JAVA面向对象-下

Java 面向对象-下

static

1.可以用来修饰的结构：主要用来修饰类的内部结构

属性、方法、代码块、内部类

2.static修饰属性：静态变量（或类变量）

2.1属性：是否使用static修饰，又分为：静态属性VS非静态属性（实例变量）

​ 实例变量：我们创建了类的多个对象，每个对象都独立的拥有一套类中的非静态属性，当修改其中一个对象中的非静态属性时，不会导致其他对象中同样的属性值的修改。

​ 静态变量：我们创建了类的多个对象，多个对象共享同一个静态变量，当通过某一个对象修改静态变量时，会导致其他对象调用此静态变量时，是修改过了的。

2.2static修饰变量的其他说明：

①静态变量随着类的加载而加载，可以通过“类.静态变量”的方式进行调用

②静态变量的加载要早于对象的创建。

③由于类只会加载一次，则静态变量在内存中也只会存在一份：存在方法区的静态域中。

④ ------------类变量------------------------实例变量

​ 类-------------- yes----------------------------no

​ 对象------------ yes -------------------------- yes

2.3静态属性举例：System.out;Math.PI;

3.静态变量内存解析：

4.static修饰方法：静态方法、类方法

①随着类的加载而加载，可以通过”类.静态方法“的方式进行调用

②---------------静态方法-----------------非静态方法

​ 类-----------------yes------------------------no

​ 对象---------------yes------------------------yes

③静态方法中，只能调用静态的方法或属性

​ 非静态方法中，既可以调用非静态的方法或属性， 也可以调用静态的方法或属性。

5.static的注意点：

5.1在静态的方法内，不能使用this关键字、super关键字

5.2关于静态属性和静态方法的使用，大家都从生命周期的角度区理解。

6.如何判断属性和方法应该使用static关键字：

6.1关于属性

属性是可以被多个对象所共享的，不会随着对象的不同而不同的。

类中的常量也常常声明为static

6.2关于方法

操作静态属性的方法，通常设置为static的

工具类中的方法，习惯上声明为static的。比如：Math、Arrays、Collections

7.使用举例

举例一：Arrays、Math、Collections等工具类

举例二：单例模式

举例三：

class Circle{
	private double radius;
	private int id;
	
	private static int total;//记录创建的圆的个数
	private static int init=1001;//static声明的属性被所有对象所共享
	
	public Circle() {
		id=init++;
		total++;
	}
	public Circle(double radius) {
	    this();
//		id=init++;
//		total++;
		this.radius=radius;

	}
	public double getRadius() {
		return radius;
	}

	public void setRadius(double radius) {
		this.radius = radius;
	}

	public static int getTotal() {
		return total;
	}

	public static int getInit() {
		return init;
	}

	public static void setInit(int init) {
		Circle.init = init;
	}

	public int getId() {
		return id;
	}

	
	public double findArea() {
		return 3.14*radius*radius;
	}
}

单例模式

1.设计模式的说明

1.1理解

设计模式是在大量的实践中总结和理论化之后优选的代码结构、编程风格、以及解决问题的思考方式。

1.2常用设计模式-----23种经典的设计模式（GOF）

创建型模式，共5种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构性模式，共7种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式，共11种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代器模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

2.单例模式

2.1要解决的问题

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例。

2.2具体代码的实现：

//饿汉式1
class Bank{
	
	//1.私有化类的构造器
	private Bank(){
		
	}
	//2.内部创建类的对象
	//4.要求此对象也必须声明为静态的
	private static Bank instance=new Bank();
	//3.提供公共的方法，返回类的对象
	public static Bank getInstance() {
		return instance;
	}
}

//饿汉式2:使用了静态代码块
class Order{
	
	//1.私有化类的构造器
	private Order() {
		
	}
	
	//2.声明当前类对象，没有初始化
	//4.此对象也必须声明为static
	private static Order instance=null;
	static{
       instance=new Order(); 
    }
	//3.声明public、static的返回当前类对象的方法
	public static Order getInstance() {
		return instance;
	}
}
//懒汉式
class Order{
	
	//1.私有化类的构造器
	private Order() {
		
	}
	
	//2.声明当前类对象，没有初始化
	//4.此对象也必须声明为static
	private static Order instance=null;
	
	//3.声明public、static的返回当前类对象的方法
	public static Order getInstance() {
		if(instance==null) {
			instance=new Order();	
		}
		return instance;
	}
}

2.3两种方式的对比：

饿汉式：

​ 坏处：对象加载时间过长。

​ 好处：饿汉式是线程安全的。

懒汉式：

​ 好处：延迟对象的创建。

​ 目前的写法坏处：线程不安全。--->到多线程内容时，再修改

main()的使用说明

1.main()方法作为程序的入口

2.main()方法也可以是一个普通的静态方法

3.main()方法可以作为我们与控制台交互的方法。（之前：使用Scanner）

如何将控制台获取的数据传给形参：String[] args?

