行了封裝。

匿名對象使用情境：
1：當對方法只進行一次調用的時候，可以使用匿名對象。
2：當對象對成員進行多次調用時，不能使用匿名對象。必須給對象起名字。

在類中定義其實都稱之為成員。成員有兩種：
1：成員變數：其實對應的就是事物的屬性。
2：成員函數：其實對應的就是事物的行為。

所以，其實定義類，就是在定義成員變數和成員函數。但是在定義前，必須先要對事物進行屬性和行為的分析，才可以用代碼來體現。

private int age;//私人的存取權限最低，只有在本類中的訪問有效。
注意：私人僅僅是封裝的一種體現形式而已。

私人的成員：其他類不能直接建立對象訪問，所以只有通過本類對外提供具體的訪問方式來完成對私人的訪問，可以通過對外提供函數的形式對其進行訪問。
好處：可以在函數中加入邏輯判斷等操作，對資料進行判斷等操作。

總結：開發時，記住，屬性是用於儲存資料的，直接被訪問，容易出現安全隱患，所以，類中的屬性通常被私人化，並對外提供公用的存取方法。
這個方法一般有兩個，規範寫法：對於屬性 xxx，可以使用setXXX(),getXXX()對其進行操作。

類中怎麼沒有定義主函數呢？
注意：主函數的存在，僅為該類是否需要獨立運行，如果不需要，主函數是不用定義的。
主函數的解釋：保證所在類的獨立運行，是程式的入口，被jvm調用。

成員變數和局部變數的區別：
1：成員變數直接定義在類中。
   局部變數定義在方法中，參數上，語句中。
2：成員變數在這個類中有效。
局部變數只在自己所屬的大括弧內有效，大括弧結束，局部變數失去範圍。
3：成員變數存在於堆記憶體中，隨著對象的產生而存在，消失而消失。
局部變數存在於棧記憶體中，隨著所屬地區的運行而存在，結束而釋放。

建構函式：用於給對象進行初始化，是給與之對應的對象進行初始化，它具有針對性，函數中的一種。
特點：
1：該函數的名稱和所在類的名稱相同。
2：不需要定義傳回值類型。
3：該函數沒有具體的傳回值。
記住：所有對象建立時，都需要初始化才可以使用。

注意事項：一個類在定義時，如果沒有定義過建構函式，那麼該類中會自動產生一個空參數的建構函式，為了方便該類建立對象，完成初始化。如果在類中自訂了建構函式，那麼預設的建構函式就沒有了。

一個類中，可以有多個建構函式，因為它們的函數名稱都相同，所以只能通過參數列表來區分。所以，一個類中如果出現多個建構函式。它們的存在是以重載體現的。

建構函式和一般函數有什麼區別呢？
1：兩個函數定義格式不同。
2：建構函式是在對象建立時，就被調用，用於初始化，而且初始化動作只執行一次。
    一般函數，是對象建立後，需要調用才執行，可以被調用多次。
   
什麼時候使用建構函式呢？
分析事物時，發現具體事物一出現，就具備了一些特徵，那就將這些特徵定義到建構函式內。

構造代碼塊和建構函式有什麼區別？
構造代碼塊：是給所有的對象進行初始化，也就是說，所有的對象都會調用一個代碼塊。只要對象一建立。就會調用這個代碼塊。
建構函式：是給與之對應的對象進行初始化。它具有針對性。

Person p = new Person();
建立一個對象都在記憶體中做了什麼事情？
1：先將硬碟上指定位置的Person.class檔案載入進記憶體。
2：執行main方法時，在棧記憶體中開闢了main方法的空間(壓棧-進棧)，然後在main方法的棧區分配了一個變數p。
3：在堆記憶體中開闢一個實體空間，分配了一個記憶體首地址值。new
4：在該實體空間中進行屬性的空間分配，並進行了預設初始化。
5：對空間中的屬性進行顯示初始化。
6：進行實體的構造代碼塊初始化。
7：調用該實體對應的建構函式，進行建構函式初始化。（）
8：將首地址賦值給p ，p變數就引用了該實體。(指向了該對象)
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封 裝（物件導向特徵之一）：是指隱藏對象的屬性和實現細節，僅對外提供公用訪問方式。
好處：將變化隔離；便於使用；提高重用性；安全性。
封裝原則：將不需要對外提供的內容都隱藏起來，把屬性都隱藏，提供公用方法對其訪問。

