黑马程序员_java基础笔记(03)...面向对象

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1:面向对象的概念,2 : 类和对象的关系,3 : 封装,4 : 构造函数,5 : this关键字,6 : static关键字,
7 : 单例设计模式,8 : 继承,9 : 抽象类,10 : 接口,11 : 多态,12 : Object类,13 : 内部类,
14 : 异常,15 : 包
1:面向对象的概念
  理解
    a:面向对象是相对面向过程而言
    b:面向对象和面向过程都是一种思想
    c:面向过程
      ——强调的是功能行为
    d:面向对象
      ——将功能封装进对象,强调具备了功能的对象。
    e:面向对象是基于面向过程的。
  面向对象:三个特征:封装(encapsulation),继承(inheritance),多态(polymorphism)
  开发:其实就是 找对象,建立对象,使用对象。维护对象的关系。
 
2:类与对象的关系
  类:对现实生活中事物的描述。 
  对象:这类事物,实实在在存在个体。
  在内存中的位置 
    成员变量:在堆内存中,因为对象的存在,才在内存中存在。 
    局部变量:存在栈内存中。
  匿名对象
    匿名对象使用方式一:对象的方法只调用一次时,可以用匿名对象来完成,这样写比较简化。如果一个对象进行多个成员调用,必须给这个对象起个名字。 
    匿名对象使用方式二:可以将匿名对象作为实际参数进行传递。
 
3:封装(Encapsulation)
  a:封装:是指隐藏对象的属性和现实细节,仅对外提供公共访问方式。
  b:好处:将变化隔离,便于使用,提高重要性,提高安全性
  c:封装原则:将不需要对外提供的内容都隐藏起来。把属性都隐藏,提供公共方法对其访问。
    之所以对外提供访问方式,就因为可以在访问方式中加入逻辑判断等语句。对访问的数据进行操作。提高代码健壮性。
  private :私有,权限修饰符:用于修饰类中的成员(成员变量,成员函数)。 私有只在本类中有效。私有仅仅是封装的一种表现形式。类中的属性通常被私有化,并对外提供公共的访问方法。这样可以避免安全隐患。这个方法一般有两个,规范写法:对于属性 xxx,可以使用setXxx(),getXxx()对其进行操作

 

4:构造函数
  特点
    a:函数名与类名相同
    b:不用定义返回值类型
    c:不可以写return语句
  作用:给对象进行初始化。
  注意:
    多个构造函数是以重载的形式存在的,当一个类中没有定义构造函数时,那么系统会默认给该类加入一个空参数的构造函数。当在类中自定义了构造函数后,默认的构造函数就没有了。 
  构造函数和一般函数在写法上有不同。在运行上也有不同。
    构造函数是在对象一建立就运行。给对象初始化。而一般方法是对象调用才执行,给对象添加对象具备的功能。一个对象建立,构造函数只运行一次。而一般方法可以被该对象调用多次。
  什么时候定义构造函数呢?
   当分析事物时,该事物存在具备一些特性或者行为,那么将这些内容定义在构造函数中。
  构造代码块
    作用:给对象进行初始化。对象一建立就运行,而且优先于构造函数执行。
   和构造函数的区别:
    构造代码块是给所有对象进行统一初始化,而构造函数是给对应的对象初始化。
    构造代码块中定义的是不同对象共性的初始化内容。
  Person p = new Person();
  该句话都做了什么事情?
  1,因为new用到了Person.class.所以会先找到Person.class文件并加载到内存中。
  2,执行该类中的static代码块,如果有的话,给Person.class类进行初始化。
  3,在堆内存中开辟空间,分配内存地址。
  4,在堆内存中建立对象的特有属性。并进行默认初始化。
  5,对属性进行显示初始化。
  6,对对象进行构造代码块初始化。
  7,对对象进行对应的构造函数初始化。
  8,将内存地址付给栈内存中的p变量。
 
5:this关键字
  this代表它所在函数所属对象的引用哪个对象在调用this所在的函数,this就代表哪个对象。
  this的应用:当定义类中功能时,该函数内部要用到调用该函数的对象时,这时用this来表示这个对象。
  但凡本类功能内部使用了本类对象,都用this表示
  this语句 :用于构造函数之间进行互相调用。this语句只能定义在构造函数的第一行。因为初始化要先执行。
 
  public static void main(String[] args) 
  主函数:是一个特殊的函数。作为程序的入口,可以被jvm调用。
  主函数的定义:
  public:代表着该函数访问权限是最大的。
  static:代表主函数随着类的加载就已经存在了。
  void:主函数没有具体的返回值。
  main:不是关键字,但是是一个特殊的单词,可以被jvm识别。
  (String[] arr):函数的参数,参数类型是一个数组,该数组中的元素是字符串。字符串类型的数组。
  主函数是固定格式的:jvm识别。
  jvm在调用主函数时,传入的是new String[0];
 
