7.面向对象编程
面向对象编程
- 初识面向对象
- 方法回顾和加深
- 对象的创建分析
- 面向对象三大特性
- 抽象类和接口
- 内部类及OOP实战
面向过程 & 面向对象
- 面向过程思想
- 步骤清晰，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！
- 抽象：编程的思想！
- 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，以对象的的组织（封装）数据
- 抽象
- 三大特性：
- 封装
- 继承
- 多态
- 从认识论的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
方法回顾及加深
-
方法的定义
- 修饰符
- 返回类型
- break：跳出switch，结束循环和return的区别
- 方法名：注意规范就好 见名知意
- 参数列表：（参数类型，参数名）···
- 异常抛出
package com.oop.demo01; import java.io.IOException; public class Demo01 { //main方法 public static void main(String[] args) { } /* 修饰符 返回值类型 方法名（...）{ //方法体 return 返回值; } */ //return 结束方法，返回一个结果！ public String sayHello(){ return "Hello World"; } public void print(){ return; } public int max(int a,int b){ return a>b ? a : b;//三元运算 } //数组下标越界异常：Arrayindexoutofbounds public void reddfill(String file) throws IOException { } } -
方法的调用
- 静态方法
- 非静态方法
- 形参和实参
package com.oop.demo01; public class Demo03 { public static void main(String[] args) { //调用add（）有两种方法 //实际参数和形式参数的类型要对应 //形参只是参数的名字；实际参数才是真实的值 //1.调用静态方法（含有static的方法） 自动创建一个对象和对象名，快捷键 ctrl+alt+V int add = Demo03.add(1, 2); System.out.println(add); } //定义形式参数int a,int b public static int add(int a,int b){ return a+b; } }- 值传递和引用传递
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); } public static void change(int a){ a = 10; } }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); Demo05.change(person); System.out.println(person.name); } 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 person.name = "张"; } } //定义了一个Person类，有一个属性：name class Person { String name;//string类型默认值为null }- 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，但不能代表某一个具体的事物。
- 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
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。并且构造器有以下两个特点：
- 必须和类的名字相同
- 必须没有返回类型，也不能写void
- 构造器必须要掌握
代码1
package com.oop.demo02;
//.java---（编译）>.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;
int age;
//实例化初始值
//1.使用new关键字，本质是在调用构造器
//2.用来初始化值
public Person(){
//this.name = "zhang";
}
//有参构造：一旦构造有参构造，无参就必须显示定义，否则就无效
public Person(String name) {
this.name = name;//this.name表示string name；name表示有参构造本身传递进来的name
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
/*
public static void main(String[] args) {
//使用new对象实例化对象
Person person = new Person("zhang",79);
System.out.println(person.name);
}
构造器：
1. 和类名相同
2. 没有返回值
作用：
1. new本质在调用构造方法
2. 初始化对象的值
注意点：
1.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的构造
Alt + Ins
this 表示当前对象；this.xx 表示当前类xx；this.xx = aa 表示有参构造本身传递进来的值aa
*/
代码2
package com.oop.demo02;
//学生类
public class Student {
//属性：字段
String name;
int age;
//方法
public void study(){
System.out.println(this.name+"在学习");
}
}
//对世界建模
/*
public static void main(String[] args) {
//类：抽象的；实例化类
Student li = new Student();
Student mi = new Student();
//赋值
li.name="李";
li.age=9;
System.out.print(li.name);
System.out.println(" "+li.age+"岁");
mi.name="张";
mi.age=9;
System.out.print(mi.name);
System.out.println(" "+mi.age+"岁");
}
*/
代码3
package com.oop.demo03;
public class Pet {
public String name;
public int age;
//无参构造
public void shout(){
System.out.println(name+"鸣");
}
}
/*
1. 类和对象
类是一个模板：抽象，对象是一个具体的实例
2. 方法
定义、调用
3. 对应的引用
应用类型： 基本类型（8）
对象是通过引用来操作的：栈-->堆
4. 属性：字段 Field 成员变量
默认初始化：
数字：0 or 0.0
char： u0000
boolean： false
引用：null
修饰符 属性类型 属性名 = 属性值！
5. 对象的创建和使用
- 必须使用new关键字创造对象，必须有构造器 Person zhang = new Person（）；
- 对象的属性 zhang.name;
- 对象的方法 zhang.sleep();
6. 类：
静态的属性 属性
动态的行为 方法
*/
代码4
package com.oop.demo03;
//一个项目应该只存在一个main方法
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Pet cicada = new Pet();
cicada.name = "蝉";
cicada.age = 1;
cicada.shout();
System.out.println(cicada.name);
System.out.println(cicada.age);
Pet cat = new Pet();
}
}
面向对象的三大特性
封装
-
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
package com.oop.demo04;