this:代表對象。就是所在函數所屬對象的引用。
this到底代表什麼呢？哪個對象調用了this所在的函數，this就代表哪個對象，就是哪個對象的引用。
開發時，什麼時候使用this呢？
在定義功能時，如果該功能內部使用到了調用該功能的對象，這時就用this來表示這個對象。

this 還可以用於建構函式間的調用。
調用格式：this(實際參數)；
this對象後面跟上 .  調用的是成員屬性和成員方法(一般方法)；
this對象後面跟上 () 調用的是本類中的對應參數的建構函式。

注意：用this調用建構函式，必須定義在建構函式的第一行。因為建構函式是用於初始化的，所以初始化動作一定要執行。否則編譯失敗。

static：★★★ 關鍵字，是一個修飾符，用於修飾成員(成員變數和成員函數)。
特點：
1，想要實現對象中的共性資料的對象共用。可以將這個資料進行靜態修飾。
2，被靜態修飾的成員，可以直接被類名所調用。也就是說，靜態成員多了一種調用方式。類名.靜態方式。
3，靜態隨著類的載入而載入。而且優先於對象存在。

弊端：
1，有些資料是對象特有的資料，是不可以被靜態修飾的。因為那樣的話，特有資料會變成對象的共用資料。這樣對事物的描述就出了問題。所以，在定義靜態時，必須要明確，這個資料是否是被對象所共用的。
2，靜態方法只能訪問靜態成員，不可以訪問非靜態成員。
因為靜態方法載入時，優先於對象存在，所以沒有辦法訪問對象中的成員。
3，靜態方法中不能使用this，super關鍵字。
因為this代表對象，而靜態在時，有可能沒有對象，所以this無法使用。
4，主函數是靜態。

什麼時候定義靜態成員呢？或者說：定義成員時，到底需不需要被靜態修飾呢？
成員分兩種：
1，成員變數。（資料共用時靜態化）
該成員變數的資料是否是所有對象都一樣：
如果是，那麼該變數需要被靜態修飾，因為是共用的資料。 
如果不是，那麼就說這是對象的特有資料，要儲存到對象中。 
2，成員函數。（方法中沒有調用特有資料時就定義成靜態）
        如果判斷成員函數是否需要被靜態修飾呢？
        只要參考，該函數內是否訪問了對象中的特有資料：
        如果有訪問特有資料，那方法不能被靜態修飾。
        如果沒有訪問過特有資料，那麼這個方法需要被靜態修飾。

成員變數和靜態變數的區別：
1，成員變數所屬於對象。所以也稱為執行個體變數。
靜態變數所屬於類。所以也稱為類變數。
2，成員變數存在於堆記憶體中。
靜態變數存在於方法區中。
3，成員變數隨著對象建立而存在。隨著對象被回收而消失。
靜態變數隨著類的載入而存在。隨著類的消失而消失。
4，成員變數只能被對象所調用 。
靜態變數可以被對象調用，也可以被類名調用。
所以，成員變數可以稱為對象的特有資料，靜態變數稱為對象的共用資料。

靜態注意：靜態生命週期很長。
靜態代碼塊：就是一個有靜態關鍵字標示的一個代碼塊地區。定義在類中。
作用：可以完成類的初始化。靜態代碼塊隨著類的載入而執行，而且只執行一次（new 多個對象就只執行一次）。如果和主函數在同一類中，優先於主函數執行。

