面向对象编程(OOP)
1.初识面向对象
1.1 面向过程
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简单的问题
1.2 面向对象
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，然后对这些分类单独思考。最后，才对某个分类的细节进行面向过程的思索
面向对象适合处理复杂问题，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想去处理
1.3 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：以类的方式组织代码，以对象的组织（封装）数据
抽象：编程思想，持续学习茅塞顿开！多实践，多测试大脑的想法！实践出真知！
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
从代码运行的角度考虑是先有类后有对象。类是对象的模板
2.方法回顾加深
2.1 方法的定义
1. 修饰符
2. 返回值类型
3. 方法名：注意规范，见名知意
4. 参数列表：（参数类型，参数名）…
5. 异常抛出：疑问，后面讲解
break：跳出switch，结束循环 和return的区别
方法中return是最后的部分，后面不可有其他代码，并且return返回值的类型必须与方法名前的类型一致。
package com.oop.demo01;
import java.io.IOException;
//Demo01类
public class Demo01 {
//main方法
public static void main(String[] args) {
}
/*
修饰符 返回值类型 方法名(...){
//方法体
return 返回值;
}
*/
//return结束方法，返回一个结果
public String sayHello(){
return "hello";
}
public void hello(){
return;//返回空
}
public int max(int a,int b){
return a>b ? a : b;//三元运算符
}
//数组下标越界： ArrayIndexOutOfBoundsException
public void redFile(String file) throws IOException{
}
}
2.2 方法的调用
1.静态方法
方法名前修饰符有static，静态方法和类一起加载，调用时：可以直接 类名.方法名();
Student.say();
2.非静态方法
方法名前修饰符没有static，非静态方法需要实例化后才能使用，调用时：必须先将类实例化，即new一个对象，然后用 对象名.方法名();
Student student = new Student();
student.sleep();
package com.oop.demo01;
public class Demo02 {
//静态方法 static
public static void main(String[] args) {
Student.say();
//实例化这个类 new
//对象类型 对象名 = 对象值;
Student student = new Student();
student.sleep();
}
//非静态方法
//static 和类一起加载
public static void a(){
}
//类实例化后才会存在
public void b(){
a();
}
}
package com.oop.demo01;
//学生类
public class Student {
//静态方法
public static void say(){
System.out.println("学生说话了！！");
}
//非静态方法
public void sleep(){
System.out.println("学生在打瞌睡！！");
}
}
3.形参和实参
public class Demo03 {
public static void main(String[] args) {
//实际参数和形式参数的类型必须一致！！！
int add = Demo03.add(1, 2);
System.out.println(add);
}
public static int add(int a, int b){
return a+b;
}
}
4.值传递和引用传递
①值传递（Java是值传递）
package com.oop.demo01;
//值传递
public class Demo04 {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
System.out.println(a); // 1
Demo04.change(a);
System.out.println(a); // 1
}
//返回值为空
public static void change(int a){
a = 10;
}
}
②引用传递
package com.oop.demo01;
//引用传递：对象，本质还是值传递
public class Demo05 {
public static void main(String[] args) {
//实例化，创建一个对象person
Person person = new Person();
System.out.println(person.name); //null
Demo05.change(person);
System.out.println(person.name); //boris
}
public static void change(Person person){
//person是一个对象：指向的--->Person person = new Person();这是一个具体的人，可以改变属性值！
person.name = "boris";
}
}
//定义一个Person类，有一个属性name
class Person{
String name;//null
}
5.this关键字
表示当前类或者说当前对象，继承多态时再讲解
3.对象的创建分析
3.1 类与对象的关系
1.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。
如：动物，植物，手机，电脑
Person类、Pet类、Car类等，这些是用来描述/定义某一类具体事物应该具备的特点和行为
2.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 创建和初始化对象
使用new关键字创建对象
package com.oop.demo02;
//一个项目一应该只有一个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个自己的对象
//student对象就是Student类的一个具体实例
Student student = new Student();
student.name = "小明";
student.age = 20;
System.out.println(student.name);
System.out.println(student.age);
}
}
package com.oop.demo02;
//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");
