Java基础-面向对象(上)
类与对象
面向对象学习的三条主线
- Java类及类的成员：属性、方法、构造器；代码块、内部类
- 面向对象的三大特征：封装性、继承性、多态性、(抽象性)
- 其它关键字：this、super、static、final、abstract、interface、package、import等
面向对象与面向过程（理解）
- 面向过程：强调的是功能行为，以函数为最小单位，考虑怎么做。
- 面向对象：强调具备了功能的对象，以类/对象为最小单位，考虑谁来做
面向对象中两个重要的概念
-
类：对一类事物的描述，是抽象的、概念上的定义
-
对象：是实际存在的该类事物的每个个体，因而也称为实例(instance)
面向对象程序设计的重点是类的设计
设计类，就是设计类的成员。
面向对象思想落地实现的规则一
- 创建类，设计类的成员
- 创建类的对象
- 通过“对象.属性”或“对象.方法”调用对象的结构
补充：
- 属性 = 成员变量 = field = 域、字段
- 方法 = 成员方法 = 函数 = method
- 创建类的对象 = 类的实例化 = 实例化类
对象的创建与对象的内存解析
典型代码：
Person p1 = new Person();
Person p2 = new Person();
Person p3 = p1;//没有新创建一个对象，共用一个堆空间中的对象实体。
说明：
- 如果创建了一个类的多个对象，则每个对象都独立的拥有一套类的属性。（非static的）
- 意味着：如果我们修改一个对象的属性a，则不影响另外一个对象属性a的值。
内存解析：
理解“万事万物皆对象”
-
1.在Java语言范畴中，我们都将功能、结构等封装到类中，通过类的实例化，来调用具体的功能结构
Scanner,String等
文件：File
网络资源：URL
-
2.涉及到Java语言与前端Html、后端的数据库交互时，前后端的结构在Java层面交互时，都体现为类、对象。
类的结构之一：属性
成员变量与局部变量
/* 属性（成员变量） vs 局部变量
1.相同点：
1.1 定义变量的格式：数据类型 变量名 = 变量值
1.2 先声明，后使用
1.3 变量都有其对应的作用域
2.不同点：
2.1 在类中声明的位置的不同
属性：直接定义在类的一对{}内
局部变量：声明在方法内、方法形参、代码块内、构造器形参、构造器内部的变量
2.2 关于权限修饰符的不同
属性：可以在声明属性时，指明其权限，使用权限修饰符。
常用的权限修饰符：private、public、缺省、protected --->封装性
目前，大家声明属性时，都使用缺省就可以了。
局部变量：不可以使用权限修饰符。
2.3 默认初始化值的情况：
属性：类的属性，根据其类型，都有默认初始化值。
整型（byte、short、int、long）：0
浮点型（float、double）：0.0
字符型（char）：0 （或'\u0000'）
布尔型（boolean）：false
引用数据类型（类、数组、接口）：null
局部变量：没有默认初始化值。
意味着，我们在调用局部变量之前，一定要显式赋值。
特别地：形参在调用时，我们赋值即可。
2.4 在内存中加载的位置：
属性：加载到堆空间中 （非static）
局部变量：加载到栈空间
*/
变量的分类
按照数据类型：
按照在类中声明的位置：
类的结构之二：方法
方法的描述
/* 方法：描述类应该具有的功能。
比如：Math类：sqrt()\random() \...
Scanner类：nextXxx() ...
Arrays类：sort() \ binarySearch() \ toString() \ equals() \ ...
1.举例：
public void eat(){}
public void sleep(int hour){}
public String getName(){}
public String getNation(String nation){}
2. 方法的声明：权限修饰符 返回值类型 方法名(形参列表){
方法体
}
注意：static、final、abstract 来修饰的方法，后面再讲。
3. 说明：
3.1 关于权限修饰符：默认方法的权限修饰符先都使用public
Java规定的4种权限修饰符：private、public、缺省、protected -->封装性再细说
3.2 返回值类型： 有返回值 vs 没有返回值
3.2.1 如果方法有返回值，则必须在方法声明时，指定返回值的类型。同时，方法中，需要使用
return关键字来返回指定类型的变量或常：“return 数据”。
如果方法没有返回值，则方法声明时，使用void来表示。通常，没有返回值的方法中，就不需要
使用return.但是，如果使用的话，只能“return;”表示结束此方法的意思。
3.2.2 我们定义方法该不该有返回值？
① 题目要求
② 凭经验：具体问题具体分析
3.3 方法名：属于标识符，遵循标识符的规则和规范，“见名知意”
3.4 形参列表： 方法可以声明0个，1个，或多个形参。
3.4.1 格式：数据类型1 形参1,数据类型2 形参2,...