Public：存取權限最大。
static：不需要對象，直接類名即可。
void：主函數沒有傳回值。
Main：主函數特定的名稱。
(String[] args)：主函數的參數，是一個字串數群組類型的參數，jvm調用main方法時，傳遞的實際參數是 new String[0]。

jvm預設傳遞的是長度為0的字串數組，我們在運行該類時，也可以指定具體的參數進行傳遞。可以在控制台，運行該類時，在後面加入參數。參數之間通過空格隔開。jvm會自動將這些字串參數作為args數組中的元素，進行儲存。

靜態代碼塊、構造代碼塊、建構函式同時存在時的執行順序：靜態代碼塊  構造代碼塊  建構函式；

產生Java協助文檔：命令格式：javadoc –d 檔案夾名 –auther –version *.java
/**     //格式
*類描述
*@author 作者名
*@version 版本號碼
*/
/**
*方法描述
*@param  參數描述
*@return  傳回值描述
*/
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設計模式：解決問題最行之有效思想。是一套被反覆使用、多數人知曉的、經過分類編目的、代碼設計經驗的總結。使用設計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。

java中有23種設計模式：
單例設計模式：★★★★★
解決的問題：保證一個類在記憶體中的對象唯一性。
比如：多程式讀取一個設定檔時，建議設定檔封裝成對象。會方便操作其中資料，又要保證多個程式讀到的是同一個設定檔對象，就需要該設定檔對象在記憶體中是唯一的。

Runtime()方法就是單例設計模式進行設計的。

如何保證對象唯一性呢？
思想：
1，不讓其他程式建立該類對象。
2，在本類中建立一個本類對象。
3，對外提供方法，讓其他程式擷取這個對象。

步驟：
1，因為建立對象都需要建構函式初始化，只要將本類中的建構函式私人化，其他程式就無法再建立該類對象；
2，就在類中建立一個本類的對象；
3，定義一個方法，返回該對象，讓其他程式可以通過方法就得到本類對象。（作用：可控）

代碼體現：
1，私人化建構函式；
2，建立私人並靜態本類對象；
3，定義公有並靜態方法，返回該對象。
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//餓漢式
class Single{
        private Single(){} //私人化建構函式。
private static Single s = new Single(); //建立私人並靜態本類對象。
        public static Single getInstance(){ //定義公有並靜態方法，返回該對象。
                return s;
        }
}
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//懶漢式:消極式載入方式。
class Single2{
        private Single2(){}
private static Single2 s = null;
        public static Single2 getInstance(){
                if(s==null)
                        s = new Single2();
                return s;
        }
}
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繼 承（物件導向特徵之一）
好處：
1：提高了代碼的複用性。
2：讓類與類之間產生了關係，提供了另一個特徵多態的前提。

父類的由來：其實是由多個類不斷向上抽取共性內容而來的。
java中對於繼承，java只支援單繼承。java雖然不直接支援多繼承，但是保留了這種多繼承機制，進行改良。

單繼承：一個類只能有一個父類。
多繼承：一個類可以有多個父類。

為什麼不支援多繼承呢？
因為當一個類同時繼承兩個父類時，兩個父類中有相同的功能，那麼子類對象調用該功能時，運行哪一個呢？因為父類中的方法中存在方法體。
但是java支援多重繼承。A繼承B  B繼承C  C繼承D。
多重繼承的出現，就有了繼承體系。體系中的頂層父類是通過不斷向上抽取而來的。它裡面定義的該體系最基本最共性內容的功能。
所以，一個體系要想被使用，直接查閱該系統中的父類的功能即可知道該體系的基本用法。那麼想要使用一個體系時，需要建立對象。建議建立最子類對象，因為最子類不僅可以使用父類中的功能。還可以使用子類特有的一些功能。