6.static关键字
  static关键字:用于修饰成员(成员变量和成员函数)
  被修饰后的成员具备以下特点1:随着类的加载而加载,2:优先于对象存在,3:被所有对象所共享,4:可以直接被类名调用
  使用注意静态方法只能访问静态成员.静态方法中不可以写this,super关键字.主函数是静态的
  static用法是一个修饰符,用于修饰成员(成员变量,成员函数).
  当成员被静态修饰后,就多了一个调用方式,除了可以被对象调用外,  还可以直接被类名调用。类名.静态成员
  实例变量和类变量的区别:
    1,存放位置。类变量随着类的加载而存在于方法区中。实例变量随着对象的建立而存在于堆内存中。
    2,生命周期:类变量生命周期最长,随着类的消失而消失。实例变量生命周期随着对象的消失而消失。
  利处:对对象的共享数据进行单独空间的存储,节省空间。没有必要每一个对象中都存储一份。 可以直接被类名调用。
  弊端:生命周期过长。 访问出现局限性。(静态虽好,只能访问静态。)
  应用:构造函数需要私有化
   函数被静态修饰被提供外界使用
  静态代码块。
  格式:
    static{
      静态代码块中的执行语句。
    }
  特点随着类的加载而执行,只执行一次,并优先于主函数。 用于给类进行初始化的。

  静态代码块、构造代码块、构造函数同时存在时的执行顺序:静态代码块——> 构造代码块——>构造函数;

  生成Java帮助文档:命令格式:javadoc –df: myhelp –auther –version ArrayTool.java

  —d当前目录   —df:存到f:下     ArrayTool必须public修饰

  例: /**

   这是一个可以对数组进行操作的工具类,该类中提供了,获取最值,排序等功能。

  @author 张三

  @version V1.1

   */

  public class ArrayTool {

    /** 空参数构造函数。 */

    private ArrayTool(){}

    /** 获取一个整形数组中的最大值。

    @param arr 接收一个int类型的数组。

    @return 会返回一个该数组中最大值。 */

    public static int getMax(int[] arr) {

      int max = 0;

      for(int x=1; x<arr.length; x++) {

         if(arr[x]>arr[max]) max = x;

       }

      return arr[max];

     }

7:单例设计模式
  设计模式的分类

  总体来说设计模式分为三大类:

  创建型模式,共五种:工厂方法模式(Factory Method)、抽象工厂模式(Abstract Factory)、单例模式(Singleton)、建造者模式(Builder)、原型模式(Prototype)。

  结构型模式,共七种:适配器模式(Adapter)、装饰器模式(Decorator)、代理模式(Proxy)、外观模式(Facade)、桥接模式(Bridge)、组合模式(Composite)、享元模式(Flyweight)。

  行为型模式,共十一种:策略模式(strategy)、模板方法模式(Template Method)、观察者模式(Observer)、迭代子模式(Iterator)、 责任链模式(Chain of Responsibility)、命令模式(Command)、备忘录模式(Memento)、状态模式(State)、访问者模式(Visitor)、中介者模式(Mediator)解释器模式(Interpreter)

  其实还有两类: 并发型模式和线程池模式。

  单例对象(Singleton)是一种常用的设计模式。在Java应用中,单例对象能保证在一个JVM中,该对象只有一个实例存在。
  要保证对象唯一 
    1,为了避免其他程序过多建立该类对象。先禁止其他程序建立该类对象 
    2,还为了让其他程序可以访问到该类对象,只好在本类中,自定义一个对象。
    3,为了方便其他程序对自定义对象的访问,可以对外提供一些访问方式。 
  这三部怎么用代码体现呢? 
    1,将构造函数私有化。 
    2,在类中创建一个本类对象。 
    3,提供一个方法可以获取到该对象。

  记录原则:定义单例,建议使用饿汉式。

  先初始化对象。称为:饿汉式。Single类一进内存,就已经创建好了对象。

  class Single{

    // 在类中创建一个本类对象

    private static Single s = new Single();