}
}
//学程序好？ 对世界进行更好地建模！ ---宅！ 音乐！ 旅游！
使用new关键字创建对象地时候，除了分配内存空间之外，还会给创建好的对象默认初始化，以及对类中构造器的调用
类中的构造器也称构造方法，是在进行创建对象的时候必须调用的。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
构造器必须掌握
package com.oop.demo02;
//Java --- >class
public class Person {
//一个类即使什么也没写，也会产生一个方法
//显示的定义构造器
String name;
int age;
//实例化初始值
//1.是用new关键字必须有构造器，本质是在调用构造器
//2.用来初始化值
public Person(){
}
//有参构造:一旦定义了有参构造，无参构造就必须显示定义
public Person(String name){
this.name = name;
}
//alt+insert自动生成构造器
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
/*public static void main(String[] args) {
//new 实例化一个对象
Person person = new Person("god",20);
System.out.println(person.name+" , "+person.age);
}
构造器：
1.和类名相同
2.没有返回值
作用：
1.new本质调用构造器
2.初始化对象的值
注意点：
1.定义一个有参构造之后，如果想使用无参构造，显示的定义一个无参构造
*/
}
package com.oop.demo02;
public class Pet {
String name;
int age;
//无参构造
public void shout(){
System.out.println("叫了一声");
}
/*
public static void main(String[] args) {
Pet dog = new Pet();
dog.name = "旺财";
dog.age = 5;
dog.shout();
System.out.println(dog.name);
System.out.println(dog.age);
}
*/
}
3.3 小结
1.类与对象
类是一个模板：抽象，对象是一个具体实例
2.方法
定义，调用！
3.对象的引用
引用类型，基本类型（8大基本类型）
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：u000
boolean: flase
引用：null
定义：修饰符 属性类型 = 属性值！
5.对象的创建和使用
必须使用new关键字创建，构造器 Person person = new Person();
对象的属性 person.name
对象的方法 person.sleep()
6.类
静态的属性 属性
动态的方法 方法
封装 继承 多态
4.面向对象三大特性
4.1 封装
1.该露的露，该藏得藏
我们程序设计追求“高内聚，低耦合”。高内聚就是程序内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉；低耦合：仅暴露少量得方法给外部使用。
2.封装(数据得隐藏)
通常，应禁止访问一个对象中数据得实际表示，而应通过操作接口来访问，这称为信息隐藏。
3.记住这句话就够了：属性私有，get/set
package com.oop.demo04;
//类
/*
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. 系统可维护增加了
*/
public class Student {
//属性私有
private String name;//名字
private int id;//学号
private char sex;//性别
private int age;//年龄
//提供一些可供操作这个属性的方法
//提供一些public的get或set方法
//学习（）
//睡觉（）
//get 获取这个数据
public String getName() {
return this.name;
}
//set 给这个数据设置值
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
//alt + insert 自动生成get/set方法
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;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
if (age>120||age<0) {
this.age = 3;
}else {
this.age = age;
}
}
/*
* public static void main(String[] args) {
Student student1 = new Student();
student1.setName("boris");
System.out.println(student1.getName());
student1.setAge(-1);//不合法的
System.out.println(student1.getAge());
}
*
*/
}
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. 系统可维护增加了
4.2 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地建模
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。可以理解为：一个儿子只有一个爸爸，一个爸爸可以有多个儿子
继承是类与类之间的一种关系。除此之外，类与类之间的关系还有依赖、组合、聚合等。
继承关系的两个类，一个为子类（派生类），一个为父类（基类）。子类继承父类，用关键字extends表示
子类和父类之间，从意义上将应该具有“is a”的关系
package com.oop.demo05;
//学生 is 人: 派生类，子类
//子类继承父类，就有父类的全部方法
public class Student extends Person {
//ctrl + H
}
package com.oop.demo05;
//在Java中，所有的类，都默认直接或间接继承Object类
//Person类 人： 父类
public class Person {
//public
//protected
//default
//private
private int money = 10_0000_0000;
public void say(){
System.out.println("说了一句话");
}
public int getMoney() {
return money;
}
public void setMoney(int money) {
this.money = money;
}
}
package com.oop;
import com.oop.demo05.Person;
import com.oop.demo05.Student;
