java学习-面向对象

java学习--面向对象

1、初始面向对象

  • 面向过程思想

    • 步骤清晰简单,第一步做什么,第二步做什么...
    • 面向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问题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。

  • 面向对象核心的理念:抽象的编程思想

理解:最初的代码编写,是步骤的书写,但会有多处类似操作的代码块,于是抽象出来了方法,这也是面向过程的思想。而不同的方法加上对应的数据(属性),抽象出来了类。更加抽象会减少不必要的细节,可以更利于构造更加复杂的系统。面向对象和面向过程并不是对立的。面向对象从系统上去考虑,谁去做什么,而具体怎么做,当然还是面向过程来实现。比如,系统中,老师会有登入成绩操作,有登入成绩方法,面向对象就考虑到这,而具体怎么登入,也就是方法体内的,是步骤,面向过程的思想。这两者不是对立的。

  • 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

2、方法回顾和加深

  • 方法的定义

    • 修饰符
    • 返回类型
    • 方法名:见名知意,命名规范
    • 参数列表:可变参数
    • 异常抛出
  • 方法的调用:(递归)

    • 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

//静态方法和非静态方法
public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {

    }
    //static 静态方法 是和类一起加载,只要类存在,静态方法就存在
    public static void  a(){
        b(1); //出错
        c(1,2);//出错
    }
    // 非静态方法,是类实例化后才存在,创建相应的对象后才存在
    public void b(int a){
        a(); //对
        c(1,2);//对
    }

    public void c(int a,int b){
        a();//对
        b(1);//对
    }



}
//静态方法中只能调用静态方法,不能调用非静态方法,因为静态方法加载时,非静态方法还不存在
//而非静态方法可以调用静态方法和非静态方法,因为非静态方法存在之前,静态方法一定存在了(类一定存在了)

3、对象的创建分析

类与对象的关系

  • 类是一种抽象的数据结构,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
  • 对象是抽象概念的具体实例

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:

    • 必须和类的名字相同

    • 必须没有返回类型,也不能写void

  • 使用new 关键字,本质是在调用构造器,初始化对象的值

  • 注意:定义有参构造之后,如果想使用无参构造,要显式定义一个无参的构造

用idea打开class文件

  1. 点击File
  2. 点击Project Strcture
  3. 点击Modules
  4. 点击Sources
  5. 点击Add Content Root
  6. 选择对应的 out 文件夹 ,点击ok
  7. 最后点击Apply
  8. 在项目中查看out目录下对应的class 文件
  • alt + Insert 或 鼠标右键 + Generate 快速创建构造器或覆写方法

4、面向对象三大特性

封装

  • 封装的意义
    • 提高程序的安全性,保护数据
    • 隐藏代码的实现细节
    • 统一接口
    • 提高系统的可维护性
  • 该露的露,该藏得的藏
    • 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
  • 属性私有,get/set

继承

  • 快捷键 Ctrl + H :继承树

  • 快捷键 Ctrl + F :关键字搜索

  • 私有的东西无法被继承

  • 继承的本质是对某一类的抽象,从而实现对现实世界更好的建模

  • extends 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,类和类的关系还有依赖、组合、聚合等。

  • 继承关系的两个类,一个为子类,一个为父类,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

  • super (与this 对应理解,super :父类的)

    package com.OOP.Demo02;
    
    public class Person {
        protected String name = "personName";
        public Person(){
            System.out.println("Person的无参构造执行");
        }
        public void print(){
            System.out.println("person");
        }
    
    }
    
    
    package com.OOP.Demo02;
    
    //学生类
    public class Student extends Person {
        //属性:字段
       private String name = "studentName";
      public Student(){
          //默认有 super() ,调用了父类的无参构造,且必须放在第一行
          //此处也可调用相应的父类有参构造 super(传入相应的参数值)
          System.out.println("student的无参构造执行");
      }
    
        public void print() {
            System.out.println("student");
        }
    
        public void text(String name){
           System.out.println(name);
           System.out.println(this.name);
           System.out.println(super.name);
    
       }
       public void test1(){
            print();
            this.print();
            super.print();
       }
    
    
    }
    
    package com.OOP.Demo02;
    
    
    //一个项目应该只存在一个main方法,用于测试
    
    public class Appliaction {
        public static void main(String[] args) {
            Student student = new Student();
            student.text("textName");
            student.test1();
    
        }
    }
    //输出结果
    
    //Person的无参构造执行
    //student的无参构造执行
    //textName
    //studentName
    //personName
    //studet
    //student
    //person
    

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 : 没有继承也可以使用
    • super:只能在继承条件下才可以使用
  • 构造方法:

    • this() : 本类的构造
    • super() : 父类的构造 !
  • 方法重写

    重写:前提 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. 参数列表必须相同
    3. 修饰符:范围可以扩大但不能缩小
    4. 抛出的异常:范围,可以被缩小,但不能扩大
    

    为什么要重写:父类的功能,子类不一定需要,或者不一定满足。

    重写,子类的方法和父类必须一致,方法体不同。

多态

  • 动态编译: 类型 :可扩展性

  • 即统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

  • 有些方法不能重写

    • static 方法,属于类,它不属于实例
    • final 常量 :
    • private方法 :私有方法
  • 多态注意事项:

    1. 多态是方法的多态,属性没有多态
    2. 有子父类关系才能转换,否则会有类型转换异常 ClassCastException
  • instanceof

    instanceof 可以判断两个类之间是否存在父子关系 ,这个判断是根据等号右边,变量的实际类型来判断,而不是其左边(指向的引用类型) 子 instanceof 父 ,返回true, 父 instanceof 子 ,返回false ,两个根本没什么关系,爆红,报错,编译报错。