    // 将构造函数私有化

    private Single(){ }

    // 提供一个方法可以获取到该对象

    public static Single getInstance(){

      return s;

    }

  }  

  对象是方法被调用时,才初始化,也叫做对象的延时加载。成为:懒汉式

  Single类进内存,对象还没有存在,只有调用了getInstance方法时,才建立对象。

  class Single{

    private static Single s = null;

    private Single(){ }

    public static Single getInstance(){

      if(s==null){

        // 加了一个锁

        synchronized(Single.class){

          if(s==null)

            s = new Single();

        }

      }

      return s;

    }

  }

 

8:继承(extends)
  继承的特点
    1,提高了代码的复用性。
    2,让类与类之间产生了关系。有了这个关系,才有了多态的特性。
    java支持多层继承。也就是一个继承体系
  子父类出现后,类成员的特点:
    1,变量
      如果子类中出现非私有的同名成员变量时,子类要访问本类中的变量,用this。子类要访问父类中的同名变量,用super。
      super关键字 
        this代表的是本类对象的引用。 
        super代表的是父类对象的引用。

        super()和this()是否可以同时出现的构造函数中。

        两个语句只能有一个定义在第一行,所以只能出现其中一个。

        super()或者this():为什么一定要定义在第一行?

        因为super()或者this()都是调用构造函数,构造函数用于初始化,所以初始化的动作要先完成。

    2,子父类中的函数
      当子类出现和父类一模一样的函数时,当子类对象调用该函数,会运行子类函数的内容。如同父类的函数被覆盖一样。这种情况是函数的另一个特性:重写(覆盖)。当子类继承父类,沿袭了父类的功能,到子类中,但是子类虽具备该功能,但是功能的内容却和父类不一致,这时,没有必要定义新功能,而是使用覆盖特殊,保留父类的功能定义,并重写功能内容。
    覆盖:
      1,子类覆盖父类,必须保证子类权限大于等于父类权限,才可以覆盖,否则编译失败。
      2,静态只能覆盖静态。
    3,子父类中的构造函数
      在对子类对象进行初始化时,父类的构造函数也会运行,那是因为子类的构造函数默认第一行有一条隐式的语句 super();。
      super():会访问父类中空参数的构造函数。而且子类中所有的构造函数默认第一行都是super();
 
  为什么子类一定要访问父类中的构造函数
    因为父类中的数据子类可以直接获取。所以子类对象在建立时,需要先查看父类是如何对这些数据进行初始化的。所以子类在对象初始化时,要先访问一下父类中的构造函数。如果要访问父类中指定的构造函数,可以通过手动定义super语句的方式来指定。super语句一定定义在子类构造函数的第一行。
  子类的实例化过程
    子类的所有的构造函数,默认都会访问父类中空参数的构造函数。当父类中没有空参数的构造函数时,子类必须手动通过super语句形式来指定要访问父类中的构造函数。当然:子类的构造函数第一行也可以手动指定this语句来访问本类中的构造函数。子类中至少会有一个构造函数会访问父类中的构造函数。
  final关键最终作为一个修饰符
    1,可以修饰类,函数,变量。
    2,被final修饰的类不可以被继承。为了避免被继承,被子类复写功能。
    3,被final修饰的方法不可以被复写。
    4,被final修饰的变量是一个常量只能赋值一次,既可以修饰成员变量,有可以修饰局部变量。当在描述事物时,一些数据的出现值是固定的,那么这时为了增强阅读性,都给这些值起个名字。方便于阅读。而这个值不需要改变,所以加上final修饰。作为常量:常量的书写规范所有字母都大写,如果由多个单词组成。单词间通过_连接。
    5,内部类定义在类中的局部位置上是,只能访问该局部被final修饰的局部变量。
 
9:抽象类 (abstract)
  抽象类的特点:
    1,抽象方法一定在抽象类中。
    2,抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰。
    3,抽象类不可以用new创建对象。因为调用抽象方法没意义。
    4,抽象类中的抽象方法要被使用,必须由子类复写起所有的抽象方法后,建立子类对象调用。如果子类只覆盖了部分抽象方法,那么该子类还是一个抽象类。
  抽象类比一般类多个了抽象函数。就是在类中可以定义抽象方法。抽象类不可以实例化。
  特殊:抽象类中可以不定义抽象方法,这样做仅仅是不让该类建立对象。
  与abstract不能共存的关键字
    final:被final修饰的类不能有子类。而被abstract修饰的类一定是一个父类。
    private: 抽象类中的私有的抽象方法,不被子类所知,就无法被复写。而抽象方法出现的就是需要被复写。
    static:如果static可以修饰抽象方法,那么连对象都省了,直接类名调用就可以了。可是抽象方法运行没意义。
  模版方法设计模式
    在定义功能时,功能的一部分是确定的,但是有一部分是不确定,而确定的部分在使用不确定的部分,那么这时就将不确定的部分暴露出去。由该类的子类去完成。
 
