Java基础(2)：Java面向对象

1 Java类与对象

1.1 类

• 属性：类的成员变量，作用范围是整个类，有默认值。
• 功能：类的成员方法。
  一般成员变量设为private, 成员方法为public.

  修饰符 class 类名{
       //成员变量定义
     修饰符 数据类型 变量名[ = 值] ;
   
     //成员方法定义
     修饰符 返回值类型 方法名(参数列表){
     ...		//方法内容
     }
  }
  

• 构造方法

  修饰符 构造方法名(参数列表){
      ...  //构造方法实体
  }
  

  • 构造方法注意事项
    • 构造方法没有返回值类型和返回值。
    • 构造方法名和类名相同。
    • 构造方法在创建对象的时候执行一次，未自己定义构造方法时编译器会创建一个默认构造方法，自己定义了则编译器不会创建默认构造方法。
    • 构造方法可以重载。
• static关键字
  • static修饰类中的成员，该成员属于该类，不属于该类的某个对象。（对象的共享数据）
  • 成员调用：类名.成员，也可以使用对象.成员
  • static注意事项：
    • 静态不能调用非静态。原因：静态内容先于对象存在内存中，只能访问静态，不能用this/super。
      但是可以创建对象来调用非静态方法。

      public class Fu {
          public static int a = 1;
      
          public static void show() {
              System.out.println("This is superclass!!");
              ceshi();  //编译错误，静态不能调用非静态，而且这里不能使用 this.ceshi();
              //但是可以创建一个对象来调用非静态方法
              Fu f = new Fu();
              f.ceshi();
          }
      
          public void ceshi() {
              System.out.println("xixix");
          }
      }
      

    • 技巧：方法中未用到非静态成员，推荐使用static修饰该方法。

1.2 对象

对象是类的实例。

• 创建对象：

     类名 对象名 = new 构造方法(参数列表);
  

• 匿名对象：没有引用变量，只能使用一次。

  new 构造方法(参数列表)
  

1.3 内部类

• 类写在其他类内部，作为成员内部类或局部内部类。

  public class Outer{
      //成员内部类
      public class Inner{
         public void show(){
             System.out.println("This is an inner class!!");
         }
      }
  }
  

• 非静态内部类不能有静态成员。
  原因：JVM加载顺序：类 $\rightarrow$静态成员 $\rightarrow$类对象，要求静态变量在对象创建之前完成，
• 创建内部类引用对象:外部类名.内部类名 变量 = 外部类对象.new 内部类构造方法(参数列表).

  Outer.Inner in = new Outer().new Inner();
  in.show();  //调用内部类方法
  

• 在内部类中对内部类与外部类同名成员调用：
  • 内部类成员：this.成员
  • 外部类成员：外部类名.this.成员

  package org.ywq.innerclass;
  
  public class Outer {
      private int a=1;
      //成员内部类
      public class Inner{
  	private int a=2;
  	public void inner() {
  	    int a=3;
  	    System.out.println(a);		//output 3
  	    System.out.println(this.a);		//output 2
  	    System.out.println(Outer.this.a);  //output 1
  	}
      }
  }
  
  

2 面向对象三大特征

2.1 封装

• 隐藏实现细节，对外提供可以访问的方式。
• 方法、类、包都是封装。
• 封装要求将成员变量设为private, 所以要添加set变量名(), get变量名()成员方法对成员变量进行间接访问。(private成员只能在本类中使用)

  public class Person{
  	private String name;
  	private int age;
  	//set方法
  	public void setName(String name){
  	    this.name=name;
  	}
  	public void setAge(int age){
  	    this.age=age;
  	}
  	//get方法
  	public String getName(){
  	    return name;
  	}
  	public int getAge(){
  	    return age;
  	}
  }
  

• this关键字
  • this表示本类对象的引用、调用方法的对象，在类中可以省略不写（强烈不建议）。
  • 通过this可区分类中成员变量和局部变量同名。
  • this()用法：调用本类的构造方法。（该语句必须是构造方法中第一个statement）

    class Person{
        protected String name;
        protected int age;
        //default constructor
        public Person(){
            this("Lili",1);  //调用重载的构造方法Person(String name, int age)
        }
        //Overload constructor
        public Person(String name, int age){
            this.name=name;
            this.age=age;
        }
    }
    

