黑马程序员---java基础-----多态、内部类、异常、包

第一讲     多态

        多态可以理解为事物存在的多种体现形态。

        例:动物中猫,狗。猫这个对象对应的类型是猫类型,如:猫 x = new猫();同时猫也是动物中的一种,也可以把猫称为动物。动物  y = new猫();那么动物就是猫和狗具体事物中抽取出来的父类型。父类型引用指向了子类对象。

一、多态的体现

       1、父类的引用指向了自己子类的对象。

        2、父类的引用也可以接收自己的子类对象。

如:   Animal a = new Cat();

       其中就将父类型的 a 引用指向了子类的对象。

二、多态的前提

       1、类与类之间必须有关系,要么继承,要么实现。

        2、存在覆盖。父类中有方法被子类重写。

三、多态的利与弊

       利:提高了程序的可扩展性和后期可以维护性。

       弊:只能使用父类中的引用访问父类中的成员。也就是说使用了多态,父类型的引用在使用功能时,不能直接调用子类中的特有方法。如:Animal a = new Cat(); 这代码就是多态的体现,假设子类Cat中有特有的抓老鼠功能,父类型的a就不能直接调用。这上面的代码中,可以理解为Cat类型提升了,向上转型。

       如果此时父类的引用想要调用Cat中特有的方法,就需要强制将父类的引用,转成子类类型,向下转型。如:Catc = (Cat)a;

注:如果父类可以创建对象,如:Animal a = new Animal(); 此时,就不能向下转型了,Cat c = (Cat)a;这样的代码就变得不容许,编译时会报错。所以千万不能出现这样的操作,就是将父类对象转成子类类型。

        我们能转换的是父类引用指向了自己的子类对象时,该引用可以被提升,也可以被强制转换。多态至始至终都是子类对象在做着变化

四、多态的特点

1、多态中非静态成员函数的特点

       在编译时期:参阅引用型变量所属的类中是否有调用的方法。如果有,编译通过,如果没有编译失败。

       在运行时期:参阅对象所属的类中是否有调用的方法。这就是说,如果父类中有一个非抽象的方法,而子类继承后又将其复写了,在多态运行时,父类的引用调用这个同名函数时,被运行的将是父类中的方法。

        简单总结就是:成员函数在多态调用时,编译看左边,运行看右边。

2、多态中成员变量的特点

无论编译和运行,都参考左边(引用变量所属的类)。如:多态中的父类引用调用成员变量时,如果父类和子类有同名的成员变量,那么被调用的是父类中的成员变量

3、多态中静态成员函数的特点

无论编译和运行,都参考左边。也就是父类引用在调用静态同名函数时,被调用的是父类中的静态函数。这是因为,当类一被加载,静态函数就随类绑定在了内存中。此时,不需要创建对象,就可以使用类名直接调用。同时,父类中的静态成员函数一般是不被复写的。

类在方法区中的分配:分为静态区和非静态区,而关键字this和super在非静态区。

object类----所有对象的父类

equals:比较的是地址值

 

第二讲     内部类

一、概述 

        将一个类定义在另一个类的里面,对里面那个类就称为内部类(内置类,嵌套类)。

        编译时,如果代码中有内部类,生成的class文件中会含有这样的文件:Test$1.class。编译器将会把内部类翻译成用$(美元符号)分隔外部类名和内部类名的常规类文件。这是内部类的一种编译现象。

二、内部类的访问规则

        1、内部类可以直接访问外部类中的成员,包括私有。

             之所以可以直接访问外部类中的成员,是因为内部类中持有了一个外部类的引用,格式:  外部类名.this。

        2、外部类要访问内部类,必须建立内部类对象。

三、访问格式

1、当内部类定义在外部类的成员位置上,而且非私有,可以在外部其他类中。可以直接建立内部类对象。

       格式:

                外部类名.内部类名  变量名 =外部类对象.内部类对象;

        如:    Outer.Inner in =new Outer().new Inner();

当内部类在外部类中的成员位置上时,可以被成员修饰符所修饰。比如:

        private:将内部类在外部类中进行封装。

        static:内部类就局部static的特性。但是当内部类被static修饰后,只能直接访问外部类中的static成员。出现了访问局限。

在外部其他类中,直接访问static内部类的非静态成员的格式为:

        new外部类名.内部类名().方法名();