10:接口 (interface )
  接口:初期理解,可以认为是一个特殊的抽象类,当抽象类中的方法都是抽象的,那么该类可以通过接口的形式来表示。
  class用于定义类
  interface 用于定义接口。
  接口定义时,格式特点:
    1,接口中常见定义:常量,抽象方法。
    2,接口中的成员都有固定修饰符。
  常量:public static final
  方法:public abstract 
  接口中的成员都是public的。
  接口的特点:
    接口是对外暴露的规则
    接口是程序的功能扩展
    接口可以用来多实现
  类与接口之间是实现关系,而且类可以继承一个类的同时实现多个接口
  接口与接口之间可以有继承关系
    接口:是不可以创建对象的,因为有抽象方法。需要被子类实现,子类对接口中的抽象方法全都覆盖后,子类才可以实例化。否则子类是一个抽象类。
  接口可以被类多实现,也是对多继承不支持的转换形式。java支持多实现。
 
11:多态
  定义:某一类事物的多种存在形态。
  1,多态的体现
    父类的引用指向了自己的子类对象,也可以接收自己的子类对象。
  2,多态的前提
    必须是类与类之间有关系。要么继承,要么实现。通常还有一个前提:存在覆盖。
  3,多态的好处
    多态的出现大大的提高程序的扩展性。
  4,多态的弊端:
    提高了扩展性,但是只能使用父类的引用访问父类中的成员。
  5,多态的应用 
    equals() 
  6,多态的出现代码中的特点(多态使用的注意事项)
    我们能转换的是父类应用指向了自己的子类对象时,该应用可以被提升,也可以被强制转换
  多态自始至终都是子类对象在做着变化。
   instanceof : 用于判断对象的类型。 对象 intanceof 类型(类类型 接口类型)  
  在多态中成员函数的特点:
    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。
  在多态中,成员变量的特点:无论编译和运行,都参考左边(引用型变量所属的类)。
  在多态中,静态成员函数的特点:无论编译和运行,都参考做左边。
 
12.Object类
  Object:是所有对象的直接或者间接父类。该类中定义的肯定是所有对象都具备的功能。Object类中已经提供了对对象是否相同的比较方法。如果自定义类中也有比较相同的功能,没有必要重新定义。只要沿袭父类中的功能,建立自己特有比较内容即可。这就是覆盖。
  equals方法 指示其他某个对象是否与此对象“相等”
  toString方法 返回该对象的字符串表示
 
13.内部类
  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)
  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。
     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,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;
          Outer.Inner in = new Outer().new Inner();
        ②,当内部类在成员位置上,就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。
  内部类具备static的特性。
    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,如何直接访问static内部类的非静态成员呢?new Outer.Inner().function();
      在外部其他类中,如何直接访问static内部类的静态成员呢?Outer.Inner.function();
    注意:当内部类中定义了静态成员,该内部类必须是static的。 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。
  内部类定义在局部时,
    1,不可以被成员修饰符修饰
    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。
  但是不可以访问它所在的局部中的变量。只能访问被final修饰的局部变量。
  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。
    3,匿名内部类的格式:  new 外部类名或者接口名(){覆盖类或者接口中的代码,(也可以自定义内容。)}
    4,其实匿名内部类就是一个匿名子类对象。而且这个对象有点胖。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。
  
  interface Inter{
    void method();
  }
  class Test {
    //补足代码。通过内部类。
    static class Inner implements Inter{
      public void method(){
        System.out.println("method run");
      }
    }
    static Inter function(){
      return new Inner();
    }
    //补足代码。通过匿名内部类。
    static Inter function(){
      return new Inter(){
        public void method(){
          System.out.println("method run");
        }
      };
    }
  }
  class InnerClassTest {
    public static void main(String[] args) {
      Test.function().method();        // =      Inter in = Test.function();
                       //     in.method();
      Test.function():  //Test类中有一个静态的方法function。
      method():   // function这个方法运算后的结果是一个对象。而且是一个Intger类型的对象。
              //因为只有是Inter类型的对象,才可以调用method方法。
    }
  }
 