3.4.2 我们定义方法时，该不该定义形参？
① 题目要求
② 凭经验：具体问题具体分析
3.5 方法体：方法功能的体现。
4. 方法的使用中，可以调用当前类的属性或方法
特殊的：方法A中又调用了方法A:递归方法。
方法中，不可以定义方法。
*/
关键字:return
return关键字的使用：
-
1.使用范围：使用在方法体中 - 2.作用：① 结束方法 ② 针对于有返回值类型的方法，使用"return 数据"方法返回所要的数据。
- 3.注意点：return关键字后面不可以声明执行语句。
方法的重载
1.方法的重载的概念
/* 定义：在同一个类中，允许存在一个以上的同名方法，只要它们的参数个数或者参数类型不同即可。
总结："两同一不同":同一个类、相同方法名
参数列表不同：参数个数不同，参数类型不同
*/
2.构成重载的举例
//举例一： Arrays类中重载的sort() / binarySearch()；PrintStream中的println()
//举例二：
//如下的4个方法构成了重载
public void getSum(int i,int j){
System.out.println("1");
}
public void getSum(double d1,double d2){
System.out.println("2");
}
public void getSum(String s ,int i){
System.out.println("3");
}
public void getSum(int i,String s){
System.out.println("4");
}
/*
严格按照定义判断：两同一不同。
跟方法的权限修饰符、返回值类型、形参变量名、方法体都没有关系
*/
可变个数形参的方法
1.使用说明：
/*
1.jdk 5.0新增的内容
2.具体使用：
2.1 可变个数形参的格式：数据类型 ... 变量名
2.2 当调用可变个数形参的方法时，传入的参数个数可以是：0个，1个,2个，。。。
2.3 可变个数形参的方法与本类中方法名相同，形参不同的方法之间构成重载
2.4 可变个数形参的方法与本类中方法名相同，形参类型也相同的数组之间不构成重载。换句话说，二者不能共存。
2.5 可变个数形参在方法的形参中，必须声明在末尾
2.6 可变个数形参在方法的形参中,最多只能声明一个可变形参。
*/
2.举例说明：
public void show(int i){
}
public void show(String s){
System.out.println("show(String)");
}
public void show(String ... strs){
System.out.println("show(String ... strs)");
for(int i = 0;i < strs.length;i++){
System.out.println(strs[i]);
}
}
//不能与上一个方法同时存在
// public void show(String[] strs){
//
// }
调用时：
// test.show("hello");
// test.show("hello","world");
// test.show();
test.show(new String[]{"AA","BB","CC"});
Java的值传递机制
1.方法内变量的赋值举例
System.out.println("***********基本数据类型：****************");
int m = 10;
int n = m;
System.out.println("m = " + m + ", n = " + n);
n = 20;
System.out.println("m = " + m + ", n = " + n);
System.out.println("***********引用数据类型：****************");
Order o1 = new Order();
o1.orderId = 1001;
Order o2 = o1;//赋值以后，o1和o2的地址值相同，都指向了堆空间中同一个对象实体。
System.out.println("o1.orderId = " + o1.orderId + ",o2.orderId = " +o2.orderId);
o2.orderId = 1002;
System.out.println("o1.orderId = " + o1.orderId + ",o2.orderId = " +o2.orderId);
/*
规则：
如果变量是基本数据类型，此时赋值的是变量所保存的数据值。
如果变量是引用数据类型，此时赋值的是变量所保存的数据的地址值。
*/
2.方法的参数概念
- 形参：方法定义时，声明的小括号内的参数
- 实参：方法调用时，实际传递给形参的数据
3.Java中参数传递机制：值传递
/*
规则：
如果参数是基本数据类型，此时实参赋给形参的是实参真实存储的数据值。
如果参数是引用数据类型，此时实参赋给形参的是实参存储数据的地址值。
推广：
如果变量是基本数据类型，此时赋值的是变量所保存的数据值。
如果变量是引用数据类型，此时赋值的是变量所保存的数据的地址值。
*/
4.内存解析
递归方法
1.定义：递归方法：一个方法体内调用它自身。
2.如何理解递归方法
- 方法递归包含了一种隐式的循环，它会重复执行某段代码，但这种重复执行无须循环控制。
- 递归一定要向已知方向递归，否则这种递归就变成了无穷递归，类似于死循环。
3.举例
// 例1：计算1-n之间所有自然数的和
public int getSum(int n) {// 3
if (n == 1) {
return 1;
} else {
return n + getSum(n - 1);
}
}
// 例2：计算1-n之间所有自然数的乘积:n!
