面向对象编程
面向对象编程
面向过程&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。 - 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(封装)数据。
- 抽象:从众多的事物中抽取出共同的、本质性的特征，而舍弃其非本质的特征。
- 三大特性
封装:即隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口
继承:使得子类具有父类的属性和方法或者重新定义、追加属性和方法等
多态:接口的多种不同的实现方式 - 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。
方法回顾
public class Attention {
//和类一起加载的
public static void a(){
}
//类实例化之后才有的
public void b(){
}
}
public class PassByValue {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
System.out.println(a);
PassByValue.change(a);
System.out.println(a);
}
//返回值为空
public static void change(int a){
a = 10;
}
}
public class PassByReference {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
System.out.println(person.name);
PassByReference.change(person);
System.out.println(person.name);
}
//person是一个对象，可以改变属性
public static void change(Person person){
person.name = "Allen";
}
}
class Person{
String name;
}
类与对象的关系
- 类是一种抽象的数据类型，它是对某一类事务整体描述/定义，但是并不能代表某一具体的事务。
动物、植物、手机、电脑...
Person类、Pet类、Car类等，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
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。
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的构造器的调用。
- 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 - 构造器非常重要，必须要掌握
public class Student {
//属性，字段
String name;
int age;
//一个类即使什么都不写，它也会存在一个方法
public Student(){
}
//有参构造:一旦定义了有参构造，无参就必须显示定义
public Student(String name){
this.name = name;
}
/*
1、使用new关键字，必须要有构造器，本质上实在调用它
2、构造器用来初始化值
*/
//方法
public void study(){
System.out.println(this.name + "在学习!");
}
}
public class Application {
//一个项目应该只存在一个main方法
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 student = new Student();
student.name = "小明";
student.age = 3;
student.study();
System.out.println(student.age);
}
}
封装
- 该露的露，该藏的藏
我们程序设计要追求 “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
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student();
/*
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、系统可维护性增加了
*/
student.setName("Allen");
System.out.println(student.getName());
}
}
public class Student {
//名字
private String name;
//学号
private String id;
//性别
private char sex;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
public char getSex() {
return sex;
}
public void setSex(char sex) {
this.sex = sex;
}
}
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
- 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，类和类之间的关系还有依赖，组合，聚合等
//父类Person
public class Person {
public void say(){
System.out.println("Hello");
}
}
/*
public class Person {
//父类私有，子类不能用，只能调用get,set
private int money = 10_0000;
public int getMoney() {
return money;
}
public void setMoney(int money) {
this.money = money;
}
}
*/
//子类(派生类)Student
public class Student extends Person{
}
/*
如果像这样写，即为组合
public class Student{
Person person = new Person();
}
*/
//调用子类继承的父类方法
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student();
student.say();
}
}
- 继承关系的两个类，一个位子类(派生类)，一个为父类(基类)，子类继承父类，便用关键字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
//Person中没有代码，发现person仍然有方法可以调用
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
person.getClass();
}
}
//ctrl + H可以看到继承树
在Java中，所有的类都默认直接或间接继承Object类。
- super
public class Animal {
public Animal(){
System.out.println("拉布拉多");
}
//private 私有属性无法被继承
protected String name = "拉布拉多";
}
public class Dog extends Animal{
public Dog(){
//隐藏代码:调用了父类的无参构造 super();
//调用父类的构造器，必须要在子类构造器的第一行
super();
System.out.println("旺财");
}
private String name = "旺财";
public void namePrint(String name){
System.out.println(name); //输出传进来的参数
System.out.println(this.name); //“旺财”
System.out.println(super.name); //“拉布拉多”
}
}
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Dog dog = new Dog();
//dog.namePrint("汪汪");
}
}
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能使用
构造方法:
this():本类的构造
super():父类的构造
- 方法重写
重写: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:public>protected>default>private
4、抛出的异常:范围可以被缩小，但不能扩大:ClassNotFoundException<Exception
public class B {
public static void test(){
System.out.println("B->test()");
}
public void testOverride(){
System.out.println("B->test()");
}
}
public class A extends B{
public static void test(){
System.out.println("A->test()");
}
//重写，是方法的重写，与属性无关
@Override //注解:有功能的注释！
public void testOverride() {
System.out.println("A->test()");
}
}
public class Application {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
