面向对象编程
一、初识面向对象
1.面向过程 & 面向对象
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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
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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!
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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
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面向对象编程(OOP)
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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
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抽象
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三大特性:
① 封装
② 继承
③ 多态
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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
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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
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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
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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
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使用new关键字创建对象
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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。
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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
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构造器必须掌握
3.类构造器
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一个类即使什么都不写,它也会存在一个无参构造方法
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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
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使用 new 关键字,本质是在调用构造器
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构造器初始化对象的值
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快捷键 Alt + Insert
4.创建对象内存分析
三、面向对象三大特征
1.封装
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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。
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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。
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记住这句话就够了: 属性私有,get/set
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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
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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。
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关键字 extands的意思是“扩展”。子类是父类的扩展。
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Java 中类只有单继承,没有多继承!
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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
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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。
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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");
}
}
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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()
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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();
}
}
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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!
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方法名必须相同
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参数列表必须相同
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修饰符:范围可以扩大:Public > Protected > Defaylt
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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{
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
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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。
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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{
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
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用来判断 两个类型是否有关系
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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;
}
}
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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
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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。
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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。
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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。
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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。
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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
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普通类:只有具体实现
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抽象类:具体实现和规范(抽象方法) 都有!
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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~
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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。
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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。
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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
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声明类的关键字是class,声明接口的关键字是interface
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接口中的所有定义其实都是抽象的 方法: public abstract 属性:public static final
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实现接口的,就需要重写接口中的方法
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接口不能被实例化,接口中没有构造方法
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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。
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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
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