java 04 面向对象

面向对象

1、初识面向对象

1.1、面向过程&面向对象

面向过程思想：

  • 步骤清晰简单，第一步做什么，第二步做什么....
  • 面对过程适合处理一些较为简单的问题

面向对象思想：

  • 物以类聚，分类的思维模式，思考问题首先会解决问题需要哪些分类，然后对这些分类进行单独思考。最后，才对某个分类下的细节进行面向过程的思索。
  • 面向对象适合处理复杂的问题，适合处理需要多人协作的问题!

对于描述复杂的事物，为了从宏观上把握、从整体上合理分析，我们需要使用面向对象的思路来分析整个系统。但是，具体到微观操作，仍然需要面向过程的思路去处理。

1.2、什么是面向对象

  • 面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)
  • 面向对象编程的本质就是:以类的方式组织代码，以对象的组织(封装)数据。
  • 抽象
  • 三大特性:
    • 封装
    • 继承
    • 多态
  • 从认识论角度考虑是先有对象后有类。对象，是具体的事物。类,是抽象的,是对对象的抽象
  • 从代码运行角度考虑是先有类后有对象。类是对象的模板。

2、方法

方法的定义

修饰符

返回类型

break和return的区别

方法名

参数列表

异常抛出

方法的调用

静态方法

非静态方法

形参和实参

值传递和引用传递

this关键字

3、类与对象的创建

3.1、类与对象的关系

类是一种抽象的数据类型,它是对某一类事物整体描述定义,但是并不能代表某一个具体的事物。

  • 动物、植物、手机、电脑....
  • Person类、Pet类. Car类等， 这些类都是用来描述/定义某一类具体的事物应该具备的特点和行为。

对象是抽象概念的具体实例

  • 张三就是人的一个具体实例，张三家里的旺财就是狗的一个具体实例。
  • 能够体现出特点，展现出功能的是具体的实例,而不是一个抽象的概念。

3.2、创建与初始化对象

  • 使用new关键字创建对象。

  • 使用new关键字创建的时候，除了分配内存空间之外，还会给创建好的对象进行默认的初始化以及对类中构造器的调用。

  • 类中的构造器也称为构造方法， 是在进行创建对象的时候必须要调用的。并且构造器有以下两个特点:

    1. 必须和类的名字相同。
    2. 必须没有返回类型，也不能写void。

  • 构造器必须要掌握

代码

学生类：

//学生类
public class Student {
    //属性:字段
    String name; //null
    int age; //0
    //方法
    public void study() {
        System.out.println(this.name + "在学习");
    }
}

测试类：

//一个项目应该只存一个main方法
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //类:抽象的，实例化
        //类实例化后会返回一一个自己的对象!
        //student对象就是一个Student类的具体实例!
        Student zhangsan = new Student();
        zhangsan.name = "张三";
        zhangsan.age = 18;
        System.out.println(zhangsan.name);
        System.out.println(zhangsan.age);
    }
}

4、构造器详解

构造器：

  1. 方法名和类名相同。
  2. 没有返回值。

作用:

  1. new本质在调用构造方法。

  2. 初始化对象的值。

注意点：定义有参构造之后，如果想使用无参构造必须显示的定义一个无参的构造。

代码

//java ---> class
public class Person {
    //一个类即使什么都不写，它也会默认存在一个构造方法
    //显示的定义构证器
    String name;
    int age;
    //实例化初始值
    //1. 使用new关键字，本质是在调用构造器
    public Person() {       
    }
    //有参构造：一但定义了有参构造，无参构造就必须显示定义。
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

测试类

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("张三");
        System.out.println(person.name);
    }
}

5、创建对象内存分析

宠物类

public class Pet {
    public String name; //name: null
    public int age;//age:0
    //无参构造
    public void shout() {
        System.out.println("叫了- -声");
    }
}

测试类

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Pet dog = new Pet();
        dog.name = "旺财";
        dog.age = 3;
        dog . shout();
        System.out.println(dog. name);
        System.out.println(dog.age);
        Pet cat = new Pet();
    }
}

内存分析图：

agda

类与对象小结

  1. 类与对象：
    类是一个模板:抽象，对象是一个具体的实例
  2. 方法
    定义、调用!
  3. 对应的引用
    引用类型:基本类型 (8)
    对象是通过引用来操作的:栈--->堆
  4. 属性:字段Field 成员变量
    默认初始化:
    数字: 0、0.0...
    char : u0000;
    boolean: false;
    引用: null;
    修饰符属性类型 属性名=属性值!
  5. 对象的创建和使用
    • 必须使用new关键字创造对象，构造器
    • 对象的属性
  6. 类:
    静态的属性 属性
    动态的行为 方法

6、封装

封装理解：

  • 该露的露,该藏的藏
    • 我们程序设计要追求"高内聚，低耦合"。高内聚就是类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉;低耦合:仅暴露少量的方法给外部使用。
  • 封装(数据的隐藏)
    • 通常,应禁止直接访问一个对象中数据的实际表示，而应通过操作接口来访问，这称为信息隐藏。
    • 记住这句话就够了:
  • 属性私有，get/set

封装的作用：

  1. 提高程序的安全性，保护数据
  2. 隐藏代码的实现细节
  3. 统一接口
  4. 系统可维护性增加了

封装数据类代码：

//类     private:私有修饰符
public class Student {
    //属性被私有修饰符修饰
    private String name; //名产
    private int id; //学号
    private char sex; //性别
    //提供一些可以操作这个属性的方法!  public（公有修饰符）的get、set方法。
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public char getSex() {
        return sex;
    }
    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }
}

测试代码

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        s1.setName("张三");
        System. out . println(s1. getName());
        s1.setAge(-1);//年龄赋值不合法
        System.out.println(s1. getAge());
    }
}

7、继承

什么是继承

  • 继承的本质是对某一批类的抽象，从而实现对现实世界更好的建模。

  • extands的意思是“扩展”。子类是父类的扩展。

  • JAVA中类只有单继承，没有多继承!

