01JavaSE_04面向对象

1. 初识面向对象

1.1 面向过程VS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，思考问题首先会考虑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问题，适合处理需要多人协作的问题

对于复杂的事物，为了从宏观上把握，从整体上合理分析，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区处理

1.2 面向对象编程

本质：以类的方式组织代码，以对象组织（封装）数据

抽象：抽取共性，归类

三大特征：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，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

2. 方法回顾和加深

2.1 方法的定义

修饰符：public/protected/private，static

返回类型：类型或void，void也可以有return；

break和return的区别：break跳出switch，结束循环（continue：结束一次循环）；return结束方法，返回一个结果，也可能为空；

方法名：注意规范，驼峰命名、见名知意；

参数列表：参数类型 参数名，可变长参数；

异常抛出：throws；

//方法的定义实例：D01MethodDef.java
import java.io.IOException;
public class D01MethodDef {
    public static void main(String[] args) {

    }
    /*
    修饰符 返回值类型 方法名(形参，...) throws Exception,...{
        //方法体
        return 返回值；
    }
     */
    public String sayHello(){
        return "Hello World!";
    }
    public int add(int a,int b){
        return a>b?a:b; //三元运算符
    }
    public void print(){
        return; //可写可不写
    }
    public void readFile(String file) throws IOException{
        
    }
}

2.2 方法的调用，递归

静态方法：static修饰的方法，通过类名.方法名调用；和类一起加载的；

非静态方法：没有static修饰的方法，先创建对象，通过对象.方法名调用；类实例化之后才存在；

形参和实参：实际参数和形式参数的类型要一一对应，方法定义中的参数是形参，调用方法中的参数是实参；

值传递和引用传递：java是值传递；引用传递是传递一个对象，本质也是值传递；

this关键字：代表当前类或当前对象

非静态方法可以调用静态方法，同类方法可调用

//方法调用实例：D02MethodCall.java
public class D02MethodCall {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("---调用学生类的静态方法和非静态方法---");
        Student.methodStudStatic(); //通过 类.方法 调用静态方法
        new Student().methodStud(); //先创建对象，再调用非静态方法
        new D02MethodCall().method();
    }
    //非静态方法，无参无返回值
    public void method() {
        System.out.println("---调用静态方法和非静态方法---");
        System.out.println("调用有返回值的静态方法： "+methodStatic());
        methodString("string");
    }
    //静态方法，有返回值
    public static String methodStatic() {
        return "静态方法：说话了";
        //say();  错误：静态方法不能直接调用非静态方法
    }
    //非静态方法，有参数
    void methodString(String str) {
        System.out.println("实际参数是："+str);
    }
}
//学生类
class Student{
    public void methodStud(){
        System.out.println("我是：学生类非静态方法！");
    }
    public static void methodStudStatic(){
        System.out.println("我是：学生类静态方法！");
    }
}
/* 1个java文件中只能有1个public类和隐含类型类
public class Person(){
    
}
protected class Man(){
    
}
private class Woman(){
    
}
 */

//值传递VS引用传递 实例：D03MethodTransmit.java
public class D03MethodTransmit {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("---值传递-----------------");
        int a=1;
        System.out.println("初始值a为："+a); // a=1
        change(a);
        System.out.println("调用后a为："+a); // a=1

        System.out.println("---引用传递----------------");
        Person person=new Person();
        System.out.println("缺省值为："+person.name); // null
        D03MethodTransmit.change(person);
        System.out.println("修改后为："+person.name); // TOM
    }
    //返回值为空
    public static void change(int a){
        a=10;
    }
    public static void change(Person person){
        person.name="TOM";
    }
}

class Person{
    String name;
}

3. 类与对象

3.1 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（特点和行为）描述/定义，但并不代表某个具体的事物；

​ 动物、手机、电脑…

​ Person类，Pet类，Car类…

对象：是抽象概念的具体实例

​ 张三、小花、辽宁号航母…

​ 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

类是模具，对象是某个产品

3.2 创建对象

使用new关键字创建对象：使用new关键字创建对象时，除分配内存空间外，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，是在创建对象时必须要调用的；并且构造有两个特点：必须和类的名字相同，必须没有返回值类型且不能写void；