/*
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. 提高系统可维护性
*/
//类 private：私有
public class Student {
//属性私有
private String name;//名字
private int id;//学号
private int age;//年龄
private char sex;//性别
//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 getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public char getSex() {
return sex;
}
public void setSex(char sex) {
this.sex = sex;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
//不合法
if (age < 0 || age > 120) {
this.age = 3;
}else {
this.age = age;
}
}
}
/*
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student();
s1.setName("张");
System.out.println(s1.getName());
//同一个类的两个方法是否相同:1.方法名是否相同;2.参数列表是否相同;若都相同则是同一个方法--->方法的重载
s1.setAge(99);
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。
- 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。
- 继承关系的两个类，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。
代码1
package com.oop.demo05;
//java中,所有的类,都默认直接或间接继承与=于Object
//Person 人 --->父类
public class Person {
//一个类中只要重写了有参构造，则必须写其无参构造
public Person() {
System.out.println("Person无参构造器");
}
protected String name = "L";
//private私有后的父类方法无法被其子类继承！
public void print() {
System.out.println("Person");
}
/*
//public--->继承时一般都采用public
//protected
//default--->默认的
//private
private int money = 10_0000_0000;
public void say(){
System.out.println("闭嘴给你");
}
public int getMoney() {
return money;
}
public void setMoney(int money) {
this.money = money;
}*/
}
代码2
package com.oop.demo05;
//学生 is 人 : 派生类,子类
//子类继承了父类,就会拥有父类的全部方法!
public class Student extends Person{
//当父类没有无参构造器时，其子类也没有
public Student() {
//super(); 隐藏代码：调用了父类的无参构造
//super(); //默认调用父类的无参构造器，必须放在子类无参构造器的第一行-->可不写
System.out.println("Student无参构造器");
}
private String name = "zhang";
public void print() {
System.out.println("Student");
}
public void test1(){
print();
this.print();
super.print();
}
public void test(String name){
System.out.println(name);//Student
System.out.println(this.name);//Student
System.out.println(super.name);//Person
}
}
/*
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student();
student.say();
System.out.println(student.money+"人名币");
Student student = new Student();
//student.test("张");
//student.test1();
}
*/
代码3
package com.oop.demo05;
//Teacher is 人 : 派生类,子类
public class Teacher extends Person{
}
- 子类和父类之间，从意义上讲应该具有“is a”的关系。
代码1
package com.oop.demo06;
public class Person {
public void run(){
System.out.println("run");
}
}
/*
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
//Student 能调用的方法都是自己的或者继承父类的
Student s1 = new Student();
//父类的引用指向子类的类型；Person 父类，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();
//对象能执行哪些方法，主要看对象左边的类型，和右边的关系不大！
//调用Person类的run()方法
//子类父类都有，则执行子类的方法
s2.run();
s1.run();//子类重写了父类的方法，则执行子类的方法
((Student) s2).eat();//强制类型转换-->高转低
}
*/
代码2
package com.oop.demo06;
public class Student extends Person {
@Override
public void run() {
System.out.println("Student");
}
public void eat(){
System.out.println("eat");
}
}
-
object类
-
super
-
方法重写
代码1
package com.oop.demo05;
//重写都是方法的重写，和属性无关
public class B {
//A、B同时去static
public void test(){
System.out.println("B=>test()");
}
}
代码2
package com.oop.demo05;
import java.io.OutputStream;
//继承
public class A extends B {
//A、B同时去static
/* public void test(){
System.out.println("A=>test()");
}*/
//@Override 重写 条件--->1. 非静态的方法 2. 是public，
@Override //注解：有功能的注释
public void test() {
System.out.println("A=>test()");
}
}
/*
//静态的方法和非静态的方法区别很大！
public static void main(String[] args) {
//方法的调用，只和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();//子类重写父类的方法
b.test();//B
}
*/
super注意点
- super调用弗雷德构造方法，必须在构造方法的第一行
- super必须只能出现在子类的方法或者构造方法中！
- super和this不能同时调用构造方法！
对比this
代表的对象不同：
- this：调用者本身的对象
- super：代表父类对象的引用
前提
- this：没有继承也可以使用
- super：只能在继承条件下才可以使用
构造方法
- this();当前类的构造
- super();父类的构造
重写
需要继承关系，子类重写父类的方法!