public int getSum1(int n) {
if (n == 1) {
return 1;
} else {
return n * getSum1(n - 1);
}
}
//例3：已知有一个数列：f(0) = 1,f(1) = 4,f(n+2)=2*f(n+1) + f(n),
//其中n是大于0的整数，求f(10)的值。 让n = n-2 -->替换n
public int f(int n){
if(n == 0){
return 1;
}else if(n == 1){
return 4;
}else{
// return f(n + 2) - 2 * f(n + 1);
return 2*f(n - 1) + f(n - 2);
}
}
面向对象的特征之一：封装性
为什么要引入封装性
/*
我们程序设计追求“高内聚，低耦合”。
高内聚 ：类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉；
低耦合 ：仅对外暴露少量的方法用于使用。
隐藏对象内部的复杂性，只对外公开简单的接口。便于外界调用，从而提 高系统的可扩展性、可维护性。通俗的说，把该隐藏的隐藏起来，该暴露 的暴露出 来。这就是封装性的设计思想。
*/
问题引入
/*
当我们创建一个类的对象以后，我们可以通过"对象.属性"的方式，对对象的属性进行赋值。这里，赋值操作要受到属性的数据类型和存储范围的制约。除此之外，没有其他制约条件。但是，在实际问题中，我们往往需要给属性赋值加入额外的限制条件。这个条件就不能在属性声明时体现，我们只能通过方法进行限制条件的添加。（比如：setLegs()）同时，我们需要避免用户再使用"对象.属性"的方式对属性进行赋值。则需要将属性声明为私有的(private)。 -->此时，针对于属性就体现了封装性。
*/
封装性的代码体现
//体现一：将类的属性xxx私有化(private),同时，提供公共的(public)方法来获取(getXxx)和设置(setXxx)此属性的值
private double radius;
public void setRadius(double radius){
this.radius = radius;
}
public double getRadius(){
return radius;
}
//体现二：不对外暴露的私有的方法
//体现三：单例模式 (将构造器私有化)
//体现四：如果不希望类在包外被调用，可以将类设置为缺省的。
四种权限修饰符
-
权限从小到大顺序为：prviate < 缺省 < protected < public
-
权限修饰符可用来修饰的结构说明：
4种权限都可以用来修饰类的内部结构：属性、方法、构造器、内部类
修饰类的话，只能使用：缺省、public
类的结构之三：构造器(构造方法)
构造器的作用
- 创建对象
- 初始化对象的信息
使用说明
/*
1.如果没有显式的定义类的构造器的话，则系统默认提供一个空参的构造器
2.定义构造器的格式：权限修饰符 类名(形参列表){}
3.一个类中定义的多个构造器，彼此构成重载
4.一旦我们显式的定义了类的构造器之后，系统就不再提供默认的空参构造器
5.一个类中，至少会有一个构造器。
*/
举例
//构造器
public Person(){
System.out.println("Person().....");
}
public Person(String n){
name = n;
}
//
public Person(String n,int a){
name = n;
age = a;
}
属性的赋值顺序
/*
总结：属性赋值的先后顺序
① 默认初始化
② 显式初始化
③ 构造器中初始化
④ 通过"对象.方法" 或 "对象.属性"的方式，赋值
以上操作的先后顺序：① - ② - ③ - ④
*/
JavaBean的概念
/*
JavaBean是一种Java语言写成的可重用组件。
所谓JavaBean，是指符合如下标准的Java类：
>类是公共的
>有一个无参的公共的构造器
>有属性，且有对应的get、set方法
*/
关键字：package/import
package的使用
使用说明
/*
1.为了更好的实现项目中类的管理，提供包的概念
2.使用package声明类或接口所属的包，声明在源文件的首行
3.包，属于标识符，遵循标识符的命名规则、规范(xxxyyyzzz)、“见名知意”
4.每"."一次，就代表一层文件目录。
*/
JDK中的主要包介绍
import的使用
/*
import:导入
1. 在源文件中显式的使用import结构导入指定包下的类、接口
2. 声明在包的声明和类的声明之间
3. 如果需要导入多个结构，则并列写出即可
4. 可以使用"xxx.*"的方式，表示可以导入xxx包下的所有结构
5. 如果使用的类或接口是java.lang包下定义的，则可以省略import结构
6. 如果使用的类或接口是本包下定义的，则可以省略import结构