运行时：java 类名 "Tom""Jerry""123""true"

sysout(args[0]);//"Tom"

sysout(args[3]);//"true"------->Boolean.parseBoolean(args[3]);

sysout(args[4]);//报异常

小结：一叶知秋

public static void main(String[] args)
{//方法体}

权限修饰符：public 缺省 protected public ----->封装性

修饰符：static\final\abstract\native 可以用来修饰方法

返回值类型：无返回值\有返回值 ----->return

方法名：需要满足标识符命名的规则、规范；“见名知意”

形参列表：重载 vs重写；参数的值传递机制；体现对象的多态性

方法体：来体现方法的功能

类的成员之四：代码块（初始化块）（重要性较属性、方法、构造器差一些）

1.代码块的作用：用来初始化类、对象的信息

2.分类：代码块要是使用修饰符，只能使用static

分类：静态代码块 VS 非静态代码块

3.静态代码块：

①内部可以输出语句

②随着类的加载而执行，而且只执行一次

③作用：初始化类的信息

④如果一个类中定义了多个静态代码块，则按照声明的先后顺序执行

⑤静态代码块的执行要优先于非静态代码块的执行

⑥静态代码块内只能调用静态的属性、静态的方法，不能调用非静态的结构

非静态代码块：

①内部可以输出语句

②随着对象的创建而执行

③每创建一个对象，就执行一次非静态代码块

④作用：可以在创建对象时，对对象的属性等进行初始化

⑤如果一个类中定义了多个非静态代码块，则按照声明的先后顺序执行

⑥非静态代码块内可以调用静态的属性、静态的方法，或非静态的属性、非静态的方法

4.实例化子类对象时，涉及到父类、子类中静态代码块、非静态代码块、构造器的加载顺序。

对应的练习：LeafTest.java/Son.java

由父及子，静态先行。

属性的赋值顺序

①默认初始化

②显式初始化/⑤在代码块中赋值（谁先写谁就先执行）

③构造器中初始化

④有了对象以后，可以通过”对象.属性“或”对象.方法“的方式，进行赋值

执行的先后顺序：①-②/⑤-③-④

关键字：final

final：最终的

1.可以用来修饰：类、方法、变量

2.具体的：

2.1final用来修饰一个类：此类不能被其他类所继承

​ 比如：String类、System类、StringBuffer类

2.2final用来修饰方法：表明此方法不能被重写

​ 比如：Object类中getClass（）；

2.3final用来修饰变量：此时的“变量”就称为是一个常量

​ 1.final修饰属性：可以考虑赋值的位置：显式初始化、代码块中初始化、构造器中初始化

​ 2.final修饰局部变量

​ 尤其是使用final修饰形参时，表明此形参是一个常量。当我们调用此方法时，给常量形参赋一个实参，一旦赋值以后，就只能在方法体内使用此形参，但不能进行重新赋值。

static final用来修饰属性：全局常量。

关键字：abstract

abstract：抽象的

1.可以用来修饰：类、方法

2.具体的

abstract修饰类：抽象类

​ >此类不能实例化

​ >抽象类中一定有构造器，便于子类实例化调用（涉及：子类对象实例化全过程）

​ >开发中，都会提供抽象类的子类，让子类对象实例化，完成相关的操作---->抽象的使用前提：继承性

abstract修饰方法：抽象方法

​ >抽象方法只有方法的声明，没有方法体

​ >包含抽象方法的类，一定是一个抽象类。反之，抽象类中可以没有抽象方法。

​ >若子类重写了父类中的所有的抽象方法后，此子类方可实例化。

​ >若子类没有重写父类中的所有的抽象方法，则此类也是一个抽象类，需要使用abstract修饰

3.注意点：

1.abstract不能用来修饰：属性、构造器等结构

2.abstract不能用来修饰私有方法、静态方法、final的方法、final的类

4.abstract的应用举例：

举例一：

public abstract class Vehicle{
    public abstract double calcFuelEfficiency();//计算燃料效率的抽象方法
    public abstract double calcTripDistance();//计算行驶距离的抽象方法
}
public class Truck extends Vehicle{
    public double calcFuelEfficiency(){//写出计算卡车的燃料效率的具体方法}
    public double calcTripDistance()  {//写出计算卡车行驶距离的具体方法}
}
public class RiverBarge extends Vehicle{
    public double calcFuelEfficiency(){//写出计算驳船的燃料效率的具体方法}
    public double calcTripDistance()  {//写出计算驳船行驶距离的具体方法}    
}