2.2 继承

子类拥有父类所有可继承的变量和方法。

• 格式（extends关键字）

  class 子类 extends 父类{
      ....
  }
  

• 继承的注意事项

  • Java不允许多继承：一个类只能继承一个父类。

    class A extends B,C{}	//错误，不被允许
    

    原因：可能有安全隐患，如两个类中有相同的方法。
  • Java支持多重继承：B类继承A类，C类继承B类。

    class A{}
    class B extends A{}
    class C extends B{}
    

• 方法重写（Override）

  • 子类中对父类的方法进行重写（方法名和参数列表保持一致）。

  • 主要目的是保持父类功能，并添加子类的新功能。

    class Son extends Father{
        @Override
        public void showTelephone(){
            super.showTelephone();	//父类的功能
            System.out.println("New Function!!");	//添加子类的新功能
    }
    

    [特殊重写方式1]——通过匿名对象重写方法（仅临时有效）

    public class Test{
        public static void main(String[] args) {
            //Way 1:
            Son son = new son(){
                //Override
                public void showTelephone(){
                    ...  //添加重写方法体，仅临时有效
                }
            };
            son.showTelephone();
            //Way 2:
            new son(){
                //Override
                public void showTelephone(){
                    ...  //添加重写方法体，仅临时有效
                }
            }.showTelephone();
        }
    }
    

    [特殊重写方式2]——Lamba表达式(Java8新特性)

    • Lambda表达式相当于一个匿名方法，主要用来代替匿名对象方法重写的繁琐语法(也是创建一个对象实例)。
    • Lambda表达式组成：
      • 形参列表；（允许省略形参类型）
      • 箭头(->)
      • 代码块。
    • Java中Lambda表达式的目标类型必须是函数式接口——只有一个抽象方法的接口，但可以多个非抽象方法。

      package org.ywq.lambda;
      
      interface Eatable {
          void taste();
      }
      
      interface Flyable {
          void fly(String weather);
      }
      
      interface Addable {
          int add(int a, int b);
      }
      
      public class Test {
          public void eat(Eatable e) {
              System.out.println(e);
      	e.taste();
          }
      
          public void drive(Flyable f) {
              System.out.println("我正在驾驶: " + f);
      	f.fly("[大晴天]");
          }
      
          public void addTest(Addable add) {
              System.out.println("5和3的和为： " + add.add(5, 3));
          }
      
          public static void main(String[] args) {
              Test la = new Test();
          //创建了Eatable接口实例，重写taste()方法，代码块只有1条语句，可省略花括号和分号
      	la.eat(() -> System.out.println("真香！！")); 
      	// 创建了Flyable接口实例，重写fly(String weather)方法，参数列表只有一个形参可以省略圆括号
      	la.drive(weather -> {
      	    System.out.println("今天天气是：" + weather);
      	    System.out.println("飞机飞行正常！！！");
      	}
      	);
      	// 创建了Addable接口实例，重写add(int a, int b)方法，代码块只有1条语句，省略花括号，也可省略return
      	la.addTest((a, b) -> a + b);
          }
      }
      

  • 注意：重写时子类方法权限要大于等于父类方法权限

    class father{
        public void show(){
        }
    }
    class son extends father{
        void show(){	//default权限 < public权限，编译失败
        }
    }
    

    四大权限：public > protected > default > private.
    技巧：所有方法权限都设置为public.
    java中4种访问权限:

权限	public	protected	default	private
本类 Class	Y	Y	Y	Y
本包 Package	Y	Y	Y
子类 Subclass	Y	Y
外部包 World	Y

• super关键字
  • 父类英文为superclass
  • super指父类的存储空间，可以理解为父类的引用对象。
  • super()用法：调用父类的构造方法，完成父类成员的初始化操作。
    • 子类的构造方法第一行都有默认的隐式super();语句，除非是第一行使用this(参数列表);语句。
    • super();可以替换成手动写的super(参数列表);调用父类的相应构造方法。

2.3 多态

• 表现：父类引用变量可以指向子类对象。（接口与实现类也满足）

• 自动类型转化。

  父类 引用变量名 = new 子类();
  

• 多态规则：

  • 成员变量
    编译、运行全看父类。
  • 成员方法
    编译看父类，非静态成员方法运行先看子类（重写方法），子类未重写再看父类。
    静态成员方法运行也看父类。（多态针对对象，而静态成员与对象无关）
    注：如果是子类特有方法，需要强制类型转换才能调用。