- 方法名必须相同
- 参数列表必须相同
- 修饰符：范围可以扩大，但不能缩小 public>protected>default>private
- 抛出异常：范围可以缩小，但不能扩大;ClassNotFoundException <Exception
重写，子类的方法和父类必须一致；方法体不同！
多态
- 即同一个方法可以根据发送对象的不同的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（父类或者有关系的类）
- 多态存在的条件
- 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：多态是方法的多态，属性没有多态性
- instanceof 类型转换--->引用类型之间的转换 判断一个对象是什么类型；判断两个类是否存在父子关系
代码1
package com.oop.demo06;
public class Person01 {
public void run(){
System.out.println("run");
}
}
代码2
package com.oop.demo06;
public class Student01 extends Person01 {
public void go() {
System.out.println("sgo");
}
//当父类指向子类对象，并调用父类方法时，若该方法被子类重写，则调出的父类的该方法被子类的该方法覆盖
public void run(){
System.out.println("you run");
}
}
/*
public static void main(String[] args) {
//Object<---Person<---Student
//Object<---Person<---Teacher
Object object = new Student01();
//System.out.println(X instanceof Y);--->编译能否通过在于X和Y有无父子关系
System.out.println(object instanceof Student01);//true
System.out.println(object instanceof Person01);//true
System.out.println(object instanceof Object);//true
System.out.println(object instanceof Teacher);//false
System.out.println(object instanceof String);//false
System.out.println("----------");
Person01 person = new Student01();
System.out.println(person instanceof Student01);//true
System.out.println(person instanceof Person01);//true
System.out.println(person instanceof Object);//true
System.out.println(person instanceof Teacher);//false
// System.out.println(person instanceof String);//编译报错
System.out.println("----------");
Student01 student = new Student01();
System.out.println(student instanceof Student01);//true
System.out.println(student instanceof Person01);//true
System.out.println(student instanceof Object);//true
//System.out.println(student instanceof Teacher);
//System.out.println(student instanceof String);
}
*/
多态注意事项：
-
多态是方法的多态，属性没有多态
-
父类和子类，有联系 类型转换异常！ClassCastException
-
多态存在的条件：1.继承关系;2.方法要重写;父类引用指向子类对象---->Father f1 = new Son();
不能重写就没有多态!