//一个项目一应该只有一个main方法
/*
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. 系统可维护增加了
*/
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student();
student.say();
student.setMoney(10_0000);
System.out.println(student.getMoney());
Person person = new Person();
}
}
object类
//在Java中，所有的类，都默认直接或间接继承Object类
super - this
package com.oop.demo05;
//学生 is 人: 派生类，子类
//子类继承父类，就有父类的全部方法
public class Student extends Person {
public Student() {
//隐藏代码：调用了父类的无参构造
super("java");//调用父类的构造器，必须在子类构造器第一行
System.out.println("Student无参构造执行");
}
private String name = "bob";
public void test1(){
print();//Student
this.print();//Student
super.print();//Person
}
public void print(){
System.out.println("Student");
}
public void test(String name){
System.out.println(name);//god
System.out.println(this.name);//bob
System.out.println(super.name);//boris
}
}
package com.oop.demo05;
//在Java中，所有的类，都默认直接或间接继承Object类
//Person类 人： 父类
public class Person {
public Person() {
System.out.println("Person真·无参构造执行了");
}
public Person(String name) {
System.out.println("Person有参构造执行" +name);
}
//私有的东西无法被继承
protected String name = "boris";
public void print(){
System.out.println("Person");
}
}
package com.oop;
import com.oop.demo05.Person;
import com.oop.demo05.Student;
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student();
//student.test("god");
//student.test1();
}
}
super 注意点：
1. super调用父类构造方法，必须在构造方法第一个
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： 代表父类对象的引用
前提
this： 没有继承也可以使用
super： 只能在继承条件才能使用
构造方法
this(); 本类的构造
super(); 父类的构造
方法重写 重点—>多态
package com.oop.demo05;
//重写都是方法的重写，和属性无关
public class B {
public void test(){
System.out.println("B==>test()");
}
}
package com.oop.demo05;
//继承
public class A extends B {
// Override 重写
@Override//注解：有功能的注释
public void test() {
System.out.println("A==>test()");
}
}
package com.oop;
import com.oop.demo05.A;
import com.oop.demo05.B;
public class Application {
//静态方法和非静态方法区别很大
//静态方法： //方法的调用只和左边，定义的数据类型有关
//非静态：重写
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
a.test();//A
//父类的引用指向子类
B b = new A();//子类重写了父类的方法
b.test();//A
}
}
4.3 多态
动态编译：类型：可扩展性
即同一个方法可以实现根据发送对象不同而采用不同的行为方式
一个对象的实际类型是确定的，但可以指向对象的引用类型有很多
多态存在的条件：
1.有继承关系
2.子类重写父类方法
3.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
package com.oop.demo06;
public class Person {
public void run(){
System.out.println("run");
}
}
/*
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，方法都需要重写，父类引用指向子类对象 Father f = new Son()
1. static 方法，属于类，它不属于实例
2. final 常量
3. private 方法
*/
package com.oop.demo06;
public class Student extends Person {
public void run(){
System.out.println("harry up");
}
public void eat(){
System.out.println("eat");
}
}
package com.oop;
import com.oop.demo06.Person;
import com.oop.demo06.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
//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，但是不能调子类独有的方法
Person s2 = new Student();
Object s3 = new Student();
//对象能执行哪些方法，主要看左边对象类型，和右边关系不大
s2.run();//harry up //子类重写了父类方法，执行子类方法
s1.run();//harry up
s1.eat();//eat
((Student)s2).eat();//eat //将Person类型转化为Student
}
}
instanceof （类型转换） 引用类型，判断一个对象是什么类型
package com.oop;
import com.oop.demo06.Person;
import com.oop.demo06.Student;
import com.oop.demo06.Teacher;
public class Application {