7. 如果在源文件中，使用了不同包下的同名的类，则必须至少有一个类需要以全类名的方式显示。
8. 使用"xxx.*"方式表明可以调用xxx包下的所有结构。但是如果使用的是xxx子包下的结构，则仍需要显式导入
9. import static:导入指定类或接口中的静态结构:属性或方法。
*/
关键字：this
this调用属性、方法
/*
this理解为：当前对象 或 当前正在创建的对象
在类的方法中，我们可以使用"this.属性"或"this.方法"的方式，调用当前对象属性或方法。但是，通常情况下，我们都选择省略"this."。特殊情况下，如果方法的形参和类的属性同名时，我们必须显式的使用"this.变量"的方式，表明此变量是属性，而非形参。
在类的构造器中，我们可以使用"this.属性"或"this.方法"的方式，调用当前正在创建的对象属性或方法。但是，通常情况下，我们都选择省略"this."。特殊情况下，如果构造器的形参和类的属性同名时，我们必须显式的使用"this.变量"的方式，表明此变量是属性，而非形参。
*/
this调用构造器
/*
① 我们在类的构造器中，可以显式的使用"this(形参列表)"方式，调用本类中指定的其他构造器
② 构造器中不能通过"this(形参列表)"方式调用自己
③ 如果一个类中有n个构造器，则最多有 n - 1构造器中使用了"this(形参列表)"
④ 规定："this(形参列表)"必须声明在当前构造器的首行
⑤ 构造器内部，最多只能声明一个"this(形参列表)"，用来调用其他的构造器
*/
练习
练习1
/*
利用面向对象的编程方法，设计类Circle计算圆的面积。
*/
public class CircleTest {
public static void main(String[] args) {
Circle c1 = new Circle();
c1.radius = 2.1;
//对应方式一：
// double area = c1.findArea();
// System.out.println(area);
//对应方式二：
c1.findArea();
}
}
//圆
class Circle{
//属性
double radius;
//求圆的面积
//方式一：
// public double findArea(){
// double area = Math.PI * radius * radius;
// return area;
// }
//方式二：
public void findArea(){
double area = Math.PI * radius * radius;
System.out.println("面积为：" + area);
}
}
/*
程序执行结果：面积为：13.854423602330987
*/
练习2
/*
1. 编写程序，声明一个method方法，在方法中打印一个10*8 的*型矩形，在main方法中调用该方法。
2. 修改上一个程序，在method方法中，除打印一个10*8的*型矩形外，再计算该矩形的面积，
并将其作为方法返回值。在main方法中调用该方法，接收返回的面积值并打印。
3. 修改上一个程序，在method方法提供m和n两个参数，方法中打印一个m*n的*型矩形，
并计算该矩形的面积， 将其作为方法返回值。在main方法中调用该方法，接收返回的面积值并打印。
*/
public class Exer3Test {
public static void main(String[] args) {
Exer3Test test = new Exer3Test();
//1.测试
// test.method();
//2.测试
//方式一：
// int area = test.method();
// System.out.println("面积为：" + area);
//方式二：
// System.out.println(test.method());
//3.测试
int area = test.method(12, 10);
System.out.println("面积为：" + area);
}
//1.
// public void method(){
// for(int i = 0;i < 10;i++){
// for(int j = 0;j < 8;j++){
// System.out.print("* ");
// }
// System.out.println();
// }
// }
//2.
// public int method(){
// for(int i = 0;i < 10;i++){
// for(int j = 0;j < 8;j++){
// System.out.print("* ");
// }
// System.out.println();
// }
//
// return 10 * 8;
// }
//3.