• 多态作用
  在方法的参数列表中，可以使用父类数据类型，引用变量调用方法时参数可以是各个子类对象。
  如：

  /******************接口 USB.java****************************/
  /*
  *如果对接口不熟悉，可以参见本文 第4部分接口 内容
  */
  package org.ywq.duotai;
  
  public interface USB {
      public abstract void open();
      public abstract void close();
  }
  

  /******************鼠标 Mouse.java****************************/
  package org.ywq.duotai;
  
  public class Mouse implements USB{
      @Override
      public void open() {
  	System.out.println("打开鼠标");
      }
  
      @Override
      public void close() {
  	System.out.println("关闭鼠标");
      }
  }
  

  /******************键盘 Keyboard.java****************************/
  package org.ywq.duotai;
  
  public class Keyboard implements USB{
  
      @Override
      public void open() {
  	System.out.println("打开键盘");
      }
  
      @Override
      public void close() {
  	System.out.println("关闭键盘");
      }
  }
  

  /******************电脑 Computer.java****************************/
  package org.ywq.duotai;
  
  public class Computer {
      public static void open() {
  	System.out.println("打开电脑");
      }
      public static void close() {
  	System.out.println("关闭电脑");
      }
      //使用USB设备
      public void useUSB(USB usb) {  //成员方法参数类型为USB接口类型，可以用Mouse和Keyboard引用变量
  	usb.open();
  	usb.close();
      }
  }
  

  /******************测试 Test.java****************************/
  package org.ywq.duotai;
  
  public class Test {
      public static void main(String[] args) {
  	Computer computer=new Computer();
  	computer.useUSB(new Mouse());
  	computer.useUSB(new Keyboard());
      }
  }
  

• instanceof关键字

  • 用于判断对象是否属于某种数据类型。

    对象 instanceof 数据类型	//返回 true 或 false
    

  注意：数据类型为类时，对象 instanceof 父类为true.
  如任意创建的类都是Object类的子类，所以对象 instanceof Object始终是true.

3 抽象类

• 使用abstract关键字。

• 定义抽象类

  public abstract class Develop {
      public abstract void work();
  }
  

• 抽象类作用：定义没有方法体的方法，子类继承抽象类并强制重写抽象方法。

  public class JavaEE extends Develop {
      @Override
      public void work() {
  	System.out.println("JavaEE工程师在工作!");
      }
  }
  

• 注意：

  • 抽象类不能实例化对象。
  • 如果子类继承抽象类并只重写了一部分抽象方法，则该子类还是抽象类。
  • 抽象类中可以没有抽象方法。

• final关键字

  • final意思是最终，不可变的。
  • final可以修饰类、类的成员和局部变量。
    • final修饰的类不能被继承，但可以继承其他类。

      public final class Zi extends Fu{
      }
      

    • final修饰的方法不能被重写(Override)
    • final修饰的基本数据类型变量称为常量，只能被赋值一次。

      final int a = 1;
      

    • final修饰的引用变量，保持内存地址不变。

      final Fu fu = new Zi();
      fu = new Zi();   //编译错误，final引用变量地址不能改变。
      

4 接口

• 接口是功能的集合，是比抽象类更抽象的类，使用interface关键字。
• 接口只描述应该具备的方法，没有具体实现。（接口内方法全是抽象方法）
• 接口中成员变量必须为常量。
• 接口定义：
  MyInterfaceDemo.class文件：

  public interface MyInterfaceDemo{
      //定义常量
      public static final 数据类型 变量名 = 值;
      //定义抽象方法
      public abstract 返回值类型 方法名(参数列表);
  }
  

• 接口实现（implements关键字）——接口和实现类

  public class 类 implements 接口{
      重写接口中的抽象方法;
  }
  

• 接口注意事项
  • 接口允许多实现：实现多个接口。

    public class C implements A,B{}
    

    原因：接口中都是抽象方法，没有安全隐患。
  • 类可以继承superclass同时实现接口

    public class D extends C implements A,B{}
    

  • 接口可以继承接口，且支持多继承。

    public interface C extends A,B{}
    

• 接口和抽象类的区别
  • 抽象类是事物都具备的内容（共性），继承体系是is..a关系。
  • 接口是事物额外内容（特性），继承体系是like..a关系。

5 包Package

• 包就是文件夹，存放类文件，一般将相同功能的类放到一个包中。
• 类中包的声明格式（在class文件最开头）:package 包名.包名.包名...;
• 导入包：import 包名.包名...包名.类名;