簡單說：對於一個繼承體系的使用，查閱頂層父類中的內容，建立最底層子類的對象。 

子父類出現後，類中的成員都有了哪些特點：
1：成員變數。
         當子父類中出現一樣的屬性時，子類類型的對象，調用該屬性，值是子類的屬性值。
         如果想要調用父類中的屬性值，需要使用一個關鍵字：super 
         This：代表是本類類型的對象引用。
         Super：代表是子類所屬的父類中的記憶體空間引用。
         注意：子父類中通常是不會出現同名成員變數的，因為父類中只要定義了，子類就不用在定義了，直接繼承過來用就可以了。
2：成員函數。
當子父類中出現了一模一樣的方法時，建立子類對象會運行子類中的方法。好像父類中的方法被覆蓋掉一樣。所以這種情況，是函數的另一個特性：覆蓋(複寫，重寫)
什麼時候使用覆蓋呢？當一個類的功能內容需要修改時，可以通過覆蓋來實現。
3：建構函式。
發現子類建構函式運行時，先運行了父類的建構函式。為什麼呢?
原因：子類的所有建構函式中的第一行，其實都有一條隱藏的語句super();
super(): 表示父類的建構函式，並會調用於參數相對應的父類中的建構函式。而super():是在調用父類中空參數的建構函式。
為什麼子類對象初始化時，都需要調用父類中的函數？(為什麼要在子類建構函式的第一行加入這個super()?)
因為子類繼承父類，會繼承到父類中的資料，所以必須要看父類是如何對自己的資料進行初始化的。所以子類在進行對象初始化時，先調用父類的建構函式，這就是子類的執行個體化過程。

注意：子類中所有的建構函式都會預設訪問父類中的空參數的建構函式，因為每一個子類構造內第一行都有預設的語句super(); 
如果父類中沒有空參數的建構函式，那麼子類的建構函式內，必須通過super語句指定要訪問的父類中的建構函式。
如果子類建構函式中用this來指定調用子類自己的建構函式，那麼被調用的建構函式也一樣會訪問父類中的建構函式。

問題：super()和this()是否可以同時出現的建構函式中。
兩個語句只能有一個定義在第一行，所以只能出現其中一個。

super()或者this():為什麼一定要定義在第一行？
因為super()或者this()都是調用建構函式，建構函式用於初始化，所以初始化的動作要先完成。

繼承的細節：
什麼時候使用繼承呢？
當類與類之間存在著所屬關係時，才具備了繼承的前提。a是b中的一種。a繼承b。狼是犬科中的一種。
英文書中，所屬關係：" is a "
注意：不要僅僅為了擷取其他類中的已有成員進行繼承。

所以判斷所屬關係，可以簡單看，如果繼承後，被繼承的類中的功能，都可以被該子類所具備，那麼繼承成立。如果不是，不可以繼承。

細節二：
在方法覆蓋時，注意兩點：
1：子類覆蓋父類時，必須要保證，子類方法的許可權必須大於等於父類方法許可權可以實現繼承。否則，編譯失敗。
2：覆蓋時，要麼都靜態，要麼都不靜態。 (靜態只能覆蓋靜態，或者被靜態覆蓋)

繼承的一個弊端：打破了封裝性。對於一些類，或者類中功能，是需要被繼承，或者複寫的。
這時如何解決問題呢？介紹一個關鍵字，final:最終。

final特點：
1：這個關鍵字是一個修飾符，可以修飾類，方法，變數。
2：被final修飾的類是一個最終類，不可以被繼承。
3：被final修飾的方法是一個最終方法，不可以被覆蓋。
4：被final修飾的變數是一個常量，只能賦值一次。

        其實這樣的原因的就是給一些固定的資料起個閱讀性較強的名稱。
        不加final修飾不是也可以使用嗎？那麼這個值是一個變數，是可以更改的。加了final，程式更為嚴謹。常量名稱定義時，有規範，所有字母都大寫，如果由多個單片語成，中間用 _ 串連。

抽象類別: abstract
抽象：不具體，看不明白。抽象類別表象體現。
在不斷抽取過程中，將共性內容中的方法聲明抽取，但是方法不一樣，沒有抽取，這時抽取到的方法，並不具體，需要被指定關鍵字abstract所標示，聲明為抽象方法。
抽象方法所在類一定要標示為抽象類別，也就是說該類需要被abstract關鍵字所修飾。

