Java面向对象学习笔记

面向对象编程(oop)

面向过程&面向对象

  1. 面向过程思想(线性思维)

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

  1. 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!

  1. 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。

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,以对象的形式组织(封装)数据。

抽象 编程思想,持续的学习

三大特性:
封装:包装
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。

方法及加深:

方法的定义:

  1. 修饰符

  2. 返回类型

      /*
        修饰符 返回值类型  方法名(...){
         //方法体
         return 返回值;
         }
         */
        public String sayHello() {
          
          
            return "Hello world";
        }
    
  3. break和return的区别:break跳出语句,结束循环;return结束方法,返回一个结果!

  4. 方法名:注意规范,驼峰命名,见名知意

  5. 参数列表:(参数类型,参数名)…

  6. 异常抛出,

方法的调用:递归

  1. 静态方法

  2. 非静态方法

  3. 形参和实参

    代码:

    package com.oop.demo01;
    
    public class Demo03 {
          
          
        public static void main(String[] args) {
          
          
            //实际参数和形式参数的类型要对应!
            int add = Demo03.add(1, 5);
            System.out.println(add);
        }
    
        public static int add(int a, int b) {
          
          
            return a + b;
        }
    }
    
    
  4. 值传递和引用传递

    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) {
          
          
            Person person = new Person();
            System.out.println(person.name);  //输出null
    
            Demo05.change(person);
            System.out.println(person.name);  //ljy
        }
    
        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
            person.name = "ljy";
        }
    }
    
    //定义一个Person类,有一个属性:
    class Person {
          
          
        String name;  //默认值为null
    }
    

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);

        Demo04.change(a);
        System.out.println(a);

    }

    //返回值为空
    public static void change(int a) {
    
    
        a = 10;

    }
}

  1. this关键字

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

  1. 动物、植物、手机
  2. Person类、Pet类、Car类,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

  1. 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。
  2. 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.

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。并且构造器有以下俩个特点:

  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

构造器作用:

  1. 使用new关键字,本质是在调用构造器

  2. 用来初始化值

构造器:

  1. 和类名相同
  2. 没有返回值

注意点:定义有参构造之后,如果想使用无参构造,显示的定义一个无参构造

代码练习:

package com.oop.Demo02;

//学生类
public class Student {
    
    

    //属性:字段
    String name;  //默认null
    int age;    // 默认0

    //方法
    public void stduy() {
    
    
        System.out.println(this.name + "在学习");
    }
}
 /*  //这个项目测试类  可以在Application中直接使用
  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对象就是一个Student类的具体实例

        Student 小明 = new Student();
        小明.name="小明明";
        小明.age=3;
        System.out.println(小明.name);
        System.out.println(小明.age);
    }
  */
package com.oop.Demo02;

//java--->class
public class Person {
    
    
    //一个类即使什么都不写 它也会存在一个方法
    //显示的定义构造器
    String name;

    //实例化初始值
    public Person() {
    
    
        this.name = "ljy";
    }

    //有参构造:一旦定义了有参构造,无参就必须显示定义
    public Person(String name) {
    
    
        this.name = name;
    }
}


/*
 public static void main(String[] args) {
        //new 实例化了一个对象
        Person person = new Person();
        System.out.println(person.name);
    }

 */

练习代码:

package com.oop.Demo03;

public class Pet {
    
    
    public String name;
    public 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 = "xzl";
        dog.age = 20;
        dog.shout();

        System.out.println(dog.age);
        System.out.println(dog.name);

    }
   */

alt+insert 自动生成构造器

简单小结类与对象

  1. 类与对象

    类是一个模板:抽象 ,对象是一个具体的

  2. 方法:

    定义、调用!

  3. 对象的引用

引用类型: 对应的基本类型(8个)

对象是通过引用来操作的:栈----->堆

  1. 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

    属性的定义:

    修饰符 属性类型 属性名= 属性值!

  2. 对象的创建和使用

-必须使用new关键字创造对象,构造器 Person ljy= new Person();

对象的属性 ljy.name

对象的方法 ljy.sleep()

  1. 类:

静态的属性 属性

动态的行为 方法

封装

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:属性私有,get/set

意义:

  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. 系统可维护提高了

练习代码:

package com.oop.Demo04;

//类            private:私有
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;

    //提供一些可以操作这个属性的方法
    //提供一些public的get、set方法

    //get 获得这个数据
    public String getName() {
    
    
        return this.name;
    }

    //set给这个数据设置值
    public void setName(String name) {
    
    
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
    
    
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
    
    
        if (age < 120 && age > 0) {
    
    
            this.age = age;
        } else {
    
    
            this.age = 3;
        }
    }
}

/*
 public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();

        s1.setName("ljy");
        System.out.println(s1.getName());

        s1.setAge(500); //不合法
        System.out.println(s1.getAge());
    }
 */

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"拓展"。子类是父类的扩展

Java中类只有单继承,没有多继承(儿子只能一个有一个爸爸,但是爸爸可以有多个儿子)

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,一个为子类(派生类),一个为父类(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.