  • 继承是类和类之间的一 种关系。除此之外,类和类之间的关系还有依赖、组合、聚合等。

  • 继承关系的俩个类， - -个为子类(派生类),-个为父类(基类)。子类继承父类,使用关键字extends来表示。

  • 子类和父类之间,从意义上讲应该具有"is a"的关系.

  • object类

    所有类的父类间接或直接。

  • super：子类调用父类属性，方法

    super注意点:

    1. super调用父类的构造方法，必须在构造方法的第一- 个
    2. super 必须只能出现在子类的方法或者构造方法中!
    3. super和this 不能同时调用构造方法!
      Vs this:
      代表的对象不同:
      this:本身调用者这个对象
      super:
      代表父类对象的应用
      前提
      this:没哟继承也可以使用
      super:只能在继承条件才可以使用
      构造方法
      this() ;本类的构造
      super():父类的构造!

  • 方法重写

    重写。需要有继承关系，子类重写父类的方法!

    1. 方法名必须相同
    2. 多数列表列表必须相同
    3. 修饰符:范围可以扩大但不能缩小: public>Protected>Default>private
    4. 抛出的异常:范围，可以被缩小，但不能扩大: ClassNotFoundException --> Exception( 大)
      重写，子类的方法和父类必要一-致: 方法体不同!

    为什么需要重写:

    1. 父类的功能，子类不一定需要，或者不一定满足!
      idea 快捷键Alt + Insert ;
      override（重写的意思）;

8、多态

多态

  • 即同一方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。
  • 一个对象的实际类型是确定的，但可以指向对象的引用的类型有很多
  • 多态存在的条件
    • 有继承关系
    • 子类重写父类方法
    • 父类引用指向子类对象
  • 注意:多态是方法的多态，属性没有多态性。
  • instanceof

多态注意事项:

  1. 多态是方法的多态，属性没有多态
  2. 父类和子类，有联系 类型转换异常! ClassCastException!
  3. 存在条件: 继承关系，方法需要重写，父类引用指向子类对象! Father f1 = new Son();

哪些没有多态：

  1. static 方法，属于类，它不属于实例
  2. final常量;
  3. private方法;

instanceof关键字

判断是否有继承关系，有返回true，没有返回false。

有继承关系可以转换，父类转子类隐式转换，子类转父类需要强制转换。

  1. 父类引用指向子类的对象；
  2. 把于类转换为父类，向上转型:
  3. 把父类转换为子类，向下转型: 强制转换
  4. 方便方法的调用，减少重复的代码!简介

封装、继承、多态! 抽象类，接口

9、static静态修饰符

static {    
    //静态代码块
}

被static修饰修饰的属性叫静态的变量也叫类变量，static修饰方法叫静态方法，都可以用类名直接调用。

final修的类没有子类，修饰的属性不能更改叫常量。

10、抽象类

abstract修饰符可以用来修饰方法也可以修饰类如果修饰方法,那么该方法就是抽象方法;如果修饰类,那么该类就是抽象类。

  • 抽象类中可以没有抽象方法，但是有抽象方法的类一定要声明为抽象类。
  • 抽象类,不能使用new关键字来创建对象,它是用来让子类继承的。
  • 抽象方法,只有方法的声明,没有方法的实现,它是用来让子类实现的。
  • 子类继承抽象类,那么就必须要实现抽象类没有实现的抽象方法,否则该子类也要声明为抽象类。

11、接口

接口：

  • 接口就是规范，定义的是一组规则，体现了现实世界中"如果你...则必须能.."的思想。如果你是天使，
    则必须能飞。如果你是汽车,则必须能跑。如果你好人，则必须干掉坏人;如果你是坏人，则必须欺负好人。
  • 接口的本质是契约，就像我们人间的法律一样。 制定好后大家都遵守。
  • O O的精髓，是对对象的抽象,最能体现这一点的就是接口。 为什么我们讨论设计模式都只针对具备了抽象
    能力的语言(比如c++.、Java、 c#等) ，就是因为设计模式所研究的，实际上就是如何合理的去抽象。

普通类、抽象类、接口比较：

  • 普通类:只有具体实现
  • 抽象类:具体实现和规范(抽象方法)都有!
  • 接口:只有规范!

Java用接口实现多继承。

用interface 定义接口的关键字，接口需要有是实现类。

用implements关键字实现接口。

接口定义的属性都是默认是public static final修饰的，静态常量常量~ public static final

接口中的所有定义的方法其实都是抽象的public abstract，抽象方法

作用:

  1. 约束

  2. 定义一些方法，让不同的类实现

  3. public abstract

  4. public static final

  5. 接口不能被实例化，接口中没有构造方法

  6. implements可以实现多个接口

  7. 必须要重写接口中的方法~

12、内部类（选修）

  • 内部类就是在一个类的内部在定义-个类,比如，A类中定义一个B类，那么B类相对A类来说就称为内部类，而A类相对B类来说就是外部类了。

  • 1.成员内部类

    类里面定义一个类，内部类可以访问外部类的私有属性。

  • 2.静态内部类

    用static修饰的内部类

  • 3.局部内部类

    在方法里定义一个类

  • 4.匿名内部类

通过外部类来实例化内部类并调用内部类。

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