抽象類別的特點：
1：抽象方法只能定義在抽象類別中，抽象類別和抽象方法必須由abstract關鍵字修飾（可以描述類和方法，不可以描述變數）。
2：抽象方法只定義方法聲明，並不定義方法實現。
3：抽象類別不可以被建立對象(執行個體化)。
4：只有通過子類繼承抽象類別並覆蓋了抽象類別中的所有抽象方法後，該子類才可以執行個體化。否則，該子類還是一個抽象類別。

抽象類別的細節：
1：抽象類別中是否有建構函式？有，用於給子類對象進行初始化。
2：抽象類別中是否可以定義非抽象方法？
        可以。其實，抽象類別和一般類沒有太大的區別，都是在描述事物，只不過抽象類別在描述事物時，有些功能不具體。所以抽象類別和一般類在定義上，都是需要定義屬性和行為的。只不過，比一般類多了一個抽象函數。而且比一般類少了一個建立對象的部分。
3：抽象關鍵字abstract和哪些不可以共存？final ,        private , static 
4：抽象類別中可不可以不定義抽象方法？可以。抽象方法目的僅僅為了不讓該類建立對象。
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模板方法設計模式：
解決的問題：當功能內部一部分實現時確定，一部分實現是不確定的。這時可以把不確定的部分暴露出去，讓子類去實現。
abstract class GetTime{
        public final void getTime(){ //此功能如果不需要複寫，可加final限定
                long start = System.currentTimeMillis();
                code(); //不確定的功能部分，提取出來，通過抽象方法實現
                long end = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("毫秒是："+(end-start));
        }
        public abstract void code(); //抽象不確定的功能，讓子類複寫實現
}
class SubDemo extends GetTime{
        public void code(){ //子類複寫功能方法
                for(int y=0; y<1000; y++){
                        System.out.println("y");
                }
        }
}
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接 口：★★★★★
1：是用關鍵字interface定義的。
2：介面中包含的成員，最常見的有全域常量、抽象方法。
注意：介面中的成員都有固定的修飾符。
        成員變數：public static final 
        成員方法：public abstract 
interface Inter{
        public static final int x = 3;
        public abstract void show();
}
3：介面中有抽象方法，說明介面不可以執行個體化。介面的子類必須實現了介面中所有的抽象方法後，該子類才可以執行個體化。否則，該子類還是一個抽象類別。
4：類與類之間存在著繼承關係，類與介面中間存在的是實現關係。
        繼承用extends  ；實現用implements ；
5：介面和類不一樣的地方，就是，介面可以被多實現，這就是多繼承改良後的結果。java將多繼承機制通過多現實來體現。 
6：一個類在繼承另一個類的同時，還可以實現多個介面。所以介面的出現避免了單繼承的局限性。還可以將類進行功能的擴充。
7：其實java中是有多繼承的。介面與介面之間存在著繼承關係，介面可以多繼承介面。

介面都用於設計上，設計上的特點：（可以理解主板上提供的介面）
1：介面是對外提供的規則。
2：介面是功能的擴充。
3：介面的出現降低了耦合性。

抽象類別與介面：
抽象類別：一般用於描述一個體系單元，將一組共性內容進行抽取，特點：可以在類中定義抽象內容讓子類實現，可以定義非抽象內容讓子類直接使用。它裡面定義的都是一些體系中的基本內容。
介面：一般用於定義對象的擴充功能，是在繼承之外還需這個對象具備的一些功能。

抽象類別和介面的共性：都是不斷向上抽取的結果。

抽象類別和介面的區別：
1：抽象類別只能被繼承，而且只能單繼承。
介面需要被實現，而且可以多實現。 
2：抽象類別中可以定義非抽象方法，子類可以直接繼承使用。
介面中都有抽象方法，需要子類去實現。
3：抽象類別使用的是  is a 關係。
介面使用的 like a 關係。 
4：抽象類別的成員修飾符可以自訂。
介面中的成員修飾符是固定的。全都是public的。

在開發之前，先定義規則，A和B分別開發，A負責實現這個規則，B負責使用這個規則。至於A是如何對規則具體實現的，B是不需要知道的。這樣這個介面的出現就降低了A和B直接耦合性。 