子类继承了父类就会拥有父类的全部方法

object类

supber

私有的可以被继承,但是不能被访问

package com.oop.Demo05extends;

//继承
//Person 人   父类
public class Person {
    
    

    //public (修饰符)
    //protected
    // default
    //private
    protected String name = "ljy";

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

}


package com.oop.Demo05extends;

//学生is人      派生类,子类
public class Student extends Person {
    
    
    private String name = "lijinyu";

  
    public void test(String name) {
    
    
        System.out.println(name);  //李晋宇
        System.out.println(this.name); //lijinyu
        System.out.println(super.name);//ljy
    }

}


package com.oop;

import com.oop.Demo05extends.Student;

public class Application {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    

        Student student=new Student();
        student.test("李晋宇");


    }
}

练习2:

package com.oop.Demo05extends;

//继承
//Person 人   父类
public class Person {
    
    

    //public (修饰符)
    //protected
    // default
    //private
    public Person(){
    
    
        System.out.println("Person无参构造执行");
    }
    protected String name = "ljy";

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

}

package com.oop.Demo05extends;

//学生is人      派生类,子类
public class Student extends Person {
    
    
    public Student() {
    
    
        //隐藏代码;调用了父类的无参构造
        // super() 隐藏的   调用父类的构造器,必须要在子类构造器的第一行

        System.out.println("Student无参执行");
    }

    private String name = "lijinyu";

    public void print() {
    
    
        System.out.println("Student");
    }

    public void test1(String name) {
    
    
        print();//Student
        this.print();//Student
        super.print();//Person
    }

    public void test(String name) {
    
    
        System.out.println(name);  //李晋宇
        System.out.println(this.name); //lijinyu
        System.out.println(super.name);//ljy
    }

}


package com.oop;

import com.oop.Demo05extends.Student;

public class Application {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    

        Student student = new Student();
        //student.test("李晋宇");
        // student.test1("李晋宇");


    }
}


重点笔记:

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:本事调用者这个对象
   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能使用
   构造方法:
   this():调用的本类的构造
   super:父类的构造!

方法重写

重写都是方法的重写,和属性无关

总结:

重写:需要有关系,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, 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须一致: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,或者不满足
2. alt+insert ; override

重写代码:

package com.oop.Demo05extends;

//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.Demo05extends;

public class A extends B {
    
    
    //override 重写
    @Override
    public void test() {
    
    
        System.out.println("A=>test()");
    }
}


package com.oop;

import com.oop.Demo05extends.A;
import com.oop.Demo05extends.B;

public class Application {
    
    
    //静态方法和非静态的方法区别很大
    //静态方法:方法的调用只和左边有关,定义的数据类型有关
    //非静态:重写
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //方法的调用纸盒左边,定义的数据类型有关
        A a = new A();
        a.test();  //A
        //父类的引用指向了子类
        B b = new A(); // 子类重写了父类的方法
        b.test();  //B

    }
}

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:

  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, 转换异常 ClassCastException!

  3. 存在条件:继承关系,方法需要重写,父类的引用指向子类对象

static 方法,属性类,不属于实例

final 常量; private方法 三种都不可以重写 更不能多态

package com.oop.Demo06;
public class Person {
    
    
    public void run() {
    
    
        System.out.println("run");
    }
}

package com.oop.Demo06;
public class Student extends Person {
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
        System.out.println("son");
    }

    public void eat() {
    
    
        System.out.println("eae");
    }
}

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,但是不能调用子类独有的方法
        Person s2 = new Student();

        //对象能执行哪些方法,主要看对象左边的类型,和右边关系不大
        s1.run();     //子类重写了父类的方法,执行子类
        s2.run();

    }

}

instanceof(类型转换)

System.out.println(x instanceof y); //能不能编译通过,看是否存在父子关系,存在就是true反正false

练习代码:

 public static void main(String[] args) {
    
    

     //object>string
     //object>Person>Teacher
     //object>Person>student
     Object object = new Student();

     System.out.println(object instanceof Student);//trun
     System.out.println(object instanceof Person);//trun
     System.out.println(object instanceof Object);//trun
     System.out.println(object instanceof Teacher);//False
     System.out.println(object instanceof String);//False
     System.out.println("============================");
     Person person = new Student();
     System.out.println(person instanceof Student);//trun
     System.out.println(person instanceof Person);//trun
     System.out.println(person instanceof Object);//trun
     System.out.println(person instanceof Teacher);//False
     //System.out.println(person instanceof String);//编译报错!
     System.out.println("============================");
     Student student = new Student();
     System.out.println(student instanceof Student);//trun
     System.out.println(student instanceof Person);//trun
     System.out.println(student instanceof Object);//trun
//   System.out.println(student instanceof Teacher);//编译报错!
 //  System.out.println(student instanceof String);//编译报错!
 }

小结:

  1. 父类的引用指向子类的对象
  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) 需要强制转换
  4. 方便方法的调用,减少重复代码!