举例二：

abstract class GeometricObject{
    public abstract double findArea();
}
class Circle extends GeometricObject{
    private double radius;
    public double findArea(){
        return 3.14*radius*radius;
    }
}

举例三：IO流中设计到的抽象类：InputStream/OutputStream/Reader/Writer。在其内部定义了抽象的read()、write()方法。

模板方法的设计模式

1.解决的问题

在软件开发中实现一个算法的时，整体步骤很固定、通用，这些步骤已经在父类中写好了。但是某些部分易变，易变部分可以抽象出来，供不同子类实现。这就是一种模板模式。

2.举例

abstract class Template{
	//计算某段代码执行所需要花费的时间
	public void spendTime() {
		long start=System.currentTimeMillis();
		code();//不确定的部分、易变的部分
		long end=System.currentTimeMillis();
		System.out.println("花费的时间为："+(end-start));
		
	}
	public abstract void code();
}
class SubTemplate extends Template{

	@Override
	public void code() {
		for(int i=2;i<=1000;i++) {
			boolean isFlag=true;
			for(int j=2;j<=Math.sqrt(i);j++) {
				if(i%j==0) {
					isFlag=false;
					break;
				}
			}
			if(isFlag) {
				System.out.println(i);
			}
		}
	}
	
}

3.应用场景

关键字：interface

1.使用说明

1.接口使用interface来定义

2.java中，接口和类是并列的两个结构

3.如何定义接口：定义接口中的成员

3.1 JDK7及以前：只能定义全局常量和抽象方法

​ 全局常量：public static final的,但是书写时可以省略不写

​ 抽象方法：public abstract的

3.2 JDK8：除了定义全局常量和抽象方法之外，还可以定义静态方法、默认方法

4.接口中不能定义构造器的！意味着接口不能实例化

5.Java开发中，接口都通过类去实现（implements）的方式来使用

如果实现类实现了接口中的所有抽象方法，则此实现类就可以实例化

如果实现类没有实现接口中所有的抽象方法，则此实现类仍为一个抽象类

6.java类可以实现多个接口 ---->弥补了Java类的单继承性的局限性

格式：class AA extend BB implements CC,DD,EE

7.接口与接口之间可以继承，而且可以多继承

8.接口的具体使用，体现多态性

9.接口，实际上可以看作是一种规范

2.举例：

class Computer{
	public void transferData(USB usb) {//USB usb=new Flash();
		usb.start();
		System.out.println("具体传输数据的细节");
		usb.stop();
	}
}

interface USB{
	//常量：定义了长、宽、最大最小的传输速度等
	
	void start();
	void stop();
}
class Flash implements USB{

	@Override
	public void start() {
		System.out.println("U盘开启工作");
		
	}

	@Override
	public void stop() {
		System.out.println("U盘结束工作");
		
	}
	
}
class Printer implements USB{
	@Override
	public void start() {
		System.out.println("打印机开启工作");
		
	}

	@Override
	public void stop() {
		System.out.println("打印机结束工作");
		
	}
}

接口的使用

• 1.接口使用上也满足多态性
• 2.接口：实际上就是定义了一种规范
• 3.开发中，体会面向接口编程

3.体会面向接口编程的思想

面向接口编程：我们在应用程序中，调用的结构都是JDBC中定义的接口，不会出现具体某一个数据库厂商的API。

4.Java8中关于接口的新规范

1.接口中定义的静态方法，只能通过接口来调用

	CompareA.method1();

2.通过实现类的对象，可以调用接口中的默认方法
如果实现类重写了接口中的默认方法，调用时，仍然调用的是重写以后的方法。
3.如果子类（或实现类）继承的父类和实现的接口中声明了同名同参数的方法
那么子类在没有重写此方法的情况下，默认调用的是父类中的同名同参数的方法。--》类优先原则
4.如果实现类实现了多个接口，而这多个接口中定义了同名同参数的默认方法
那么在实现类没有重写此方法的情况下，报错--->接口冲突
这就需要我们必须在实现类中重写此方法