//类与对象实例：D03ClassObject.java
public class D03ClassObject {
    public static void main(String[] args) {
        //类-->对象：抽象的，实例化
        Stud stud1=new Stud();
        Stud stud2=new Stud();
        //给对象属性赋值
        stud1.name="Tom";
        stud1.age=10;
        System.out.println("学生"+ stud1.name+"年龄是："+stud1.age);
        System.out.println("默认"+stud2.name+"年龄是："+stud2.age);
        //变量改变
        stud1.SUBJECT="Chinese"; //静态变量的值可以改变？
        System.out.println("stud1公共课程是："+stud1.SUBJECT);
        Stud.SUBJECT="English"; //？
        System.out.println("Stud公共课程是："+Stud.SUBJECT);
        //Stud.name="Name"; 非静态变量不能通过 类.属性 访问
    }
}
class Stud{
    //全局变量，属性，字段
    String name;
    int age;
    //类变量、静态变量
    public static String SUBJECT="Math";
    static int NUM;
    static int NUMBER=10;
    //方法
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+" 学习");
        //Stud.name="A"; 非静态变量不能通过 类.属性 访问
        name="A";
        this.name="B"; //this. 可以不要
        SUBJECT="Music"; //可以改变静态变量?
        NUMBER=20;
    }
}

3.3 构造器

特点：方法名称与类名相同，没有返回值且不要void；

作用：new调用构造方法创建对象，初始化对象的值；

注意点：定义了有参构造，就必须显式的定义无参构造

【提示】alt+insert 生成构造方法

​ this.name=name; this指本类或本方法

//构造器实例：D05Constructor.java
public class D05Constructor {
    public static void main(String[] args) {
        Teacher teacher1=new Teacher();
        Teacher teacher2=new Teacher("Rose");
        System.out.println("无参构造器： "+teacher1.name);
        System.out.println("有参构造器： "+teacher2.name);
    }
}
class Teacher{
    String name;
    int age;
    //无参构造器
    public Teacher(){
        this.name="Tom";
        age=20;
    }
    //有参构造：一旦定义了有参构造，就必须显式的定义无参构造(方法重载）
    public Teacher(String name) {
        this.name = "Rose";
    }
}

3.4 创建对象内存分析

4. 面向对象三大特征

4.1 封装（Encapsulation）

该露的露，该藏的藏：程序设计追求“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，低耦合就是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

提高程序的安全性，保护数据

隐藏代码的实现细节

统一接口

增加系统可维护性

//封装实例：D06Encapsulation.java
public class D06Encapsulation {
    public static void main(String[] args) {
        Driver driver=new Driver();
        //driver.name="Rose"; 私有属性，无法直接访问，即封装的思想
        driver.setName("Tom");
        System.out.println(driver.getName());
        driver.setAge(10);//不合法
        System.out.println("dirver的年龄为缺省值："+driver.getAge());
    }
}
class Driver{
    //属性私有
    private String name;
    private int age;
    //alt+insert快捷键插入方法
    //方法公有
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        //加入细节处理
        if (age>70 | age<18){
            System.out.println("不合法");//快捷输入 "不合法".sout
        }else {
            this.age = age;
        }
    }
    //自定义方法
    public void drive(){

    }
}

4.2 继承（Inheritance）

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 子类（派生类）是父类（基类）的扩展：子类 extends 父类

java中类只有单继承，没有多继承

私有的属性、方法无法被继承

继承是类与类之间的一种关系，除此之外，类与类之间还有依赖、组合、聚合等关系；

子类和父类之间，从意义上讲应该具有“is a”的关系，子类 is a 父类

【快捷键】ctr+h 打开继承关系视图

​ 输出内容.sout 生成打印输出语句

**Object类 ** java中所有类都默认继承object类

super/this

1. 调用父类的构造方法，必须在子类构造器代码的第一行，默认调用父类的无参构造器；
2. 必须只能出现在子类的方法或构造方法中；
3. super和this不能同时调用构造方法；

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只能在继承的条件才可以使用

构造方法：this()本类的构造方法，super()父类的构造方法

方法重写 和属性无关，子类重写父类方法，仅方法体不同

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. 不能是静态方法？
5. 抛出的异常可以缩小

父类的功能子类不一定需要或不满足需要

//继承实例：D07Inheritance.java
public class D07Inheritance {
    public static void main(String[] args) {
        PetDog petDog=new PetDog();
        petDog.print();
        petDog.showName("xDog");
    }
}
class Dog {
    public String name="dog";
    private void run(){
        System.out.println("Dog跑一段");
    }
    public void print(){
        System.out.println("Dog的print方法");
    }
}
//PetDog继承Dog
class PetDog extends Dog{
    public String name="petDog";
    private void play(){
        System.out.println("PetDog玩一会");
    }
    //重写print()
    public void print(){
        super.print();
        System.out.println("PetDog的print方法");
    }
    //this super使用
    public void showName(String name){
        System.out.println(name);
        System.out.println(this.name);
        System.out.println(super.name);
    }
}

【快捷键】alt+insert 重写、重载、get/set…

4.3 多态（Polymorphism）

多态：同一个方法可以根据发送对象的不同而采取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（父类，有关心的类）。

