面向对象编程
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Java作为一种面向对象语言。支持以下基本概念：
- 多态
- 继承
- 封装
- 抽象
- 类
- 对象
- 实例
- 方法
- 重载
对象和类的概念。 - 对象：对象是类的一个实例（对象不是找个女朋友），有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。
- 类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。
Java中的对象
看看周围真实的世界，会发现身边有很多对象，车，狗，人等等。所有这些对象都有自己的状态和行。拿一条狗来举例，它的状态有：名字、品种、颜色，行为有：叫、摇尾巴和跑。
对比现实对象和软件对象，它们之间十分相似。
软件对象也有状态和行为。软件对象的状态就是属性，行为通过方法体现。
在软件开发中，方法操作对象内部状态的改变，对象的相互调用也是通过方法来完成。
Java中的类
类可以看成是创建Java对象的模板。
通过下面一个简单的类来理解下Java中类的定义：
class Person {
public String name;
public int age;
}
一个类可以包含以下类型变量：
- 局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。
- 成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。
- 类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为static类型。
创建实例
定义了class，只是定义了对象模版，而要根据对象模版创建出真正的对象实例，必须用new操作符。
new操作符可以创建一个实例，然后，我们需要定义一个引用类型的变量来指向这个实例：
Person ming = new Person();
上述代码创建了一个Person类型的实例，并通过变量ming指向它。
注意区分Person ming是定义Person类型的变量ming，而new Person()是创建Person实例。
有了指向这个实例的变量，就可以通过这个变量来操作实例。访问实例变量可以用变量.字段，例如：
ming.name = "Xiao Ming"; // 对字段name赋值
ming.age = 12; // 对字段age赋值
System.out.println(ming.name); // 访问字段name
Person hong = new Person();
hong.name = "Xiao Hong";
hong.age = 15;
上述两个变量分别指向两个不同的实例，它们在内存中的结构如下：
两个instance拥有class定义的name和age字段，且各自都有一份独立的数据，互不干扰。
在OOP中，class和instance是“模版”和“实例”的关系；
定义class就是定义了一种数据类型，对应的instance是这种数据类型的实例；
class定义的field，在每个instance都会拥有各自的field，且互不干扰；
通过new操作符创建新的instance，然后用变量指向它，即可通过变量来引用这个instance；
访问实例字段的方法是变量名.字段名；
指向instance的变量都是引用变量。
方法
一个class可以包含多个field，定义方法的语法是：
修饰符 方法返回类型 方法名(方法参数列表) {
若干方法语句;
return 方法返回值;
}
方法返回值通过return语句实现，如果没有返回值，返回类型设置为void，可以省略return
private方法
private方法不允许外部调用，内部方法可以调用private方法。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Person ming = new Person();
ming.setBirth(2008);
System.out.println(ming.getAge());
}
}
class Person {
private String name;
private int birth;
public void setBirth(int birth) {
this.birth = birth;
}
public int getAge() {
return calcAge(2019); // 调用private方法
}
// private方法:
private int calcAge(int currentYear) {
return currentYear - this.birth;
}
}
calcAge()是一个private方法，外部代码无法调用，但是，内部方法getAge()可以调用它。
此外，我们还注意到，这个Person类只定义了birth字段，没有定义age字段，获取age时，通过方法getAge()返回的是一个实时计算的值，并非存储在某个字段的值。这说明方法可以封装一个类的对外接口，调用方不需要知道也不关心Person实例在内部到底有没有age字段。
方法可以包含0个或任意个参数。方法参数用于接收传递给方法的变量值。调用方法时，必须严格按照参数的定义一一传递。
public class Puppy{
int puppyAge;
public Puppy(String name){
// 这个构造器仅有一个参数：name
System.out.println("小狗的名字是 : " + name );
}
public void setAge( int age ){
puppyAge = age;
}
public int getAge( ){
System.out.println("小狗的年龄为 : " + puppyAge );
return puppyAge;
}
public static void main(String[] args){
/* 创建对象 */
Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );
/* 通过方法来设定age */
myPuppy.setAge( 2 );
/* 调用另一个方法获取age */
myPuppy.getAge( );
/*你也可以像下面这样访问成员变量 */
System.out.println("变量值 : " + myPuppy.puppyAge );
}
}
构造方法
当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象。构造方法和它所在类的名字相同，但构造方法没有返回值。
通常会使用构造方法给一个类的实例变量赋初值，或者执行其它必要的步骤来创建一个完整的对象。
不管你是否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个默认构造方法，默认构造方法的访问修改符和类的访问修改符相同(类为 public，构造函数也为 public；类改为 protected，构造函数也改为 protected)。
一旦定义了构造方法，默认构造方法就会失效。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person("Xiao Ming", 15);
System.out.println(p.getName());
System.out.println(p.getAge());