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多 態★★★★★（物件導向特徵之一）：函數本身就具備多態性，某一種事物有不同的具體的體現。

體現：父類引用或者介面的引用指向了自己的子類對象。//Animal a = new Cat();
多態的好處：提高了程式的擴充性。
多態的弊端：當父類引用指向子類對象時，雖然提高了擴充性，但是只能訪問父類中具備的方法，不可以訪問子類中特有的方法。(前期不能使用後期產生的功能，即訪問的局限性)
多態的前提：
        1：必須要有關係，比如繼承、或者實現。
        2：通常會有覆蓋操作。

多態的出現思想上也做著變化：以前是建立對象並指揮對象做事情。有了多態以後，我們可以找到對象的共性類型，直接操作共性類型做事情即可，這樣可以指揮一批對象做事情，即通過操作父類或介面實現。
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class 畢姥爺{
        void 講課(){
                System.out.println("企業管理");
        }
        void 釣魚(){
                System.out.println("釣魚");
        }
}
class 畢老師 extends 畢姥爺{
        void 講課(){
                System.out.println("JAVA");
        }
        void 看電影(){
                System.out.println("看電影");
        }
}
class {
        public static void main(String[] args) {
                畢姥爺 x = new 畢老師(); //畢老師對象被提升為了畢姥爺類型。 
//                x.講課();
//                x.看電影();  //錯誤.
                畢老師 y = (畢老師)x; //將畢姥爺類型強制轉換成畢老師類型。 
                y.看電影();//在多態中，自始自終都是子類對象在做著類型的變化。
        }
}
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如果想用子類對象的特有方法，如何判斷對象是哪個具體的子類類型呢？
可以可以通過一個關鍵字 instanceof ;//判斷對象是否實現了指定的介面或繼承了指定的類

格式：<對象 instanceof 類型> ，判斷一個對象是否所屬於指定的類型。
Student instanceof Person = true;//student繼承了person類


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多態在子父類中的成員上的體現的特點：
1，成員變數：在多態中，子父類成員變數同名。
        在編譯時間期：參考的是引用型變數所屬的類中是否有調用的成員。（編譯時間不產生對象，只檢查語法錯誤）
        運行時期：也是參考引用型變數所屬的類中是否有調用的成員。
        簡單一句話：無論編譯和運行，成員變數參考的都是引用變數所屬的類中的成員變數。
        再說的更容易記憶一些：成員變數 --- 編譯運行都看 = 左邊。
2，成員函數。
        編譯時間期：參考引用型變數所屬的類中是否有調用的方法。
        運行事情：參考的是對象所屬的類中是否有調用的方法。
        為什麼是這樣的呢？因為在子父類中，對於一模一樣的成員函數，有一個特性：覆蓋。
        簡單一句：成員函數，編譯看引用型變數所屬的類，運行看對象所屬的類。
        更簡單：成員函數 --- 編譯看 = 左邊，運行看 = 右邊。
3，靜態函數。 
        編譯時間期：參考的是引用型變數所屬的類中是否有調用的成員。
        運行時期：也是參考引用型變數所屬的類中是否有調用的成員。
        為什麼是這樣的呢？因為靜態方法，其實不所屬於對象，而是所屬於該方法所在的類。
        調用靜態方法引用是哪個類的引用調用的就是哪個類中的靜態方法。
        簡單說：靜態函數 --- 編譯運行都看 = 左邊。
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------java.lang.Object
Object：所有類的直接或者間接父類，Java認為所有的對象都具備一些基本的共性內容，這些內容可以不斷的向上抽取，最終就抽取到了一個最頂層的類中的，該類中定義的就是所有對象都具備的功能。

具體方法：
1，boolean equals(Object obj)：用於比較兩個對象是否相等，其實內部比較的就是兩個對象地址。
而根據對象的屬性不同，判斷對象是否相同的具體內容也不一樣。所以在定義類時，一般都會複寫equals方法，建立本類特有的判斷對象是否相同的依據。

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