代码练习:

package com.oop.Demo07;

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

package com.oop.Demo07;

public class Student extends Person {
    
    
    public void go(){
    
    
        System.out.println("go");
    }
}

package com.oop;

import com.oop.Demo07.Person;
import com.oop.Demo07.Student;

public class Application {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    

        //类型之间的转换: 父      子

        // 高          低
        Person obj = new Student();

        //student将这个对象转换为student类型,我们就可以使用student类型的方法了

        //子类转换为父类,可能丢失自己本来的一些方法
        Student student = (Student) obj;
        student.go();
        //  ((Student) obj).go();  和上面两行代码一样

        /*
        Student ss = new Student();
        ss.go();
        Person person = student;

         */

    }

}

static关键词

注意:非静态的可以直接访问静态的,静态的不能直接访问非静态的。

package com.oop.Demo08;

//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) {
    
    
        Student s1 = new Student();

        System.out.println(Student.age);
        // 非静态的不能这样访问 推荐类名访问  System.out.println(Student.score);
//        System.out.println(s1.age);
//        System.out.println(s1.score);
        //非静态可以访问静态的  静态的不能直接访问非静态的。

    }

}
package com.oop.Demo08;

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 {
    
    
        System.out.println("静态代码块");
    }

    //3
    public Person() {
    
     //构造器
        System.out.println("构造方法");


    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        Person person1 = new Person();
        System.out.println("======================");
        Person person2 = new Person();

    }
}
package com.oop.Demo08;
//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());
        System.out.println(PI);
    }
}

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。

package com.oop.Demo09;

//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,只有方法的名字,没有方法的实现
    public abstract void doSometing();

    //1.不能new这个类,只能靠子类去实现它:约束
    //2.抽象类可以写普通的方法
    //3.抽象方法必须在抽象类中

    //思考: new   存在构造器? 存在的意义:抽象出来,提高开发效率
}

接口

普通类:只有具体的实现

抽象类:具体实现和规范(抽象方法)都要

接口:只有规范,自己无法写方法。 专业的约束,约束与实现分离,面对接口编程

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。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。

OO(面向对象)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。

声明类的关键词是class,声明接口的关键词是interface

作用:

  1. 约束
  2. 定义一些方法,让不同的人实现
  3. 方法都是默认 public abstract
  4. 常量都是 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

练习代码:

package com.oop.Demo10;

public interface TimeService {
    
    
    void time();
}


package com.oop.Demo10;

//抽象的思维  ~ Java
//interface 定义关键字      接口都需要实现类
public interface UserService {
    
    
    //常量~ public static final(默认的)
    int age = 99;
    //接口中的所有定义都是抽象的 public abstract
    void add(String name);
    void delete(String name);
    void update(String name);
    void query(String name);
}

package com.oop.Demo10;

//抽象类:extends
//类 可以实现接口   implements 接口
//实现了接口的类 必须要重写接口中的方法

//多继承~利用接口实现多继承~
public class UserServiceImpl implements UserService,TimeService {
    
    
    @Override
    public void time() {
    
    
   }
    @Override
    public void add(String name) {
    
    
    }
    @Override
    public void delete(String name) {
    
    
    }
    @Override
    public void update(String name) {
    
    
    }
    @Override
    public void query(String name) {
    
    
    }
}


内部类

内部类就是在一个类的内部在定义一个类,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
  2. 静态内部类
  3. 局部内部类
  4. 匿名内部类

代码:

package com.oop.Demo11;

public class Outer {
    
    
    private int id =10;
    public void out(){
    
    
        System.out.println("这是外部类的方法");
    }

    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);
        }
    }
}

package com.oop;

import com.oop.Demo11.Outer;

public class Application {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //new  外部类
        Outer outer = new Outer();

        //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.Demo11;

public class Outer {
    
    
    //局部内部类
    public void method(){
    
    
        class Inner{
    
    
            public void in(){
    
    
                
            }
        }
    }

}

//一个Java类中可以有多个class类,但只能有一个public class

package com.oop.Demo11;

public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //没有名字初始化类,不用降实例保存到变量中
        new Apple().eat();

        UserService userService= new UserService(){
    
    
            @Override
            public void hello() {
    
    

            }
        };
    }
}
class Apple{
    
    
    public void eat(){
    
    
        System.out.println("1");
    }
}

interface UserService{
    
    
    void hello();

}

笔记来源:狂神说java

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