}
}
class Person {
private String name;
private int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return this.name;
}
public int getAge() {
return this.age;
}
}
如果一个类没有定义构造方法，编译器会自动生成一个默认构造方法，它没有参数，也没有执行语句，类似这样：
class Person {
public Person() {
}
}
可以定义多个构造方法，在通过new操作符调用的时候，编译器通过构造方法的参数数量、位置和类型自动区分：
class Person {
private String name;
private int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Person(String name) {
this.name = name;
this.age = 12;
}
public Person() {
}
}
如果调用new Person(“Xiao Ming”, 20);，会自动匹配到构造方法public Person(String, int)。
如果调用new Person(“Xiao Ming”);，会自动匹配到构造方法public Person(String)。
如果调用new Person();，会自动匹配到构造方法public Person()。
一个构造方法可以调用其他构造方法，这样做的目的是便于代码复用。调用其他构造方法的语法是this(…)：
class Person {
private String name;
private int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Person(String name) {
this(name, 18); // 调用另一个构造方法Person(String, int)
}
public Person() {
this("Unnamed"); // 调用另一个构造方法Person(String)
}
}
方法重载
在一个类中，可以定义多个方法。如果有一系列方法，它们的功能都是类似的，只有参数有所不同，那么，可以把这一组方法名做成同名方法。例如，在Hello类中，定义多个hello()方法：
class Hello {
public void hello() {
System.out.println("Hello, world!");
}
public void hello(String name) {
System.out.println("Hello, " + name + "!");
}
public void hello(String name, int age) {
if (age < 18) {
System.out.println("Hi, " + name + "!");
} else {
System.out.println("Hello, " + name + "!");
}
}
}
这种方法名相同，但各自的参数不同，称为方法重载（Overload）。
注意：方法重载的返回值类型通常都是相同的。
方法重载的目的是，功能类似的方法使用同一名字，更容易记住，因此，调用起来更简单。
举个例子，String类提供了多个重载方法indexOf()，可以查找子串：
int indexOf(int ch)：根据字符的Unicode码查找；
int indexOf(String str)：根据字符串查找；
int indexOf(int ch, int fromIndex)：根据字符查找，但指定起始位置；
int indexOf(String str, int fromIndex)根据字符串查找，但指定起始位置。
finalize() 方法
Java 允许定义这样的方法，它在对象被垃圾收集器析构(回收)之前调用，这个方法叫做 finalize( )，它用来清除回收对象。
例如，可以使用 finalize() 来确保一个对象打开的文件被关闭了。
在 finalize() 方法里，必须指定在对象销毁时候要执行的操作。
finalize() 一般格式是：
protected void finalize() { // 在这里终结代码 }
关键字 protected 是一个限定符，它确保 finalize() 方法不会被该类以外的代码调用。
public class FinalizationDemo {
public static void main(String[] args) {
Cake c1 = new Cake(1);
Cake c2 = new Cake(2);
Cake c3 = new Cake(3);
c2 = c3 = null;
System.gc(); //调用Java垃圾收集器
}
}
class Cake extends Object {
private int id;
public Cake(int id) {
this.id = id;
System.out.println("Cake Object " + id + "is created");
}
protected void finalize() throws java.lang.Throwable {
super.finalize();
System.out.println("Cake Object " + id + "is disposed");
}
}
继承
继承是java面向对象编程技术的一块基石，因为它允许创建分等级层次的类。
继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具有父类相同的行为。
在 Java 中通过 extends 关键字可以申明一个类是从另外一个类继承而来的，一般形式如下：
class 父类 {
}
class 子类 extends 父类 {
}
需要注意的是 Java 不支持多继承，但支持多重继承。
继承的特性
子类拥有父类非 private 的属性、方法。
子类可以拥有自己的属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。
子类可以用自己的方式实现父类的方法。
Java 的继承是单继承，但是可以多重继承，单继承就是一个子类只能继承一个父类，多重继承就是，例如 A 类继承 B 类，B 类继承 C 类，所以按照关系就是 C 类是 B 类的父类，B 类是 A 类的父类，这是 Java 继承区别于 C++ 继承的一个特性。
提高了类之间的耦合性（继承的缺点，耦合度高就会造成代码之间的联系越紧密，代码独立性越差）。
Java使用extends关键字来实现继承：
class Person {
private String name;
private int age;
public String getName() {...}
public void setName(String name) {...}
public int getAge() {...}
public void setAge(int age) {...}
}
class Student extends Person {
// 不要重复name和age字段/方法,
// 只需要定义新增score字段/方法:
private int score;
public int getScore() { … }
public void setScore(int score) { … }