  例:
  匿名内部类: 
  class InnerClass
{
    public static void main(String[] args) {
      show(new Inter(){
        public void method(){
          System.out.println("method show run");
        }
      });   }是子类代码结束 )是参数结束 ;是这条语句结束
  }
  public static void show(Inter in){
    in.method();
    }
  }
 
  例:
  class InnerTest{
    public static void main(String[] args){
      new Object() {     //new Object();创建了一个上帝 //new Object(){ }Object的子类对象
        public void function(){
        }
      }.function();
    }
  }
 
14.异常
  异常:是什么?是对问题的描述。将问题进行对象的封装。
  异常的体系
  Throwable
    |——Error
    |——Exception
      |——RuntimeException
  ①Error
    通常出现重大问题如:运行的类不存在或者内存溢出等
    不缩写针对代码对其处理
  ②Exception
    在运行时运行出现的一起情况,可以通过try catch finally
  异常的处理
    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 变量 ) 处理异常的代码;(处理方式) }
    finally 一定会执行的语句; }
  有三个结合格式:
  1.try}
      catch ()}
  2.try{ }
      finally}
  3.try{ }
      catch ()}
      finally}
  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,finally只有一种情况不会执行。当执行到System.exit(0);fianlly不会执行。
  throws关键声明该功能有可能会出现问题
  throw和throws的用法:
    throw定义在函数内,用于抛出异常对象。
    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。
  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。
  异常有两种:
  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,代表这可以被处理。
  运行时异常(编译时不检测)
    在编译时,不需要处理,编译器不检查。
    该异常的发生,建议不处理,让程序停止。需要对代码进行修正。
  对捕获到的异常对象进行常见方法操作。
    String  getMessage()获取异常信息。
    toString()   // 异常名称 : 异常信息。
    printStackTrace()    //异常名称,异常信息,异常出现的位置。
              //其实jvm默认的异常处理机制,就是在调用printStackTrace方法。
              //打印异常的堆栈的跟踪信息。
  对多异常的处理。
    1,声明异常时,建议声明更为具体的异常。这样处理的可以更具体。
    2,对方声明几个异常,就对应有几个catch块。不要定义多余的catch块。如果多个catch块中的异常出现继承关系,父类异常catch块放在最下面。在进行catch处理时,catch中一定要定义具体处理方式。也不要简单的就书写一条输出语句。
  自定义异常:
    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。
    当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。
    异常异常信息传递给父类的构造函数。
  class MyException extends Exception{
    MyException(String message){
      super(message);
    }
  }
  自定义异常:按照java的面向对象思想,将程序中出现的特有问题进行封装。
  异常的好处:
    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。
  异常的处理原则:
    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,父类的catch放到最下面。
    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;
  }
  如果该异常处理不了,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。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,让调用者知道,并处理。也可以将捕获异常处理后,转换新的异常。
  try{
  throw new AException();
  }
  catch (AException e){
  // 对AException处理。
  throw new BException();
  }
  异常的注意事项:
  在子父类覆盖时:
    1,子类抛出的异常必须是父类的异常的子类或者子集。
    2,如果父类或者接口没有异常抛出时,子类覆盖出现异常,只能try不能抛。
 
15.包 (package)
  ①对类文件进行分类管理
  ②给类提供多层命名空间
  ③写在程序文件的第一行
  ④类名的全称是  包名.类名
  ⑤包也是一种封装形式
  为了简化类名的书写,使用一个关键字,import.
  建议,不要写通配符 * ,需要用到包中的哪个类,就导入哪个类。
 
总结:
包与包之间进行访问,被访问的包中的类以及类中的成员,需要public修饰。
不同包中的子类还可以直接访问父类中被protected权限修饰的成员。
包与包之间可以使用的权限只有两种,public  protected(保护)。
( 权限)       public    protected       default     private
同一个类中      ok             ok                ok          ok
同一个包中      ok             ok                ok
子类               ok             ok             
不同包中         ok
 
常见包:
java.lang : java的核心包 jdk1.2版本以后,该包中的类自动导入。
java.awt: 用于制作图形界面。
java.io 用于操作设备上的数据。
java.util : 这里定义是java的工具类。集合,日期。
java.net:用于网络通讯的。
 
jar 包
 
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