面向对象编程

一、初识面向对象

1.面向过程 & 面向对象

  • 面向过程思想

    ① 步骤清晰简单,第一步做什么,第二部做什么...

    ② 面对过程适合处理一些较为简单的问题

  • 面向对象思想

    ① 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。

    ② 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。

2.什么是面向对象

  • 面向对象编程(OOP)

  • 面向对象编程的本质就是:**以类的方式组织代码,以对象的组织(封装)数据

  • 抽象

  • 三大特性:

    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,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。

二、类与对象的创建

1.类与对象的关系

  • 类是一种抽象的数据类型,它是对某一类事务整体描述/定义,但是并不能代表某一个具体的事务。

    ① 动物,植物,手机,电脑......

    ② 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务应该具备的特点和行为

  • 对象是抽象概念的具体实例

    ① 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。

    ② 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。

2.创建和初始化对象

  • 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:

    ① 必须和类的名字相同

    ② 必须没有返回类型,也不能写void

  • 构造器必须掌握

3.类构造器

  • 一个类即使什么都不写,它也会存在一个无参构造方法

  • 定义了有参构造之后,如果想使用无参构造,必须显示定义无参构造

  • 使用 new 关键字,本质是在调用构造器

  • 构造器初始化对象的值

  • 快捷键 Alt + Insert

4.创建对象内存分析

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三、面向对象三大特征

1.封装

  • 该露的露,该藏的藏

    我们程序设计追求“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: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。

  • 记住这句话就够了: 属性私有,get/set

  • 关键字:private 私有

public class Student{
   //属性私有
   private String name; //名字
   private int id; //学号
   private char sex; //性别
   
   //提供一些可以操作这个属性的方法!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 class Application{
   public static void main(String[] args){
       Student s1 = new Student();
       s1.setName("超人");
       System.out.println(s1.getName()); //超人
  }
}

封装的意义:

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

2.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。

  • 关键字 extands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extands来表示。

  • 私有的东西无法被继承

// 人
public class Person{
    public void say(){
       System.out.println("说出一句话");
    }
}
  • 子类继承了父类,就会拥有父类的全部方法!

// 学生   
public class Student extends Person{
}
public class Application{
   public static void main(String[] args){
       Student s1 = new Student();
s1.say();   //说出一句话
  }
}

① object类

① 在 Java 中,所有的类,都默认直接或间接继承 objec 类。

② object 的方法 有 equals() , hashCode(),toString(),getClass(),notify(),notifyAll(),wait()

  • 关键字 super

    注意点:

    ① super 调用父类的构造方法,必须在构造方法中的第一个

    ② super 必须只能出现在子类的方法或者构造方法中!

    ③ super 和 this 不能同时调用构造方法!

② super与 this 的区别

① 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

② 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

③ 构造方法

this() : 本类的构造

super() : 父类的构造

// 学生   
public class Student extends Person{
   private String name = "超人";
   
   public Student(){
       //隐藏代码:默认调用了父类的无参构造方法 super();
      System.out.println("Student无参构造被执行了");
  }
   public void test1(String name){
       System.out.println(name);
       System.out.println(this.name);
       System.out.println(super.name);
  }
   
   public void print(){
      System.out.println("Student");
  }
   public void test2(){
       print();
       this.print();  
     // super.print();
  }
   
}
  • 私有的东西无法被继承!

// 人
public class Person{
protected String name = "chaoren";
   
   public Person(){
      System.out.println("Person无参构造被执行了");
  }
   
   private void print(){
    System.out.println("Person");  
  }
}
public class Application{
   public static void main(String[] args){
       Student s1 = new Student();
s1.test1("奥特曼");  
       s1.test2();
  }
}

/* 控制台输出:
Person无参构造被执行了
Student无参构造被执行了
 test1:         test2:
    奥特曼         Student
    超人           Student
    chaoren                     */

③ 方法重写

需要有继承关系: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:Public > Protected > Defaylt

  • 抛出的异常:范围,可以被缩小,但不能扩大 。

重写:子类的方法和父类必要一致:方法体不同!

重写只和非静态方法有关

public class B {
   public void test(){
       System.out.println("B=>test()");
  }
}
public class A extends B{
   @Override
   public void test(){
       System.out.println("A=>test()");
  }
}
public class Application{
   public static void main(String[] args){
       A a = new A();
       a.test();  //A=>test()
       
       //父类的引用指向了子类 , 子类向上转型不需要强制转换
       B b = new A();  
       b.test(); //A=>test()
  }
}

为什么需要重写:

① 父类的功能,子类不一定需要,或者不一定满足!

3.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(父类,有关系的类)

1.多态存在的条件

① 有继承关系

② 子类重写父类方法

③ 父类引用指向子类对象

// 人
public class Person{
   public void run(){
       System.out.println("father");
  }
}    
// 学生
public class Student extends Person{
   @Override
   public void run(){
       System.out.println("father");
  }
   
   public void eat(){
        System.out.println("eat");
  }
}  

对象能执行那些方法,主要看对象左边的类型,和右边关系不大

public class Application{
   public static void main(String[] args){
       //子类能调用的方法都是自己的或者继承父类的!
Student s1 = new Student();
       //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 s1 = new Student();
       
       //s2.eat()   不能执行
       
  }
}

编译看左边,执行看右边

2.多态注意事项:

① 多态是方法的多态,属性没有多态性。

② 有联系 父类 和 子类 , 否则会出现类型转换异常!ClassCastException!

③ 存在条件 : 继承关系 ,方法需要重写,父类引用指向子类对象!Fater f1 = new Son()

④ 带有某些修饰词 不能被重写

1.static 方法,属于类,它不属于实例

2.final 常量;

3.private 方法;

3. instanceof 关键字 (类型转换) 引用类型

  • 用来判断 两个类型是否有关系

  • System.out.println(X instanceof Y); 编译能不能通过!看xy有没有父子关系

4. 类型转换

 // 人
public class Person{
}
 // 学生
public class Student extends Person{
    public void go(){
      System.out.println("go");
    }
}
//类型之间的转化:父 子
public class Application{
   public static void main(String[] args){
       //高转低 向下转型 (强制转换)
       Person per = new Student();
       //per.go()   父类不能直接执行子类方法
       Student stu = (Student)per;
   
       //低转高 向上转型 (直接转换)
       Student student = new Student();
       student.go();
       Person per = student;
  }
}
  • 子类转换为父类,可能丢失自己本来的一些方法!

四、抽象类和接口

1. 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。

//抽象方法,只有方法名字,没有方法的实现!
public abstarct void doSomething();

存在的意义: 提高开发效率

抽象类不能new ,那么它存在构造器吗?

2. 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

  • 声明类的关键字是class,声明接口的关键字是interface

 

  • 接口中的所有定义其实都是抽象的 方法: public abstract 属性:public static final

  • 实现接口的,就需要重写接口中的方法

  • 接口不能被实例化,接口中没有构造方法

  • implements 可以实现多个接口

五、内部类及OOP实战

1. 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类相对于A类来说就称为内部类,而A类相对于B类来说就是外部类了。

  • 一个java类中可以有多个class类,但只能有一个public class类

① 成员内部类

② 静态内部类

③ 局部内部类

④ 匿名内部类

posted on 2021-12-19 18:48  陈待有  阅读(72)  评论(0)    收藏  举报