初始面向对象
面向对象概述
面向对象是基于面向过程的编程思想,强调的是对象,然后由对象去调用功能。
面向对象的特点
- 是一种符合人们思考习惯的思想。
- 可以将复杂的事情简单化。
- 将程序员从执行者转换成了指挥者(即从过程的执行者,转换成了对象的指挥者)。
- 完成需求时:
- 先要去找具有所需的功能的对象来用;
- 如果该对象不存在,那么创建一个具有所需功能的对象,这样简化开发并提高复用。
面向对象开发,设计,特征
- 开发的过程:其实就是不断的创建对象,使用对象,指挥对象做事情。
- 设计的过程:其实就是在管理和维护对象之间的关系。
- 面向对象有3个特征:封装(encapsulation)、继承(inheritance)、多态(polymorphism)。
类与对象及其使用
类与对象的关系
类就是对现实生活中事物的描述;对象就是这类事物实实在在存在的个体。比如现实生活中的对象:张三,李四。若想要描述——即提取对象中共性内容(也即对具体对象的抽象),描述时,这些对象的共性有:姓名,年龄,性别,学习java的功能。映射到java中,描述就是class定义的类,具体对象就是对应java在堆内存中使用new建立的实体。类与对象的关系可用下图表示:
可以这样理解类与对象的关系:
- 类就是图纸;
- 汽车就是堆内存中的对象。
类的定义
其实定义类(描述事物),其实就是在描述事物的属性和行为。属性对应类中变量,行为对应类中的函数(方法),属性和行为共同成为类中的成员(成员变量和成员函数)。
例,定义一个类来描述汽车(颜色、轮胎数)。
class Car {
// 描述颜色
String color = "红色";
// 描述轮胎数
int num = 4;
// 运行行为
void run() {
System.out.println(color+"..."+num);
}
}
描述完汽车,接下来就是生产汽车,在java中通过new操作符来完成,其实就是在堆内存产生一个实体。即:
Car c = new Car(); // c就是一个类类型变量。记住:类类型变量指向对象。
如果我们想要将已有车的颜色改成蓝色,就需要指挥该对象做事情,在java中指挥方式是:对象.对象成员
。
c.color = "blue";
对象的内存体现图
根据以下代码,你能否画出对象的内存体现图吗?
Car c = new Car();
c.num = 4;
c.color = "red";
c.run();
再来看一下以下代码,你还能画出对象的内存体现图吗?
Car c1 = new Car();
Car c2 = new Car();
c1.num = 5;
c2.color = "blue";
c1.run();
最后再看一下以下代码片段,现在你终于能画出对象的内存体现图吗?
Car c1 = new Car();
Car c2 = c1;
c1.num = 6;
c2.color = "black";
c1.run();
成员变量和局部变量的区别
- 源代码中定义的位置不同。
成员变量定义在类中;
局部变量定义在方法中(只要是类的下一级大括号都是局部的),也可以定义在语句中。 - 内存中的存储位置不同。
成员变量存储在堆内存的对象中;
局部变量存储在栈内存的方法中。 - 生命周期不同。
成员变量随着对象的出现而出现;
局部变量随着所属区间的运行而出现,随着所属区间的结束而释放。
匿名对象
匿名对象就是没有名字的对象,是对象的一种简化表示形式。匿名对象的使用方式:
- 当对对象的方法只调用一次时,可以用匿名对象来完成,这样写比较简化。如果对一个对象进行多个成员调用,必须给这个对象起个名字;
- 可以将匿名对象作为实际参数进行传递。
例一,根据以下代码,你能否画出对象的内存体现图吗?
new Car().num = 4;
new Car().color = "black";
new Car().run();
例二,汽车修配厂对汽车进行改装,将来的车都改成黑色,3个轮胎。
public static void show(Car c) {
c.num = 3;
c.color = "black";
c.run();
}
将匿名对象作为实际参数进行传递,如下:
public static void main(String[] args) {
show(new Car());
}
封装(Encapsulation)
封装的概述
封装是指隐藏对象的属性和实现细节,仅对外提供公共访问方式(接口)。
封装的好处
- 将变化隔离;
- 便于使用;
- 提高重用性;
- 提高安全性,不允许直接访问细节,并通过公共的方式来访问,可实现可控。
封装的原则
- 将不需要对外提供的内容都隐藏起来;
- 把属性都隐藏,提供公共方法对其访问。
private(私有)关键字
private:私有,权限修饰符,用于修饰类中的成员(成员变量、成员函数)。私有只在本类中有效。private关键字最常见的应用:将成员变量私有化,对外提供对应的set、get方法对其进行访问,提高对数据访问的安全性。具体到实例,即是将age私有化以后,类以外即使建立对象也不能直接访问了,但是人应该有年龄,就需要在Person类中提供对应的访问age的方式。之所以对外提供访问方式,就因为可以在访问方式中加入逻辑判断等语句,对访问的数据进行操作,提高代码的健壮性,代码如下:
class Person
{
private /*私有,权限修饰符,访问权限就降低了*/ int age;
/*
对私有的数据,可以通过方法的方式对其进行访问。
*/
public void setAge(int a)
{
// 可以对数据进行控制
if (a < 0 || a > 130) {
// System.out.println(a + ",数值是错误的");
// 抛出异常。
throw new RuntimeException(a + ",数值是错误的");
} else {
age = a;
}
}
public int getAge()
{
return age;
}
void speak()
{
System.out.println("age = " + age);
}
}
class PersonDemo {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person();
// p.age = -20;
p.setAge(-40);
// p.speak();
}
}
注意:私有仅仅是封装的一种表现形式。也即封装的体现之一:将属性私有化,对外提供对应的setXxx、getXxx方法来访问。