        如:new  Outer.Inner().function();

在外部其他类中,直接访问static内部类的静态成员格式为:

        外部类名.内部类名.方法名();

        如:Outer.Inner.function(); 

注意: 

        1)当内部类中定义了静态成员时,该内部类必须是static的。

        2)当外部类中的静态方法访问内部类时,内部类也必须是static的。

        3)在实际应用中,内部类通常被定义为private,而很少定义为public。

package atheima;

public class Outer 
{
    private int x=3;
    //当内部类中定义了静态成员,该内部类必须是static
    static class Inner
    {
        int x=4;
        static void function()
        {
            int x=6;
            //内部类可以直接访问外部类中的成员,包括私有
            System.out.println("inner:"+x);
        }
    }
    void method()
    {
        //外部类要访问内部类,必须建立内部类对象
        Inner n1=new Inner();
        n1.function();
    }
}
class InnerClassDemo
{
    public static void main(String[] args) {
//        Outer o1=new Outer();
//        o1.method();
        //直接访问内部类中的成员
//        Outer.Inner n1=new Outer().new Inner();
//        n1.function();
        Outer.Inner.function();
    }
}

2、内部类定义在局部

        内部类定义在外部类中的某个方法中,创建了这个类型的对象时,且仅使用了一次,那么可在这个方法中定义局部类。

        1)不可以被成员修饰符修饰。如public、private、static等修饰符修饰。它的作用域被限定在了声明这个局部类的代码块中

        2)可以直接访问外部类中的成员,因为还持有外部类中的引用。

注意:内部类不可以访问它所在的局部中非最终变量。只能访问被final修饰的局部变量。

package atheima;

public class Outer1 
{
     int x=3;
     void method(final int a)
     {
         final int y=4;//final修饰的局部变量
        //局部内部类  
         class Inner
         {
             void function()
             {
                // System.out.println(Outer1.this.x);
                 System.out.println(a);
             }
         }
         new Inner().function();//使用局部内部类中的方法。 
     }
    
}
class InnerClassDemo3
{
    public static void main(String[] args) {
        Outer1 out=new Outer1();
        out.method(7);//打印7 
        out.method(8);//打印8
    }
}

注:为什么上面的代码中打印的值为什么会改变呢?被final修饰的变量的值是不会被改变的。这里类调用方法使用完后,这时这个被final修饰的变量已经从栈内存中消失了,类再次调用这个方法时,已经是另一变量,所以可以重新被传值。

四、匿名内部类

        1、匿名内部类其实就是内部类的简写格式。

        2、定义匿名内部类的前提:

             内部类必须是继承一个类或者实现接口。

             特殊情况:因为所以的类都有一个父类Object,所以在定义时也可以用Object。

        3、匿名内部类的格式:  new父类或者接口(){定义子类的内容}

        4、其实匿名内部类就是一个匿名子类对象。可以理解为带内容的对象。

        5、匿名内部类中定义的方法最好不要超过3个。

匿名内部类的利与弊:

        好处:简化书写

        弊端:1、不能直接调用自己的特有方法、

                     2、不能做强转动作。

                     3、如果继承的父类或接口中有很多方法时,使用匿名内部类阅读性会非常差,且调用会很麻烦。所以匿名内部类中定义的方法有一般不超过3个。

匿名内部类的应用:

package atheima;
abstract class AbsDemo
{
    abstract void show();
}
public class Outer2 
{
    static int x=3;
    static AbsDemo function()
       {
            return new AbsDemo() {        //匿名内部类new 父类或接口        
                @Override
               void show() {
                    System.out.println("show:"+x);                                    
                }
            };
        }
 }
class InnerClassDemo4
{
    public static void main(String[] args) {
         Outer2.function().show();
    }
}

分析:重点掌握

Outer2.function().show();相当于AbsDemo in=Outer2.function();in.show();

                                              //Outer2.function().Outer2类中有一个静态的方法function。

                                             //.show()  function这个方法运算后的结果是一个对象。而且是一个Outer2类型的对象

                                            //因为只有是Outer2类型的对象,才可以调用method方法。

第三讲 异常 

一、概述

        1、异常:就是程序在运行时出现不正常情况。

二、异常体系

       有两种对问题的划分方式:

              一种是严重的问题;  一种是非严重的问题。

        对于严重的问题,java通过Error类进行描述。对Error类一般不编写针对性的代码对其进行处理。

        对于非严重的,java通过Exception类进行描述。对于Exception可以使用针对性的处理方式进行处理。

        无论Error或者Exception都具有一些共性内容。比如:不正常情况的信息,引发原因等。

这也就构成了Java的异常体系:

        Throwable

                |---Error  //通常出现重大问题如:运行的类不存在或者内存溢出等。

                |---Exception //运行时出现的一起情况

                            |---R       untimeException    //特殊异常类,抛时不需要声明

        Exception和Error的子类名都是以父类名作为后缀

三、异常有两种:

        1、编译时被检测异常

             该异常在编译时,如果没有处理(没有抛也没有try),编译失败。该异常被标识,代表着可以被处理。

         2、运行时异常(编译时不检测)如:RuntimeException以及其子类。

四、异常的处理语句

1、 java提供了特有的语句进行处理。

        try

        {

                 需要被检测的代码。

        }

        catch(异常类  对象)

        {

                处理异常的代码;(处理方式)

        }

        finally

        {

                一定会执行的语句;

             catch块使用System.exit(1);除外

        }

有三个结合格式:

        a、try

             {

             }

             catch ()

             {

             }

        b、try

             {

             }

             finally

             {

             }

        c、try

             {

             }

             catch ()

             {

             }

             finally

             {

             }

我的总结;

捕获异常:先捕获小异常再捕获大异常。

程序是调出来的,不是写出来的;多测试是程序员的必修课。

异常处理后,程序不会因为出现异常而退出!

注意:

        1)finally中定义的通常是关闭资源代码。因为资源必须释放。

        2)如果在一个功能中,定义了一些必须要执行的代码,可以用try{}finally{}的方式,将一定执行的代码放在finally代码块中。

        3)finally只有一种情况不会执行。当执行到System.exit(0);---》系统退出。jvm结束。fianlly不会执行。

2、throw和throws的区别

        throw定义在函数内,后面跟的是异常对象

        throws定义在函数上,用于抛出异常类,可以抛出多个用逗号隔开。

        当函数内容有throw抛出异常对象,并未进行try处理。必须要在函数上声明,否则编译失败。

        注意:RuntimeException除外。也就说,函数内如果抛出的RuntimeExcpetion异常,函数上可以不用声明。如果函数声明了异常,调用者需要进行处理,处理方法可以throws可以try。

如下代码:

package atheima;
 class aa{
public static void main(String[] args) {
        try {
              fn1(1);
        } catch (Exception e) 
        { e.printStackTrace(); 
        }
        fn2(2);
    }
    public static void fn1(int a) throws Exception{
        if(a >0) { throw new Exception("fn1 -- a值不合法"); }
    }
    public static void fn2(int a) {
        if(a >0) { throw new RuntimeException("a值不合法"); }
    }
}

3、调用者对抛出信息的处理

        当在函数内部出现了throw抛出异常对象,那么就必须要给对应的处理动作。要么在内部try catch处理。要么在函数上声明让调用者处理。

        一般情况下,函数内出现异常,函数上需要声明。在功能上通过throws的关键字声明了该功能有可能会出现异常类型。

特殊之处:

        Exception中有一个特殊的子类异常RuntimeException运行时异常。

                1) 如果在函数内抛出该异常,函数上可以不用声明,编译一样通过。

                2)如果在函数上声明了该异常。调用者可以不用进行处理。编译一样通过。

         如果函数声明了异常,调用者需要进行处理。处理方法可以throws可以try。

对捕获到的异常对象进行常见方法操作:

        String getMessage();//获取异常的信息。返回字符串。

        toString();//获取异常类名和异常信息,返回字符串。

        printStackTrace();//获取异常类名和异常信息,以及异常出现在程序中的位置.返回值void.                      