动态编译：类型在程序编译时确定，提高程序的扩展性；

要点

1. 多态是方法的多态，属性没有多态
2. 有继承关系，子类重写父类的方法，类型可以转换，ClassCastException
3. 父类的引用指向子类对象；
4. static方法（属于类，不属于实例）、final常量、private不能重写，也就不能存在多态

instanceof和类型转换：

instanceof：判断引用指向的对象是否是其本身的类或其父类

父类引用指向子类对象

子类转换为父类，向上转型

父类转换为子类，向下转型，强制转换

方便方法调用，减少重复代码

//多态实例：D08Polymorphism.java
public class D08Polymorphism {
    public static void main(String[] args) {
        A x=new B();
        x.a();
        ((B) x).b();//强制转换
        A a=x;
        a.a();
        A y=new A();
        System.out.println(x instanceof B);
        System.out.println(x instanceof A);
        System.out.println(x instanceof Object);
        System.out.println(y instanceof B);
    }
}
class A{
    public void a(){
        System.out.println("A的Print方法");
    }
}
class B extends A{
    public void b(){
        System.out.println("B的Print方法");
    }
}

4.4 static

静态方法，静态属性，静态块，静态导入包

//static实例：D09Static.java
import static java.lang.Math.random; //静态导入包
import static java.lang.Math.PI;
public class D09Static {
    private static int age;
    private double score;
    //非静态方法：可通过类.调用静态方法
    public void run(){
        go();
    }
    //静态方法：不能直接或通过类.调用非静态方法，必须通过对象.调用
    public static void go(){
        //run();
    }
    //静态代码块：用于初始化属性，或建立共性工具
    static {
        age=10;
    }
    public static void main(String[] args) {
        D09Static stud1=new D09Static();
        System.out.println(D09Static.age);
        //System.out.println(D09Static.score);
        System.out.println("stud1.age");
        System.out.println("stud1.score");
        //run();
        stud1.run();
        go();
    }
}

5. 抽象类和接口

5.1 抽象类

  1. abstract修饰符用来修饰方法或类；抽象方法，抽象类；

  2. 抽象类中可以没有抽象方法，但有抽象方法的类一定要声明为抽象类

  3. 抽象类不能使用new关键字创建对象，它是用来让子类继承的

  4. 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

  5. 子类继承抽象类，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

//abstract实例：D10Abstract.java
public class D10Abstract {
    public static void main(String[] args) {

    }
}
//抽象类
abstract class Father {
    public abstract void run(); //抽象方法
    public void work(){
    }
}
class Son extends Father{
    public Son() {
        super();
    }
    @Override
    public void run() { //非抽象类必须实现父类的抽象方法

    }    
}

5.2 接口

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，面向接口编程；

抽象类：具体实现和规范（抽象方法）都有

普通类：只有具体实现

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

【提示】声明接口的方式是 interface，实现是 implements，可以实现多个接口，用,分开；

接口的作用

  1. 约束
  2. 定义一些方法，让不同的人以不同的方式实现
  3. 接口中的属性都是 public abstract final
  4. 接口中的方法都是 public abstract
  5. 接口不能实例化，接口没有构造方法
  6. implements可以实现多个接口
  7. 实现接口必须要重写其方法
//接口实例：D11Interface.java
public class D11Interface {

}
//接口
interface UserService{
    //接口中所定义的属性都是常量 public static final
    int AGE=20;
    //接口中所有定义的方法，都是抽象的 public abstract
    void add(String name);
    void delete(String name);
}
interface TimeService{

}
//实现接口必须实现方法
class UserServiceImpl implements UserService,TimeService{
    @Override
    public void add(String name) {

    }
    @Override
    public void delete(String name) {

    }
}

6. 内部类及OOP实战

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类就是A类的内部类，而A类就是外部类了；

成员内部类、局部内部类、静态内部类、匿名内部类

//内部类实例：D12InnerClass.java
public class D12InnerClass {
    public static void main(String[] args) {
        //通过外部内实例化内部类对象，访问属性
        Outer outer=new Outer();
        Outer.Inner inner=outer.new Inner();
        inner.in();
        inner.getID();
        //没有名字初始化类,不用将实例保存到变量中
        new Outer().out();
        //匿名内部类
        new UserService(){
            @Override
            public void add(String name) {

            }
            @Override
            public void delete(String name) {

            }
        };
    }
}
class Outer{
    private int id;
    public void out(){
        System.out.println("out方法");
    }
    //成员内部类
    class Inner{
        public void in(){
            System.out.println("in方法");
            //局部内部类
            class InnerM{

            }
        }
        //获得外部类的私有属性
        public void getID(){
            System.out.println(id);
            out();
        }
    }
    //静态内部类
    static class InnerS{

    }
}
posted @ 2022-03-17 19:20  老李学Java  阅读(50)  评论(0)    收藏  举报