5.如何在子类（实现类）方法中调用父类、接口中被重写的方法

public void myMethod() {
		method3();//自己定义的重写的方法
		super.method3();
		//调用接口中的默认方法
		CompareA.super.method3();
		CompareB.super.method3();

5.面试题：

抽象类和接口的异同？

相同点：不能实例化；都可以包含抽象方法。

不同点：

1）把抽象类和接口（Java7，Java8，Java9）的定义、内部结构解释说明

2）类：单继承性 接口：多继承性

​ 类与接口：多实现

代理模式

1.解决的问题

代理模式是Java开发中使用较多的一种设计模式。代理设计就是为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

2.举例

interface NetWork{
	void browse();
}

//被代理类
class Server implements NetWork{
	public void browse() {
		System.out.println("真实的服务器访问网络");
	}
}

//代理类
class ProxyServer implements NetWork{
	private NetWork work;
	
	public ProxyServer(NetWork work) {
		this.work=work;
	}
	public void check() {
		System.out.println("检查网络情况");
	}
	public void browse() {
		check();
		work.browse();
	}
}

3.应用场景

工厂的设计模式

1.解决的问题

实现创建者与调用者的分离，即将创建对象的具体过程屏蔽隔离起来，达到提高灵活性的目的。

2.具体模式

简单工厂模式:用来生产同一等级结构中的任意产品。(对于增加新的产品，需要修改已有代码)

工厂方法模式:用来生产同一等级结构中的固定产品。(支持增加任意产品）

抽象工厂模式:用来生产不同产品族的全部产品。(对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族）

内部类：类的第五个成员

1.定义：

Java中允许将一个类A声明在另一个类B中，则类A就是内部类，类B称为外部类

2.内部类的分类：

成员内部类(静态、非静态) VS 局部内部类（方法内、代码块内、构造器内）

3.成员内部类的理解：

​ 一方面：作为外部类的成员：

• 调用外部类的结构

• 可以被static修饰

• 可以被四种不同权限修饰

  另一方面：作为一个类：

• 类内可以定义属性、方法、构造器等

• 可以被final修饰，表示此类不能被继承。言外之意，不使用final则可以被继承

• 可以被abstract修饰

4.成员内部类：

4.1如何创建成员内部类的对象？（静态的、非静态的）

		//创建Dog实例（静态的成员内部类）
		Person.Dog dog=new Person.Dog();
		dog.show();
		//创建Bird实例（非静态的成员内部类）
		//Person.Bird bird=new Person.Bird();//错误的
		Person p=new Person();
		Person.Bird bird =p.new Bird();

4.2如何在成员内部类中调用外部类的结构？

class Person{
    String name="小明";
    public void eat(){
       System.out.println("人：吃饭");
    }
		class Bird{
		String name="杜鹃";
		public Bird(){
			
		}
		public void sing() {
			System.out.println("我是一只小小鸟");
			eat();//Person.this.eat(); 调用外部类的非静态属性
		}
		public void display(String name) {
			System.out.println(name);//方法的形参
			System.out.println(this.name);//内部类的属性
			System.out.println(Person.this.name);//外部类的属性
		}
	}
}

5.局部内部类的使用：

//返回一个实现了Comparable接口的类的对象
	//方式一：
	public Comparable getComparable() {
		
//		//创建一个实现了Comparable接口的类:局部内部类
//		class MyComparable implements Comparable{
//
//			@Override
//			public int compareTo(Object o) {
//				return 0;
//			}
//			
//		}
//		return new MyComparable();
		
		//方式二：
		return new Comparable() {

			@Override
			public int compareTo(Object o) {
				return 0;
			}
			
		};
	}
}

注意点：

public class InnerClassTest {
	
	public void onCreate() {
		
	}
	
	/*
	 * 在局部内部类的方法中（比如：show）如果调用局部内部类所声明的方法（比如：method）中的局部变量（比如：num）的话
	 * 要求此局部变量声明为final
	 * jdk 7及之前的版本：要求此局部变量显式的声明为final的
	 * jdk 8及以后的版本：可以省略final的声明
	 */
	public void method() {
		//局部变量
		int num=10;//final int num=10;省略final了
		class AA{
			public void show() {
				//num=20;报错，num为final
				System.out.println(num);
			}
		}
	}
}

总结：

成员内部类和局部内部类，在编译以后，都会生成字节码文件。

格式： 成员内部类：外部类$内部类名.class

​ 局部内部类：外部类$数字 内部类名.class