不能重写：
- static 方法，属于类，它不属于实例
- final 常量；被修饰后无法重写，无法改变
- private修饰的方法
代码1
package com.oop.demo07; //被final修饰后的类不能被继承 public class Person { { //代码块（匿名代码块）；创建对象时就自动创建了，在构造器之前 //作用：赋初始值---和对象同时产生 System.out.println("2.匿名代码块"); } static { //静态代码块；类一加载就直接执行，永久只执行一次 System.out.println("1.静态代码块");//最早执行 } public Person() { System.out.println("3.构造方法"); } public static void main(String[] args) { Person person = new Person(); System.out.println("--------"); Person per = new Person(); } }代码2
package com.oop.demo07; public class Student extends Person{ private static int age;//静态变量；对类而言在内存中只有一个，被类中的多有实例对象共享-->多线程 private double score;//非静态变量 public void run(){ //非静态方法可以直接调用该类中的静态方法的所有内容 go(); } public static void go(){ } public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student(); //类名访问方法名，字段；静态变量推荐使用类名访问 System.out.println(Student.age); //System.out.println(Student.score); //对象访问方法名，字段 System.out.println(s1.score); System.out.println(s1.age); //通过实例化对象.方法来调用 new Student().run(); //非静态方法通过对象.方法来调用 or 直接调用 go(); } } /** public static void main(String[] args) { //类型之间的转换；父（高）----子（低） //高--转-->低；属于强制类型转换 Person01 pes = new Student01(); //将person这个对象的类型转换为Student类型，我们就可以使用Student类的方法 //第一种转换方式 //Student01 student = (Student01) pes; //student.go(); //第二种转换方式 ((Student01)pes).run(); //子类--->父类；有可能会丢失子类本来的一些方法 Student01 student = new Student01(); student.go(); Person01 person = student; //person.go();//子转父,有可能会丢失子类本来的一些方法 } */
类的强制类型转换
- 父类引用指向子类的对象
- 子类转换为父类，向上转型；直接转换，会丢失子类中原本可以直接调用的特有的一些方法
- 父类转换为子类，向下转型；采用强制类型转换，会丢失父类被子类所重写掉的方法
- 方便方法的调用，减少重复的代码！简洁
封装，继承，多态（三大特征）
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。
代码1
package com.oop.demo08;
//abstract 抽象类：类 extends；只能单继承；作用：提高开发效率 接口可以多继承
public abstract class Action {
//约束~
//abstract,抽象方法，只有方法名，没有方法的实现！
public abstract void doSomething();
//1.抽象类不能new，只能靠子类实现；抽象类相当于约束！
//2.抽象类中可以写普通的方法
//3.抽象方法只能在抽象类中
//抽象的抽象；约束
}
代码2
package com.oop.demo08;
//抽象类的所有方法，继承了它的子类，都必须要实现它的方法，除非子类也是abstract
public class A extends Action{
@Override
public void doSomething() {
}
}
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~专业的约束！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...则必能...“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...
- 接口的本质就是契约，制定好后必须遵守。
- OO的精髓，是对对象的抽象。设计模式只针对具备了抽象能力的语言，实际就是研究如何合理的去抽象。
接口的作用
- 约束
- 定义一些方法，让不同的人实现，可以多个人实现一个接口（多种不同的实现方式）
- 接口中的所有定义的方法，都是抽象的public abstract
- 接口中定义常量--public static final
- 接口不能实例化，因为接口没有构造方法（接口不是类）
- 接口可以实现多个；implements
- 实现接口必须要重写接口中的方法
代码1
package com.oop.demo09;
//抽象的思维
//interface 定义的关键字、接口都需要有实现类
public interface UserService {
//接口中定义的属性都是常量 public static final
int age = 99;
//接口中的所有定义的方法，都是抽象的public abstract
void add(String name);
void delete(String name);
void update(String name);
void query(String name);
}
代码2
package com.oop.demo09;
public interface TimeService {
void timer();
}
代码3
package com.oop.demo09;
//抽象类：extends
//类 可以实现接口
//实现了接口的类，就需要重写接口中的方法
//利用接口实现多继承
public class UserServiceImpl implements UserService,TimeService{
@Override
public void add(String name) {
}
@Override
public void delete(String name) {
}
@Override
public void update(String name) {
}
@Override
public void query(String name) {
}
@Override
public void timer() {
}
}
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类；来说就称为内部类，而A类相对B类来说就是外部类了。
- 成员内部类
- 静态内部类
- 局部内部类
- 匿名内部类
- 拉姆达表达式
代码1
package com.oop.demo10;
public class Outer {
private int id = 666;
public void out(){
System.out.println("这是外部类的方法");
}
//成员内部类
//内部类可以访问一些外部类的私有属性、私有方法
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);
}
}
//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，但是只能有一个public class
代码2
package com.oop.demo10;
//思想，关键字
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/* Apple apple = new Apple();
apple.eat();*/
//没有名字初始化类，不用将实例保存在变量中；---匿名内部类
new Apple().eat();
//匿名内部类
UserService userService = new UserService() {
@Override
public void hello() {
}
};
}
}
class Apple{
public void eat(){
System.out.println("1");
}
}
interface UserService{
void hello();
}
浙公网安备 33010602011771号