public static void main(String[] args) {
//Object->String
//Object->Person->Teacher
//Object->Person->Student
Object object = new Student();
//System.out.println(x instanceof y);//能不能编译通过 接口
System.out.println(object instanceof Student);//true
System.out.println(object instanceof Teacher);//false
System.out.println(object instanceof Person);//true
System.out.println(object instanceof String);//false
System.out.println(object instanceof Object);//true
System.out.println("==========");
Person person = new Student();
System.out.println(person instanceof Student);//true
System.out.println(person instanceof Teacher);//false
System.out.println(person instanceof Person);//true
//System.out.println(person instanceof String);//编译器报错
System.out.println(person instanceof Object);//true
System.out.println("===========");
Student student = new Student();
System.out.println(student instanceof Student);//true
//System.out.println(student instanceof Teacher);编译器报错
System.out.println(student instanceof Person);//true
//System.out.println(student instanceof String);编译器报错
System.out.println(student instanceof Object);//true
}
}
package com.oop;
import com.oop.demo06.Person;
import com.oop.demo06.Student;
import com.oop.demo06.Teacher;
public class Application {
public static void main(String[] args) {
//类型给之间的转换： 父 子
//子类转化为父类：可能丢失子类一些方法
//高 低
Person student = new Student();
//student将这个对象类型转换为Student类型，我们就可以使用Student类型的方法了
Student s1 = (Student) student;
s1.go();
((Student)student).go();//与上面两行代码等效
Person person = student;
}
}
/*
1. 父类引用指向子类对象
2. 把子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 简洁
抽象： 封装 继承 多态 抽象类，接口
*/
4.4 static关键字
1. static关键字修饰静态变量和静态方法，可以直接使用，变量：Student.age，方法：go()；而非静态变量和方法需要实例化创建一个对象，使用对象调用，Student student = new Student(); student.run(); student.score;
package com.oop.demo07;
import com.oop.demo06.Person;
//static
public class Student {
private static int age; //静态变量 多线程
private double score; //非静态变量
public void run(){
}
public static void go(){
}
public static void main(String[] args) {
go();
Student student = new Student();
student.run();
System.out.println(Student.age);
System.out.println(student.age);
System.out.println(student.score);
}
}
2. 静态代码块
package com.oop.demo07;
public class Person {
//2. 赋初值
{
//代码块（匿名代码块）
System.out.println("匿名代码块 ");
}
//1. 只执行一次
static{
//静态代码块
System.out.println("静态代码块");
}
//3.
public Person(){
System.out.println("构造方法");
}
public static void main(String[] args) {
Person person1 = new Person(); //输出顺序：静态代码块 匿名代码块 构造方法
System.out.println("==============");
Person person2 = new Person(); //输出顺序：匿名代码块 构造方法
}
}
3.静态导入包
package com.oop.demo07;
//静态导入包
import static java.lang.Math.random;
import static java.lang.Math.PI;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(random());//自动生成随机数
System.out.println(PI);
}
}
final:修饰的不能被继承
5.抽象类和接口
5.1 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，不能进使用new键字来创建对象，它是用来让自子类继承的
抽象方法，只有方法的声明，没有方法的实现，它是用来让子类继承的
子类继承抽象类，那么就必须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
package com.oop.demo08;
//abstract 抽象类: 类 extends 单继承 （接口可以多继承）
public abstract class Action {
//约束~有人帮我们实现
//abstract 抽象方法 只有抽象方法名字，没有方法实现
public abstract void doSomething();
//1. 不能new这个抽象类，只能靠子类区实现它：约束~
//2. 抽象类中可以有普通方法