B b = new A();
//静态方法:方法的调用只和定义的数据类型有关
a.test();
b.test();
//非静态方法:方法重写
a.testOverride();
b.testOverride();
}
}
因为父类的功能，子类不一定需要，或者不一定满足，所以需要重写。
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
- 多态的存在条件
有继承关系
子类重写父类方法
父类引用指向子类对象 - 注意事项:
1、多态是方法的多态，属性没有多态
2、父类和子类需要有联系，否则会报类型转换异常(ClassCastException)
public class Person {
public void run(){
System.out.println("run");
}
}
public class Student extends Person{
@Override
public void run() {
System.out.println("son");
}
public void eat(){
System.out.println("eat");
}
}
public class Application {
public static void main(String[] args) {
//一个对象的实际类型是确定的
//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();
Object s3 = new Student();
s2.run();//子类重写了父类的方法，执行
s1.run();
((Student) s2).eat();//子类独有的方法只能通过强制准换
}
}
- instanceof:判断其左边对象是否为其右边类的实例
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Object object = new Student();
//编译看左，运行看右
System.out.println(object instanceof Student);
System.out.println(object instanceof Person);
System.out.println(object instanceof Object);
System.out.println(object instanceof Teacher);
System.out.println(object instanceof String);
Person person = new Student();
System.out.println(person instanceof Student);
System.out.println(person instanceof Person);
System.out.println(person instanceof Object);
System.out.println(person instanceof Teacher);
//X instanceof Y
//能不能编译通过，取决于X和Y是否存在父子关系
//System.out.println(person instanceof String); 编译错误
}
}
- 类型转换
public class Application {
public static void main(String[] args) {
//类型之间的转化: 父 子
//子类转换为父类可能丢失自己的一些方法
Person person = new Student(); //高<---低
((Student)person).eat(); //将person这个对象转换成Student类型，即可使用Student类型的方法。
}
}
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，强制转换
4、方便方法的调用，减少重复的代码
- static
public class Student {
private static int age; //静态的变量
private double score; //非静态的变量
//非静态方法 不能用类名.方法名调用
public void run(){
}
//静态方法 可以用类名.方法名调用
public static void go(){
}
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student();
System.out.println(Student.age);
System.out.println(student.age);
System.out.println(student.score);
go();
student.run();
}
}
public class Person {
//2、赋初值
{
System.out.println("匿名代码块");
//匿名代码块
}
//1、只执行一次
{
System.out.println("静态代码块");
//静态代码块
}
//3、构造器
public Person() {
System.out.println("构造方法");
}
public static void main(String[] args) {
Person person1 = new Person();
Person person2 = new Person();
}
}
//静态导入包
import static java.lang.Math.random;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(random());
}
}
抽象类
- abstract 修饰符可以用来修饰方法，也可以用来修饰类，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
public abstract class Action {
//约束，需要子类实现
//抽象方法，只有方法名字，没有方法的实现
public abstract void doSomething();
//抽象类中可以有非抽象方法
public void Hello(){
}
}
- 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
public class A extends Action{
@Override
public void doSomething() {
}
}
- 抽象类存在构造器，只是不能被调用
- 抽象的意义:对代码的维护和重用
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!
- 接口:只有规范!自己无法写方法 (约束和实现分离:面向接口编程)
- 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
- 接口的本质是契约! 就像我们人间的法律一样。制定好后大家都要遵守
- 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
- 声明类的关键字是class，声明接口的关键字是interface
//接口的思维 接口都需要实现类
public interface UserService {
//接口定义的属性为常量 public static final
int AGE = 99;
//接口所有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);
}
public class UserServiceImpl implements UserService{
//实现了接口的类，就需要重写接口中的方法
@Override
public void add(String name) { }
@Override
public void delete(String name) { }
@Override
public void update(String name) { }
@Override
public void query(String name) { }
}
- 接口不能被实例化，可以实现多个接口
内部类
- 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来说就成为内部类，而A类相对B类来说就是外部类了
- 成员内部类
public class Outer {
private int id = 10;
//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);
}
}
}
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Outer outer = new Outer();
//通过外部类实例化内部类
Outer.Inner inner = outer.new Inner();
inner.in();
inner.getID();
}
}
- 静态内部类
public class Outer {
//静态内部类
public static class Inner {
}
}
- 局部内部类
public class Outer {
public void method(){
//局部内部类
class Inner{
}
}
}
- 匿名内部类
public class Outer {
public static void main(String[] args) {
//匿名内部类
new Apple().run();
new UserService(){
@Override
public void hello() {
}
};
}
}
interface UserService{
void hello();
}
class Apple{
public void run(){
System.out.println("RUN");
}
}
浙公网安备 33010602011771号