        printStackTrace(PrintStream s)//通常用该方法将异常内容保存在日志文件中,以便查阅。

五、自定义异常

       因为项目中会出现特有的问题,而这些问题并未被java所描述并封装对象。所以对这些特有的问题可以按照java中的面向对象思想。将特有的问题,进行自定义的异常封装。

定义类继承Exception或者RuntimeException

        1,为了让该自定义类具备可抛性。

        2,让该类具备操作异常的共性方法。

        要定义自定义异常的信息时,可以使用父类已经定义好的功能。异常信息传递给父类的构造函数。如下:

class NoValueException extends RuntimeException
{
    public NoValueException(String message) 
    {
        super(message);
    }
}

因为父类中已经把异常信息的操作都完成了。所以子类只要在构造时,将异常信息传递给父类通过super语句。那么就可以直接通过getMessage方法获取自定义的异常信息。

自定义异常:  必须是自定义类有继承关系,通常继承Exception。

        继承Exception原因:

                异常体系有一个特点:因为异常类和异常对象都被抛出。他们都具备可抛性。这个可抛性是Throwable这个体系中独有特点。

                只有这个体系中的类和对象才可以被throws和throw操作。

异常在子父类覆盖中的体现:

1、子类在覆盖父类时,如果父类的方法抛出异常,那么子类的覆盖方法,只能抛出父类的异常或者该异常的子类。

2、如果父类方法抛出多个异常,那么子类再覆盖该方法时,只能抛出父类异常的子集

3、如果父类或者接口的方法中没有异常抛出,那么子类再覆盖方法时,只能try不能抛出异常。

六、异常的好处与原则

好处:

       1、将问题进行封装。

        2、将正常流程代码和问题处理代码相分离,方便于阅读。

原则:

        1、处理方式有两种:try或者 throws。

        2、调用到抛出异常的功能时,抛出几个,就处理几个。一个try对应多个catch。

        3、多个catch时,父类的catch放到最下面。否则编译会报错,因为其余的catch语句执行不到。

        4、catch内,需要定义针对性的处理方式。不要简单的定义printStackTrace,输出语句。也不要不写。当捕获到的异常,本功能处理不了时,可以继续在catch中抛出。

try{throw new AException();}

catch(AException e){throw e;}

5、如果异常处理不了,但并不属于该功能出现的异常,可以将异常转换后,在抛出和该功能相关的异常。

try{throw new AException();}

catch(AException e){throw new BException();}

6、或者异常可以处理,当需要将异常产生的和本功能相关的问题提供出去,当调用者知道。并处理。也可以将捕获异常处理后,转换新的异常。

第四讲     包

一、package       

        包也是一种封装形式。在包中可以有很多类文件,但是只提供一个类文件,供外界使用。

二、包的作用

        1、为避免多个类重名的情况,如果出现两个相同名字的类,可通过包将两者区分,从而避免冲突。

        2、对类文件进行分类管理,可以将相关的一些类放在同一个包中。

        3、给类提供多层命名空间,如a包中的Demo.class文件,如果要创建Demo对象,就要在使用时加上a.如:a.Demo demo=new a.Demo();

        4、包的出现可以将java的类文件和源文件相分离。

        2、类的全称:包名.类名。

        3、编译定义了包的程序文件时,在编译时要指定包的存储目录。

       如:javac –d c:mypack类名.java

四、包之间的访问     

        4、类中的成员权限:public或者protected。protected是为其他包中的子类提供的一种权限。类公有后,被访问的成员也要公有才可以被访问。不同包中的子类可以直接访问父类中被protected权限修饰的成员。同一个包中,protected只作用为覆盖。

四种权限

 

public

protected

defauld

Private

同一类中

可以

可以

可以

可以

同一包中

可以

可以

可以

不可以

子类

可以

可以

不可以

不可以

不同包中

可以

不可以

不可以

不可以

注:一个.java文件里面,不能出现两个以上的公有类或者接口。因为被public修饰的类名必须与java文件名相同。

五、包的导入——import

        1、可以简化类名。在调用其他包中的类时,需要写类的全称,也就是连同包名一起书写。当类存在多层包中时,如:haha.hehe.pack.Demo,使用import导入后,使用其类时,就可以不加包名了。导入格式如:import haha.hehe.pack.Demo;

        2、一个程序文件中只有一个package,可以有多个import。import导入的是包中的类,不导入包中的包。

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