//3. 抽象方法必须在抽象类中
//抽象的抽象，约束
//思考题： new ; 存在构造器么？存在
//存在的意义 抽象出来 提高开发效率
public Action(){
System.out.println("Action无参构造");
}
public Action(String string){
System.out.println(string+"有参构造");
}
}
package com.oop.demo08;
//抽象的所有方法，继承了它的子类，都必须实现它的方法
public class A extends Action{
@Override
public void doSomething() {
}
public A() {
}
public A(String string) {
super(string);
}
}
package com.oop;
import com.oop.demo08.A;
import com.oop.demo08.Action;
public class Application {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
A b = new A("JAVA");
}
}
在面向对象方法中，抽象类主要用来进行类型隐藏。构造出一个固定的一组行为的抽象描述，但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽象类，而这一组任意个可能的具体实现则表现为所有可能的派生类。模块可以操作一个抽象体。由于模块依赖于一个固定的抽象体，因此它可以是不允许修改的；同时，通过从这个抽象体派生，也可扩展此模块的行为功能。为了能够实现面向对象设计的一个最核心的原则OCP(Open-Closed Principle)，抽象类是其中的关键所在。
5.2 接口
普通类：只有具体实现
抽象类：具体实现和规范（抽象方法）都有哦！
接口：只有规范！ 自己无法写方法~专业的约束！ 约束和实现分离：面向接口编程~
接口就是规范，定义的一组规则，体现了现实世界中“如果你是…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。如果你是好人，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，就像我们人编写的法律一样，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。
声明类的关键字是class，声明接口的关键字是interface
package com.oop.demo09;
//抽象的思维 Java 架构师
//interface 定义的关键字,接口都需要实现类
public interface UserService {
//接口中的定义的方法其实都是抽象的，public abstract
void add(String name);
void delete(String name);
void update(String name);
void query(String name);
}
/*
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
5. 接口不能被实例化， 接口没有构造方法
6. implements 可以实现多个接口
7. 必须要重写接口中的方法
8. 总结博客
*/
package com.oop.demo09;
public interface TimeService {
void timer();
}
package com.oop.demo09;
//抽象类 extends
//类 可以实现接口 implements 接口
//实现了接口的类，就需要重写接口中的方法
//多继承 利用接口实现多继承
public class UserServiceImp01 implements UserService,TimeService {
@Override
public void add(String name) {
}
@Override
public void delete(String name) {
}
@Override
public void update(String name) {
}
@Override
public void query(String name) {
}
@Override
public void timer() {
}
}
6.内部类及OOP实战
6.1 内部类
内部类就是在一个类中再定义一个类，比如，A类中定义一个B类，那么B类相对A类来说就是内部类，而A类相对于B类来说就是外部类了。
1.成员内部类
package com.oop.demo10;
public class Outer {
private int id = 10;
public void out(){
System.out.println("这是外部类");
}
public class Inner{
public void in(){
System.out.println("这是外部类");
}
//获得外部类的私有属性
public void getId(){
System.out.println(id);
}
}
}
package com.oop;
import com.oop.demo10.Outer;
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Outer outer = new Outer();
outer.out();
//通过外部类来实例化内部类
Outer.Inner inner = outer.new Inner();
inner.getId();
}
}
2.静态内部类
package com.oop.demo10;
public class Outer {
private int id = 10;
public void out(){
System.out.println("这是外部类");
}
public static class Inner{
public void in(){
System.out.println("这是外部类");
}
//获得外部类的私有属性
public void getId(){
//System.out.println(id);//不能再访问外部类的属性
}
}
}
3.局部内部类
package com.oop.demo10;
public class Outer {
//局部内部类
public void method(){
class Inner{
public void in(){
}
}
}
}
//一个Java文件可以有多个class类，但只有一个public class
class A{
}
4.匿名内部类
package com.oop.demo10;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//没有名字初始化类，不用将实例保存到变量中
new Apple().eat();
new UserService() {
@Override
public void say() {
}
};
}
}
class Apple {
public void eat(){
System.out.println("1");
}
}
interface UserService{
public void say();
}