}
继承关键字
继承可以使用 extends 和 implements 这两个关键字来实现继承，而且所有的类都是继承于 java.lang.Object，当一个类没有继承的两个关键字，则默认继承object（这个类在 java.lang 包中，所以不需要 import）祖先类。
extends关键字
在 Java 中，类的继承是单一继承，也就是说，一个子类只能拥有一个父类，所以 extends 只能继承一个类。
implements关键字
使用 implements 关键字可以变相的使java具有多继承的特性，使用范围为类继承接口的情况，可以同时继承多个接口（接口跟接口之间采用逗号分隔）。
super 与 this 关键字
super关键字：我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问，用来引用当前对象的父类。
this关键字：指向自己的引用。
class Student extends Person {
public String hello() {
return "Hello, " + super.name;
}
}
super关键字表示父类（超类）。子类引用父类的字段时，可以用super.fieldName。
final关键字
final 关键字声明类可以把类定义为不能继承的，即最终类；或者用于修饰方法，该方法不能被子类重写：
final class 类名 {//类体}
修饰符(public/private/default/protected) final 返回值类型 方法名(){//方法体}
重写(Override)
重写是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。即外壳不变，核心重写！
重写的好处在于子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。
重写方法不能抛出新的检查异常或者比被重写方法申明更加宽泛的异常。例如： 父类的一个方法申明了一个检查异常 IOException，但是在重写这个方法的时候不能抛出 Exception 异常，因为 Exception 是 IOException 的父类，只能抛出 IOException 的子类异常。
在面向对象原则里，重写意味着可以重写任何现有方法。实例如下：
class Animal{
public void move(){
System.out.println("动物可以移动");
}
}
class Dog extends Animal{
public void move(){
System.out.println("狗可以跑和走");
}
}
public class TestDog{
public static void main(String args[]){
Animal a = new Animal(); // Animal 对象
Animal b = new Dog(); // Dog 对象
a.move();// 执行 Animal 类的方法
b.move();//执行 Dog 类的方法
}
}
方法的重写规则
参数列表必须完全与被重写方法的相同。
返回类型与被重写方法的返回类型可以不相同，但是必须是父类返回值的派生类（java5 及更早版本返回类型要一样，java7 及更高版本可以不同）。
访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如：如果父类的一个方法被声明为 public，那么在子类中重写该方法就不能声明为 protected。
父类的成员方法只能被它的子类重写。
声明为 final 的方法不能被重写。
声明为 static 的方法不能被重写，但是能够被再次声明。
子类和父类在同一个包中，那么子类可以重写父类所有方法，除了声明为 private 和 final 的方法。
子类和父类不在同一个包中，那么子类只能够重写父类的声明为 public 和 protected 的非 final 方法。
重写的方法能够抛出任何非强制异常，无论被重写的方法是否抛出异常。但是，重写的方法不能抛出新的强制性异常，或者比被重写方法声明的更广泛的强制性异常，反之则可以。
构造方法不能被重写。
如果不能继承一个方法，则不能重写这个方法。
Super 关键字的使用
当需要在子类中调用父类的被重写方法时，要使用 super 关键字。
class Animal{
public void move(){
System.out.println("动物可以移动");
}
}
class Dog extends Animal{
public void move(){
super.move(); // 应用super类的方法
System.out.println("狗可以跑和走");
}
}
public class TestDog{
public static void main(String args[]){
Animal b = new Dog(); // Dog 对象
b.move(); //执行 Dog类的方法
}
}
重载(Overload)
重载(overloading) 是在一个类里面，方法名字相同，而参数不同。返回类型可以相同也可以不同。
每个重载的方法（或者构造函数）都必须有一个独一无二的参数类型列表。
最常用的地方就是构造器的重载。
重载规则:
被重载的方法必须改变参数列表(参数个数或类型不一样)；
被重载的方法可以改变返回类型；
被重载的方法可以改变访问修饰符；
被重载的方法可以声明新的或更广的检查异常；
方法能够在同一个类中或者在一个子类中被重载。
无法以返回值类型作为重载函数的区分标准。
public class Overloading {
public int test(){
System.out.println("test1");
return 1;
}
public void test(int a){
System.out.println("test2");
}
//以下两个参数类型顺序不同
public String test(int a,String s){
System.out.println("test3");
return "returntest3";
}
public String test(String s,int a){
System.out.println("test4");
return "returntest4";
}
public static void main(String[] args){
Overloading o = new Overloading();
System.out.println(o.test());
o.test(1);
System.out.println(o.test(1,"test3"));
System.out.println(o.test("test4",1));
}
}
方法的重写(Overriding)和重载(Overloading)是java多态性的不同表现，重写是父类与子类之间多态性的一种表现，重载可以理解成多态的具体表现形式。
(1)方法重载是一个类中定义了多个方法名相同,而他们的参数的数量不同或数量相同而类型和次序不同,则称为方法的重载(Overloading)。
(2)方法重写是在子类存在方法与父类的方法的名字相同,而且参数的个数与类型一样,返回值也一样的方法,就称为重写(Overriding)。
(3)方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现。