public int method(int m,int n){
for(int i = 0;i < m;i++){
for(int j = 0;j < n;j++){
System.out.print("* ");
}
System.out.println();
}
return m * n;
}
}
/*3的程序执行结果：
* * * * * * * * * *
* * * * * * * * * *
* * * * * * * * * *
* * * * * * * * * *
* * * * * * * * * *
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* * * * * * * * * *
* * * * * * * * * *
* * * * * * * * * *
* * * * * * * * * *
* * * * * * * * * *
* * * * * * * * * *
面积为：120
*/
练习3
/*
(1)创建Person类的对象，设置该对象的name、age和sex属性，调用study方法，
输出字符串“studying”，调用showAge()方法显示age值，
调用addAge()方法给对象的age属性值增加2岁。
(2)创建第二个对象，执行上述操作，体会同一个类的不同对象之间的关系。
*/
public class Person {
String name;
int age;
/**
* sex:1 表明是男性
* sex:0 表明是女性
*/
int sex;
public void study(){
System.out.println("studying");
}
public void showAge(){
System.out.println("age:" + age);
}
public int addAge(int i){
age += i;
return age;
}
}
public class PersonTest {
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person();
p1.name = "Tom";
p1.age = 18;
p1.sex = 1;
p1.study();
p1.showAge();
int newAge = p1.addAge(2);
System.out.println(p1.name + "的新年龄为：" + newAge);
System.out.println(p1.age);//20
//*************************
Person p2 = new Person();
p2.showAge();//0
p2.addAge(10);
p2.showAge();//10
p1.showAge();
}
}
练习4
/*
定义类Student，包含三个属性：学号number(int)，年级state(int)，成绩score(int)。
创建20个学生对象，学号为1到20，年级和成绩都由随机数确定。
问题一：打印出3年级(state值为3）的学生信息。
问题二：使用冒泡排序按学生成绩排序，并遍历所有学生信息
提示：
1) 生成随机数：Math.random()，返回值类型double;
2) 四舍五入取整：Math.round(double d)，返回值类型long。
*/
public class StudentTest1 {
public static void main(String[] args) {
//声明Student类型的数组
Student1[] stus = new Student1[20];
for(int i = 0;i < stus.length;i++){
//给数组元素赋值
stus[i] = new Student1();
//给Student对象的属性赋值
stus[i].number = (i + 1);
//年级：[1,6]
stus[i].state = (int)(Math.random() * (6 - 1 + 1) + 1);
//成绩：[0,100]
stus[i].score = (int)(Math.random() * (100 - 0 + 1));
}
StudentTest1 test = new StudentTest1();
//遍历学生数组
test.print(stus);
System.out.println("********************");
//问题一：打印出3年级(state值为3）的学生信息。
test.searchState(stus, 3);
System.out.println("********************");
//问题二：使用冒泡排序按学生成绩排序，并遍历所有学生信息
test.sort(stus);
//遍历学生数组
test.print(stus);
}
/**
*
* @Description 遍历Student1[]数组的操作
* @param stus
*/
public void print(Student1[] stus){
for(int i = 0;i <stus.length;i++){
System.out.println(stus[i].info());
}
}
/**
*
* @Description 查找Stduent数组中指定年级的学生信息
* @param stus 要查找的数组
* @param state 要找的年级
*/
public void searchState(Student1[] stus,int state){
for(int i = 0;i <stus.length;i++){
if(stus[i].state == state){
System.out.println(stus[i].info());
}
}
}
/**
*
* @Description 给Student1数组排序
* @param stus
*/
public void sort(Student1[] stus){
for(int i = 0;i < stus.length - 1;i++){
for(int j = 0;j < stus.length - 1 - i;j++){
if(stus[j].score > stus[j + 1].score){
//如果需要换序，交换的是数组的元素：Student对象！！！
Student1 temp = stus[j];
stus[j] = stus[j + 1];
stus[j + 1] = temp;
}
}
}
}
}
class Student1{
int number;//学号
int state;//年级
int score;//成绩
//显示学生信息的方法
public String info(){
return "学号：" + number + ",年级：" + state + ",成绩：" + score;
}
}
/*程序运行结果：
studying
age:18
Tom的新年龄为：20
20
age:0
age:10
age:20
*/
练习5
/*
定义一个Circle类，包含一个double型的radius属性代表圆的半径，
一个findArea()方法返回圆的面积。
*/
public class Circle {
double radius;//半径
//求圆的面积
public double findArea(){
return Math.PI * radius * radius;
}
}
练习6
/*
* 考查参数的值传递
* 定义一个类PassObject，在类中定义一个方法printAreas()，
* 该方法的定义如下：public void printAreas(Circle c, int time)
* 在printAreas方法中打印输出1到time之间的每个整数半径值，以及对应的面积。
* 例如，time为5，则输出半径1，2，3，4，5，以及对应的圆面积。
*
* 在main方法中调用printAreas()方法，调用完毕后输出当前半径值。程序运行结果如图所示。
*/
public class PassObject {
public static void main(String[] args) {
PassObject test = new PassObject();
Circle c = new Circle();
test.printAreas(c, 5);
System.out.println("now radius is " + c.radius);
}
public void printAreas(Circle c, int time){
System.out.println("Radius\t\tArea");
int i = 1;
for(;i <= time;i++){
//设置圆的半径
c.radius = i;
double area = c.findArea();
System.out.println(c.radius + "\t\t" + area);
}
// c.radius = time + 1;
c.radius = i;
}
}
/*程序运行结果：
*/
浙公网安备 33010602011771号