  • 类型之间的转换:父(高)---> 子 (低) 高 转低,强转为子类,(由一般到具体) 存在条件:父类引用指向子类对象。

  // 父类转子类,高转低,向下转型,强转,存在条件: 父类引用指向子类对象
  Person  p = new Student();
  (Student)p
  //子类转父类,自动转换 ,向上转型。
  //子类转父类,可能丢失自己本来的一些方法
  Student s = new Student()
  Person p1 = s;
package com.OOP.Demo03;

public class Person {
    public void run(){
        System.out.println("run");
    }

}
package com.OOP.Demo03;

public class Student extends Person {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("son");
    }
    public void eat(){
        System.out.println("eat");
    }
}

package com.OOP;

import com.OOP.Demo03.Person;
import com.OOP.Demo03.Student;

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //一个对象的实际类型是确定的
        //new Student();
        //new Person();
        //可以指向的引用类型就不确定了:父类的引用指向子类类型

        //Student 能调用的方法都是自己的或者继承父类的
        Student s1 = new Student();
        //Person 父类型,可以指向子类,但不能调用子类独有的方法
        //父类型引用,实际类型为子类型,调用的方法为子类覆写父类方法时,会调用相应子类覆写的方法 --多态
        //父类型引用,实际类型为子类型,调用的方法父类有,子类没有覆写,会调用父类的方法----继承
        Person s2 = new Student();
        Object s3 = new Student();

        s2.run();
        s1.run();
     //对象能执行那些方法,主要看对象左边的类型,和右边关系不大
     //   s2.eat();  出错
        s1.eat();

    }
}

5、Static关键字详解

  • 静态变量 (类变量):只有一个,所有对象共享,改一个,全部更改

  • 静态方法 (类的方法)

  • 静态代码块 :一般加载一些初始化的数据,进行初始化。类加载时执行,且只执行一次。(无static 的代码块叫匿名代码块,比构造方法先执行,多次执行,一般用于赋初始值)实例化一个对象,执行顺序,静态代码块 -->匿名代码块 ---> 构造方法

  • static 修饰的 ,是与类一起加载,当实例对象不存在时,就已经存在,可以通过类直接访问,而不必实例化对象

  • 静态导入包

    package com.OOP;
    import static java.lang.Math.random;
    import static java.lang.Math.PI;
    //在 import java.lang.Math.random 中加入static
    public class Application {
        public static void main(String[] args) {
            //每次都写Math 太麻烦,可以使用静态导入包的方法解决
            System.out.println(Math.random());
            //静态导入包:在对应导入相应类的import 中加入static
            System.out.println(random());
            System.out.println(PI);
        }
    }
    
    

6、抽象类和接口

抽象类 -约束

  • 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,抽象类中可以写普通方法

  • 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中没有实现的抽象方法,否则该子类也要声明为抽象类。

接口

  • 声明类的关键字是class ,声明接口的关键字是interface

  • 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!

  • 接口就是规范,定义的是一组规则,体现了现实世界中”如果你是...则必须能...“的思想。

  • 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

  • OO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。

  • 接口中所有方法其实都是抽象的,public abstract

  • 接口,多继承

  • 接口的作用

    1. 约束
    2. 定义一些方法,让不同的人实现
    3. public abstract
    4. public static final 接口中这样定义常量
    5. 接口不能被实例化,接口中没有构造方法
    6. 可以实现多个接口,多继承,implements
    7. 继承接口,必须要重写接口中的方法

7、内部类 (奇葩代码)

  • 内部类就是在一个类的内部再定义一个类,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

    package com.OOP;
    
    import com.OOP.Demo04.Outer;
    
    public class Application {
        public static void main(String[] args) {
            Outer outer = new Outer();
           // outer.getId();
            //通过这个外部类来实例化内部类
            Outer.Inner inner = outer.new Inner();
            inner.in();
            inner.getID();
    
        }
    }
    
    package com.OOP.Demo04;
    
    public class Outer {
        private int id = 10;
        public void getId(){
           System.out.println(id);
       }
       public void out(){
           System.out.println("这是外部类的方法");
       }
       //成员内部类
       public class Inner{
            public void in(){
                System.out.println("这是内部类的方法");
            }
            //获得外部类的私有属性
           public void getID(){
               System.out.println(id);
           }
    
       }
    
    }
    
    
  • 2.静态内部类

    package com.OOP.Demo04;
    
    public class Outer {
        private int id = 10;
        public void getId(){
           System.out.println(id);
       }
       public void out(){
           System.out.println("这是外部类的方法");
       }
       //静态内部类
       public static class Inner{
            public void in(){
                System.out.println("这是内部类的方法");
            }
            //获得外部类的私有属性
           //public void getID(){
                //报错,id值取不到,因为id在static后才出生
              // System.out.println(id);
           //}
    
       }
    
    }
    
    
  • 3.局部内部类

    package com.OOP.Demo04;
    
    public class Outer {
    
        //局部内部类
        public void method(){
            
            class Inner{
    
            }
        }
        
    }
    
  • 4.匿名内部类

    package com.OOP.Demo04;
    
    public class Outer {
        //匿名内部类
        //没有名字初始化类,不用将实例保存到变量中
        public static void main(String[] args) {
            new A().eat();
    
            new B(){
                @Override
                public void hello() {
    
                }
            };
        }
    
    }
    class  A{
        public void eat(){
            System.out.println("c");
        }
    }
    
    interface B{
        void hello();
    }
    
    

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